JPH04350521A - 弾性波デバイス - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は弾性波デバイスに係り、
特に、非晶質磁性線に磁気弾性波を発生させ、磁気弾性
波を非晶質磁性線上で反射させて用いる弾性波デバイス
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、非晶質磁性線を用いた弾性波デバ
イスとして本出願人は特願平２−２６９５７４号公報に
示すような液位測定装置を提案している。このものは少
なくとも一部が液体中に浸漬された非晶質磁性線と、非
晶質磁性線に弾性波を発生する手段と、液体中にある非
晶質磁性線を伝搬した弾性波の振幅を検出する検出手段
とを有し、検出手段により検出された弾性波の減衰から
前記液体中にある非晶質磁性線の長さを求めることによ
り、液位を測定していた。このとき、従来の非晶質磁性
線は全長にわたって同一径で構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の非晶
質磁性線を用いた弾性波デバイスは線径が一定であり、
その反射源も限られていたため、応用範囲が限られてし
まう等の問題点があった。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
、磁気弾性波の非晶質磁性線中での反射を利用した応用
範囲の広い弾性波デバイスを提供することを目的とする
。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は線径が段階的に
異なる部位を有する非晶質磁性線と、前記非晶質磁性線
に磁気弾性波を発生させる磁気弾性波発生手段と、前記
磁気弾性波発生手段により前記非晶質磁性線に発生し、
前記線径の異なる部位で反射した磁気弾性波を検出する
磁気弾性波検出手段とより構成する。

【０００６】

【作用】非晶質磁性線に線径が段階的に異なる部位を設
けることにより磁気弾性波発生手段で発生した磁気弾性
波は線径の異なる部位で反射する。したがって、磁気弾
性波発生手段により非晶質磁性線に磁気弾性波を発生さ
せ、線径が段階的に異なる部位で反射させ、この反射波
を磁気弾性波検出手段により検出することができる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の第１実施例の概略構成図を示
す。同図中、１は非晶質磁性線で、非晶質磁性線１は回
転液中紡糸法（特開昭５５−６４９４８号公報、発明の
名称「金属細線の製造方法」）等によって作製された後
全体を冷間線引され磁気的に硬く形成されたＦｅ−Ｓｉ
−Ｂ（鉄−シリコン−ホウ素）系非晶質磁性線でエッチ
ング、線引等によって加工され段部１ａ−１乃至１ａ−
６が形成されている。非晶質磁性線１には弾性波を発生
させるための駆動コイル２および弾性波を検出するため
の検出コイル３がその周囲に巻回されている。駆動コイ
ル２および検出コイル３が設けられる部分は他の部分と
は異なり熱処理が施され磁気的に軟らかく形成され磁気
の影響を受けやすくしている。この様に構成された非晶
質磁性線１は、弾性波の発生・検出効率が高く、かつ、
伝搬損失が小さいという特徴を有している（特開昭６３
−２１９１８２号公報、発明の名称「非晶質磁性線」）
。駆動コイル２及び検出コイル３の外周には、弾性波の
発生を容易にするためのバイアス磁界を与えるバイアス
コイル４が設けられている。磁性線１は図１に示すよう
に、タンク５に収容された液体６に下端の一部が浸漬さ
れている。

【０００８】７は駆動部で、駆動回路７ａ及び波形整形
回路７ｂよりなる。波形整形回路７ｂは発振回路９と接
続され、発振回路９からの発振信号を波形整形して駆動
回路７ａに供給する。駆動回路７ａは駆動コイル２と接
続されていて、波形整形回路７ｂからの信号に応じて駆
動コイル２に駆動電流を供給する。

【０００９】８は信号処理回路で、増幅回路８ａ、コン
パレータ８ｂ、ゲート回路８ｃ、波形整形回路８ｄ、カ
ウンタ８ｅよりなる。増幅回路８ａは検出コイル３と接
続されていて、検出コイル３で検出した信号を増幅して
コンパレータ８ｂに供給する。コンパレータ８ｂは増幅
回路８ａからの信号レベルを所定の基準電圧レベルと比
較して、パルス信号を生成する。

【００１０】コンパレータ８ｂの出力パルス信号はゲー
ト回路８ｃに供給される。ゲート回路８ｃには波形整形
回路８ｄからパルス信号が供給され、波形整形回路８ｄ
からのパルス信号に応じてコンパレータ８ｂからのパル
ス信号を通過させ、カウンタ８ｅに供給する。カウンタ
８ｅには波形整形回路８ｄからパルス信号が供給されて
いて、波形整形回路８ｄからのパルス信号に応じてカウ
ントのタイミングが制御される。

【００１１】波形整形回路８ｄは発振回路９と接続され
ていて、発振回路９の発振信号を波形整形して、各種タ
イミング信号を得ている。１０はバイアス回路で、バイ
アスコイル４と接続されていて、バイアスコイル４に一
定の直流電流を供給する。

【００１２】図３は、本実施例の要部の動作を示す波形
図である。同図（ａ）は、駆動コイル２の駆動電流波形
を示しており、横軸は時間である。同図（ｂ）は非晶質
磁性線１の下端の一部が液体８ａ中に浸漬されていると
きの、検出コイル３の出力電圧波形を示しており、同図
（ｃ）は、非晶質磁性線１全体が大気中にあるとき、検
出コイル５ｂの出力電圧波形を示している。

【００１３】初めに、非晶質磁性体１の全体が大気中に
ある場合について説明する。図３（ａ）に示すようなパ
ルス電流ｃを駆動コイル２に流すと、発生した磁界によ
り非晶質磁性線１には弾性波が生じる。弾性波は図１で
示す非晶質磁性線１中を上方に進行する成分と下方に進
行する成分とに分かれる。このとき、上方に進行する成
分は適当な方法で制動されるものとする。下方に向かう
弾性波が検出コイル３の部分を通過するとき、検出コイ
ル３は、まず、図３（ｂ）中に示すような電圧波形Ａを
検出する。この弾性波は更に下方に進み、まず、段部１
ａ−１でそのエネルギーの一部が反射され、上方に向か
って進み、再び検出コイル３によって検出され、電圧波
形Ｂ−１が検出される。段部１ａ−１で反射されなかっ
た弾性波はさらに下方に進行し、段部１ａ−２でその一
部が反射され、検出コイル３によって電圧波形Ｂ−２が
検出される。

【００１４】段部１ａ−２で反射されなかった分の弾性
波はさらに、下方に進行し、段部１ａ−３で反射され、
検出コイル３により電圧波形Ｂ−３が検出される。段部
１ａ−４〜１ａ−６においても同様にして反射が生じ、
検出コイル３により電圧波形Ｂ−４〜Ｂ−６が検出され
る。

【００１５】図１は磁性線１を液面センサとして用いて
いる。磁性線１はタンク５に対して固定されている。

【００１６】磁性線の液体と接した部分では弾性波のエ
ネルギーの一部が液体中に移るため、弾性波の減衰が大
きくなる。このため、図１に示すように段部１ａ−２と
段部１ａ−３との間に液面がある場合、液中にある段部
１ａ−３〜１ａ−６の反射波は空気中にある段部１ａ−
１，１ａ−２の反射波に比べ減衰が大きくなるため、図
３に示すように段部１ａ−３〜１ａ−６に対応した電圧
波形Ｂ３　〜Ｂ６　は段部１ａ−１，１ａ−２に対応し
た電圧波形Ｂ１　，Ｂ２　に比し、そのレベルが小さく
なる。

【００１７】コンパレータ８ｂの基準電圧レベルを減衰
のない状態で検出可能なレベルに設定しておくことによ
り、空気中にある段部１ａ−１，１ａ−２からの反射波
だけをパルス信号として検出することができる。したが
って、コンパレータ８ｂの検出パルス数をカウントする
ことにより磁性線１に対する液面の位置を検知できる。 図１に示す位置に液面がある場合、３つのパルス信号を
カウントすることになる。なお、本実施例では弾性波が
液体により減衰されることを利用して液面センサとして
応用したがこれに限ることはなく、他のセンサや例えば
、図２に示すように空気中で使用することにより図３（
ｃ）に示すように等間隔で等しい大きさの反射波列を得
ることも容易であることから、フィルタとして用いるこ
とができる。

【００１８】図４は本発明の第２実施例の概略構成図を
示す。同図中、図１と同一構成部分に同一符号を付し、
その説明は省略する。

【００１９】本実施例は磁性線をキーボード、座標入力
装置などに用いる位置センサとして応用した例である。 磁性線１の線径変化部せは柔軟な保護膜１１によっては
さまれており、台１２の上に固定されている。いま圧接
子１３（指でもよい）によって、保護膜１１を通して磁
歪体１の一部（段部１ａ−４と段部１ａ−５との間）を
圧迫すると、その部分で弾性波のエネルギーの一部は保
護膜１１内に拡散するので、図５に示すように、Ｂ−４
以降の反射源からの反射波の振幅は小さくなる。従って
、第１実施例と同様に振幅が一定値より大きいパルスの
数を数えれば、圧接子１３の位置を知ることができる。

【００２０】なお、本実施例では非晶質磁性線１の径を
段階的に徐々に小さくしているが、図６に示すように非
晶質磁性線１にエッチング等により溝１ｂを形成し、段
部１ａ−１’，１ａ−２’を形成しても、段部１ａ−１
’，１ａ−２’で反射が行われる。

【００２１】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、非晶質磁
性線に線径が段階的に異なる部位を形成することにより
非晶質磁性線上の任意の位置に任意の反射量を有する反
射源を形成することができるため、フィルタ、センサ等
多種のデバイスを形成することができる等の特長を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成図である。

【図２】本発明の第１実施例の要部構成図である。

【図３】本発明の第１実施例の動作を説明するための波
形図である。

【図４】本発明の第２実施例の概略構成図である。

【図５】本発明の第２実施例の動作を説明するための波
形図である。

【図６】本発明の第３実施例の概略構成図である。

【符号の説明】

１　　非晶質磁性線 １ａ−１〜１ａ−６　　段部 ２　　駆動コイル ３　　検出コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　線径が段階的に異なる部位を有する非
   晶質磁性線と、前記非晶質磁性線に磁気弾性波を発生さ
   せる磁気弾性波発生手段と、前記磁気弾性波発生手段に
   より前記非晶質磁性線に発生し、前記線径の異なる部位
   で反射した磁気弾性波を検出する磁気弾性波検出手段と
   より構成したことを特徴とする弾性波デバイス。