JPH08271599A - Magnetometer - Google Patents
MagnetometerInfo
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- JPH08271599A JPH08271599A JP7494595A JP7494595A JPH08271599A JP H08271599 A JPH08271599 A JP H08271599A JP 7494595 A JP7494595 A JP 7494595A JP 7494595 A JP7494595 A JP 7494595A JP H08271599 A JPH08271599 A JP H08271599A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は海底（水底）等の磁性
物を探査する場合等に使用されるフラックスゲート型の
磁力計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluxgate type magnetometer used for exploring magnetic substances such as the sea floor (water bottom).
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、フラックスゲート型の磁力計は、
図 に示すように、検出部１はコア３に、励振コイル４
と、検出コイル５が巻回され、一方、制御部２の発振器
６で周波数２ｆ0 の信号が発生され、この信号が１／２
分周器７でｆ0 に分周され、励振器８から励振コイル４
に与えられる。一方、検出コイル５で検出される磁気信
号は、直流カット用のコンデンサ９を経て、バンドパス
ＬＣＲフィルタ１０に入力され、２ｆ0 以外の周波数成
分を除去し、さらに交流増幅器１１、同期整流器１２及
び直流増幅器１３を経て出力Ｖ0 が導出される。また、
同期整流器１２のゲート信号は、発振器６から周波数２
ｆ0 の信号が加えられている。１４は帰還抵抗である。2. Description of the Related Art Conventionally, a fluxgate type magnetometer is
As shown in the figure, the detection unit 1 includes a core 3 and an excitation coil 4
Then, the detection coil 5 is wound, while the oscillator 6 of the control unit 2 generates a signal of frequency 2f 0 ,
The frequency is divided by the frequency divider 7 to f 0 , and the excitation coil 4 to the excitation coil 4
Given to. On the other hand, the magnetic signal detected by the detection coil 5 is input to the bandpass LCR filter 10 through the direct current cut capacitor 9 to remove frequency components other than 2f 0 , and further the AC amplifier 11, the synchronous rectifier 12 and The output V 0 is derived via the DC amplifier 13. Also,
The gate signal of the synchronous rectifier 12 is fed from the oscillator 6 to the frequency 2
The signal at f 0 is added. Reference numeral 14 is a feedback resistor.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】一般に、フラックスゲ
ートの感度は、励振周波数に比例する。しかし、従来の
磁力計において、フラックスゲート（検出部）と制御部
をケーブルで接続し、両者を遠く離して使用する場合
（３０ｍ〜１００ｍ）、周波数が高い程、ケーブルでの
減衰が激しい、という問題がある。このため、制御部か
らフラックスゲートに電源を供給するという方法も考え
られるが、ケーブルの芯数が増えるという問題がある。Generally, the sensitivity of the fluxgate is proportional to the excitation frequency. However, in the conventional magnetometer, when the flux gate (detection unit) and the control unit are connected by a cable and both are used far apart (30 m to 100 m), the higher the frequency, the more severe the attenuation in the cable. There's a problem. For this reason, a method of supplying power from the control unit to the flux gate can be considered, but there is a problem that the number of cable cores increases.
【０００４】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、ケーブルの芯数を増加させることな
く、励振周波数を高くし得、高感度の磁力計を提供する
ことを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a magnetometer having a high excitation frequency and a high sensitivity without increasing the number of cable cores. There is.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段及び作用】この発明の磁力
計は、検出コイルの出力信号（２つのコイルの差信号）
は、その極性判別が最も重要であり、その結果さえわか
れば良いことに注目し、コアに励振コイル、検出コイル
を巻回してなるフラックスゲートに、発振回路を含む制
御部からケーブルを介して励振電流をフラックスゲート
の励振コイルに与える磁力計において、前記励振電流を
送るケーブルと励振コイル間に、１次側を接続するカレ
ントトランスと、このカレントトランスの２次側出力を
整流する整流回路と、この整流回路の出力を電源とし
て、前記検出コイルの出力を増幅する増幅回路とを備
え、前記増幅回路の出力を前記ケーブルを介して制御部
に送り込むようにしている。According to the magnetometer of the present invention, the output signal of the detection coil (the difference signal between the two coils).
Paying attention to the fact that the polarity discrimination is the most important, and it is sufficient to know the result, and the flux gate formed by winding the excitation coil and the detection coil around the core excites the excitation from the control unit including the oscillation circuit via a cable. In a magnetometer that applies a current to an excitation coil of a flux gate, a current transformer that connects a primary side between a cable that sends the excitation current and the excitation coil, and a rectifier circuit that rectifies a secondary side output of the current transformer, An output of the rectifier circuit is used as a power source and an amplifier circuit for amplifying the output of the detection coil is provided, and the output of the amplifier circuit is sent to the control unit via the cable.
【０００６】この磁力計では、ケーブルを介して、フラ
ックスゲートに送られる励振信号が、カレントトランス
で昇圧され、整流されて、電源電圧として増幅回路に供
給される。増幅回路は、検出コイルの出力信号を増幅し
て、制御部に送り込む。増幅回路で増幅することによ
り、ケーブルでの減衰分をカバーできる。In this magnetometer, the excitation signal sent to the flux gate via the cable is boosted by the current transformer, rectified, and supplied to the amplifier circuit as the power supply voltage. The amplifier circuit amplifies the output signal of the detection coil and sends it to the control unit. By amplifying with the amplifier circuit, the amount of attenuation in the cable can be covered.
【０００７】[0007]
【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。図１は、この発明の一実施例フラックスゲ
ート型の磁力計を示す回路図である。この磁力計は、フ
ラックスゲート１と制御部２がケーブル２０で接続され
ている。フラックスゲート１は、リング状のコア３に、
励振コイル４と検出コイル５が巻回されている。制御部
２は、図２に示すように、発振器６と、１／２分周器７
と、励振器８と、直流カット用のコンデンサ９と、バン
ドパスＬＣＲフィルタ１０と、交流増幅器１１と、同期
整流器１２と、直流増幅器１３と、帰還抵抗１４とを備
えている。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. FIG. 1 is a circuit diagram showing a flux gate type magnetometer according to an embodiment of the present invention. In this magnetometer, the flux gate 1 and the control unit 2 are connected by a cable 20. Fluxgate 1 has a ring-shaped core 3
The excitation coil 4 and the detection coil 5 are wound. As shown in FIG. 2, the control unit 2 includes an oscillator 6 and a 1/2 frequency divider 7
An exciter 8, a DC cut capacitor 9, a bandpass LCR filter 10, an AC amplifier 11, a synchronous rectifier 12, a DC amplifier 13, and a feedback resistor 14.
【０００８】ケーブル２０には、一端が制御部２の励振
器８の出力端に接続される芯線Ｌ1、一端が制御部２の
接地端子Ｃ1 に接続される芯線Ｌ2 、一端が制御部２の
帰還抵抗１４に接続される芯線Ｌ3 、一端が制御部２の
コンデンサ９に接続される芯線Ｌ4 、一端が制御部２の
接地端子Ｃ2 に接続される芯線Ｌ5 を備えている。芯線
Ｌ1 の他端には、カレントトランス２１の１次巻線Ｐの
一端が接続され、１次巻線Ｐの他端が励振コイル４に接
続されている。芯線Ｌ2 の他端は、励振コイル４の接地
端子Ｃ1 に接続されている。カレントトランス２１の２
次巻線Ｓの一端と中間端子間に抵抗Ｒ1 が、また２次巻
線Ｓの他端と中間端子間に抵抗Ｒ2が接続され、この２
次巻線Ｓの中間端子がケーブル２０の芯線Ｌ5 の他端に
接続されている。In the cable 20, one end is connected to the output end of the exciter 8 of the control unit 2, a core line L 1 is connected to the ground terminal C 1 of the control unit 2 , and one end is the control unit. 2 has a core L 3 connected to the feedback resistor 14, a core L 4 connected at one end to the capacitor 9 of the controller 2 , and a core L 5 connected at one end to the ground terminal C 2 of the controller 2. . One end of the primary winding P of the current transformer 21 is connected to the other end of the core wire L 1, and the other end of the primary winding P is connected to the excitation coil 4. The other end of the core wire L 2 is connected to the ground terminal C 1 of the exciting coil 4. 2 of current transformer 21
A resistor R 1 is connected between one end of the secondary winding S and the intermediate terminal, and a resistor R 2 is connected between the other end of the secondary winding S and the intermediate terminal.
The intermediate terminal of the next winding S is connected to the other end of the core wire L 5 of the cable 20.
【０００９】トランス２１の２次巻線の一端は整流用の
ダイオードｄ1 を介してＯＰアンプ２２の＋電源端子に
接続されている。また２次巻線の他端は、整流用のダイ
オードｄ2 を介してＯＰアンプ２２の一電源端子に接続
されている。ダイオードｄ1のカソードとトランス２１
の２次巻線の中間端子間にコンデンサＣ11が接続され、
ダイオードｄ2 のアノードとトランス２１の２次巻線の
中間端子間にコンデンサＣ12が接続されている。One end of the secondary winding of the transformer 21 is connected to the + power supply terminal of the OP amplifier 22 via a rectifying diode d 1 . The other end of the secondary winding is connected to one power supply terminal of the OP amplifier 22 via a rectifying diode d 2 . The cathode of the diode d 1 and the transformer 21
A capacitor C 11 is connected between the intermediate terminals of the secondary winding of
A capacitor C 12 is connected between the anode of the diode d 2 and the intermediate terminal of the secondary winding of the transformer 21.
【００１０】フラックスゲート１の検出コイル５の出力
端子は、コンデンサＣ13を介してＯＰアンプ２２の非反
転入力端子に接続され、この非反転入力端子と接地端子
Ｃ2間に抵抗Ｒ5 が接続されている。ＯＰアンプ２２の
反転入力端子は抵抗Ｒ3 を介して接地接続（Ｃ2 ）され
ている。またＯＰアンプ２２の反転入力端子と出力端子
間に抵抗Ｒ4 が接続され、ＯＰアンプ２２の出力端子
は、芯線Ｌ4 の他端に接続されている。ＯＰアンプ２２
は電圧フォロワー回路であるがコンパレータであっても
よい。The output terminal of the detection coil 5 of the flux gate 1 is connected to the non-inverting input terminal of the OP amplifier 22 via the capacitor C 13 , and the resistor R 5 is connected between this non-inverting input terminal and the ground terminal C 2. Has been done. The inverting input terminal of the OP amplifier 22 is grounded (C 2 ) via the resistor R 3 . A resistor R 4 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the OP amplifier 22, and the output terminal of the OP amplifier 22 is connected to the other end of the core wire L 4 . OP amplifier 22
Is a voltage follower circuit, but may be a comparator.
【００１１】この実施例磁力計において、制御部２の発
振器６から励振電流がケーブル２０の芯線Ｌ1 、カレン
トトランス２１の１次巻線Ｐを経て励振コイル４に加え
られる。この時、カレントトランス２１の２次巻線Ｓに
導出された交流電圧はダイオードｄ1 、ｄ2 で整流さ
れ、直流の電源電圧としてＯＰアンプ２２に供給され
る。電源電圧の供給を受けてＯＰアンプ２２は動作状態
となる。In the magnetometer of this embodiment, an exciting current is applied from the oscillator 6 of the control unit 2 to the exciting coil 4 through the core wire L 1 of the cable 20 and the primary winding P of the current transformer 21. At this time, the AC voltage derived from the secondary winding S of the current transformer 21 is rectified by the diodes d 1 and d 2 and supplied to the OP amplifier 22 as a DC power supply voltage. Upon receiving the supply of the power supply voltage, the OP amplifier 22 becomes operational.
【００１２】検出コイル５の出力信号は、直流分カット
用のコンデンサＣ13を経てＯＰアンプ２２に加えられ、
信号増幅され、その出力が芯線Ｌ4 を介して制御部２に
送られる。なお、制御部２の帰還抵抗１４よりのフラッ
クスゲート１へのフィードバック電流は、芯線Ｌ3 を介
して接地端子Ｃ2 に戻される。この実施例磁力計は、ゼ
ロ平衡方式のため検出コイルの差信号は、その極性判別
が最も重要であり、この判別能力で感度が定まる。従っ
てセイサ側で信号増幅を行っておけば、ケーブルでの減
衰はあまり問題にならない。（受信側で更に増幅す
る。）従ってＳ／Ｎ比が良くなる。ケーブルの芯数は１
本のみ増加させればよい。The output signal of the detection coil 5 is applied to the OP amplifier 22 via the capacitor C 13 for cutting the DC component,
The signal is amplified, and its output is sent to the control unit 2 via the core wire L 4 . The feedback current from the feedback resistor 14 of the control unit 2 to the flux gate 1 is returned to the ground terminal C 2 via the core wire L 3 . Since the magnetometer of this embodiment is of the zero balance type, the polarity discrimination of the difference signal of the detection coil is most important, and the discrimination ability determines the sensitivity. Therefore, if signal amplification is performed on the seisa side, the attenuation in the cable will not be a problem. (It is further amplified on the receiving side.) Therefore, the S / N ratio is improved. The number of cores of the cable is 1
Only the books need to be increased.
【００１３】他の実施例として、図３に示すように逆巻
の検出コイル５ａ、５ｂから個別にリード線３３、３
４、３５を導出し、これらをケーブルに通して制御部に
送れば、これらのリード線３３、３４、３５より同期整
流用のゲート信号を作成することができる。また上記実
施例においては、リングコア型のフラックスゲートを用
いた例を示しているが、もちろん他の形式、例えば薄膜
フラックスゲート等を使用したものであってもよい。As another embodiment, as shown in FIG. 3, lead wires 33, 3 are individually provided from the reversely wound detection coils 5a, 5b.
By deriving 4, 35 and sending them to the control section through a cable, a gate signal for synchronous rectification can be created from these lead wires 33, 34, 35. Further, in the above-mentioned embodiment, an example using a ring core type flux gate is shown, but of course other types such as a thin film flux gate may be used.
【００１４】[0014]
【発明の効果】この発明によれば、励振コイルとケーブ
ルの励振電流線との間にカレントトランスを設け、カレ
ントトランスの２次側電圧を整流して増幅回路の電源と
し、検出コイルの出力を増幅回路で増幅してケーブルに
より検出信号を制御部に送るものであるから、高感度な
磁力計が得られる。ケーブルの芯数をできるだけ増やす
ことなくＳ／Ｎ比が良い磁力計が得られる等の効果があ
る。According to the present invention, the current transformer is provided between the exciting coil and the exciting current wire of the cable, the secondary side voltage of the current transformer is rectified to be used as the power source of the amplifier circuit, and the output of the detecting coil is used. Since it is amplified by the amplifier circuit and the detection signal is sent to the control section by the cable, a highly sensitive magnetometer can be obtained. There is an effect that a magnetometer having a good S / N ratio can be obtained without increasing the number of cores of the cable as much as possible.
【図１】この発明の一実施例フラックスゲート型の磁力
計の構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a flux gate type magnetometer according to an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例の制御部の内部構成を示すブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a control unit of the embodiment.
【図３】他の実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment.
【図４】従来のフラックスゲート型の磁力計を示すブロ
ック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional flux gate type magnetometer.
１ フラックスゲート ２ 制御部 ４ 励振コイル ５ 検出コイル ２０ ケーブル ２１ カレントトランス ２２ ＯＰアンプ ｄ1 、ｄ2 ダイオード Ｌ1 、Ｌ4 芯線1 Fluxgate 2 Control Unit 4 Excitation Coil 5 Detection Coil 20 Cable 21 Current Transformer 22 OP Amplifier d 1 and d 2 Diode L 1 and L 4 Core Wire
Claims (1)
なるフラックスゲートに、発振回路を含む制御部からケ
ーブルを介して励振電流をフラックスゲートの励振コイ
ルに与える磁力計において、 前記励振電流を送るケーブルと前記励振コイル間に、１
次側を接続するカレントトランスと、このカレントトラ
ンスの２次側出力を整流する整流回路と、この整流回路
の出力を電源として、前記検出コイルの出力を増幅する
増幅回路とを備え、前記増幅回路の出力を前記ケーブル
を介して制御部に送り込むようにしたことを特徴とする
磁力計。1. A magnetometer that applies an excitation current to a fluxgate excitation coil from a control unit including an oscillation circuit via a cable to a fluxgate formed by winding an excitation coil and a detection coil around a core. 1 between the sending cable and the excitation coil
The amplification circuit includes a current transformer connecting the secondary side, a rectification circuit that rectifies the secondary side output of the current transformer, and an amplification circuit that amplifies the output of the detection coil using the output of the rectification circuit as a power supply. Is sent to the control unit via the cable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7494595A JP3374590B2 (en) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Magnetometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7494595A JP3374590B2 (en) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Magnetometer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271599A true JPH08271599A (en) | 1996-10-18 |
| JP3374590B2 JP3374590B2 (en) | 2003-02-04 |
Family
ID=13561989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7494595A Expired - Fee Related JP3374590B2 (en) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Magnetometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3374590B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019211450A (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 笹田磁気計測研究所株式会社 | Magnetic field sensor |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7494595A patent/JP3374590B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019211450A (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 笹田磁気計測研究所株式会社 | Magnetic field sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3374590B2 (en) | 2003-02-04 |
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