JPH09263444A - フェライト材料及びこれを用いた圧力センサ - Google Patents

フェライト材料及びこれを用いた圧力センサ

Info

Publication number
JPH09263444A
JPH09263444A JP8072902A JP7290296A JPH09263444A JP H09263444 A JPH09263444 A JP H09263444A JP 8072902 A JP8072902 A JP 8072902A JP 7290296 A JP7290296 A JP 7290296A JP H09263444 A JPH09263444 A JP H09263444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetostriction
ferrite material
pressure
nio
zno
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8072902A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3561074B2 (ja
Inventor
Hidehiro Takenoshita
英博 竹之下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP07290296A priority Critical patent/JP3561074B2/ja
Publication of JPH09263444A publication Critical patent/JPH09263444A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3561074B2 publication Critical patent/JP3561074B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】大きな正の磁歪を有し、透磁率が高く、温度特
性の低いフェライト材料を得ることができる。そのた
め、圧力と磁歪との関係が可逆的であり、圧力センサと
して用いた場合に感度、精度の優れたフェライト材料を
得る。 【解決手段】主成分の組成比が、酸化物換算で50〜6
5モル%のFe2 3 と、25〜40モル%のZnO
と、5〜20モル%のNiOからなり、ZnO/NiO
のモル比が2〜3であり、これら主成分100重量部に
対して0.5〜5重量部のSiO2 と、0.1〜3重量
部のTiO2 を添加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フェライト材料及
びこれを用いた圧力センサに関する。
【0002】
【従来の技術】圧力センサは、温度、変位、可視・赤外
光センサと並んで、特に開発要求の大きなセンサの一つ
であり、種々の方式が開発されている。
【0003】この一つとして、Ni−Zn系等のフェラ
イト材料の磁歪を利用した圧力センサも提案されている
(特開昭49−28383号、特公52−6105号公
報等参照)。即ち、フェライト材料は圧力が加わるとイ
ンダクタンスLや透磁率μが変化する特性(磁歪特性)
を有していることから、フェライト材料に圧力を加えた
時の磁歪量を測定することによって圧力を検出し、圧力
センサとすることができるのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
一般的なフェライト材料を用いた圧力センサでは、圧力
と磁歪量の関係が可逆的ではなく、また温度特性(温度
変化に伴う磁気特性の変化率)が高いこともあって、精
度の高い圧力センサとすることができなかった。
【0005】そこで、本発明は、圧力と磁歪量の関係が
可逆的であり、温度特性の低いフェライト材料を得て、
精度の高い圧力センサを得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、主成分の組成
比が、酸化物換算で50〜65モル%のFe2 3 と、
25〜40モル%のZnOと、5〜20モル%のNiO
からなり、ZnO/NiOのモル比が2〜3であり、こ
れら主成分100重量部に対して0.5〜5重量部のS
iO2 と、0.1〜3重量部のTiO2 を添加してなる
フェライト材料を特徴とする。
【0007】また、本発明は、上記フェライト材料を圧
力検出素子として用いた圧力センサを特徴とする。
【0008】即ち、圧力センサとして好適に用いるため
には、圧力と磁歪量の関係が可逆的であるフェライト材
料が必要となる。そこで、種々実験を行った結果、負の
磁歪を有する(圧力を加えた時にインダクタンスLや透
磁率μが低下する)フェライト材料では、圧力と磁歪量
の関係が不可逆的となることを避けられなかった。これ
に対し、正の磁歪を有する(圧力を加えた時にインダク
タンスLや透磁率μが増加する)フェライト材料では、
磁歪の極大点までは圧力と磁歪量の関係が可逆的となる
が、極大点を超えると不可逆的となることがわかった。
【0009】したがって、正の磁歪を有するフェライト
材料を用いて、磁歪量の極大点までの間で使用すれば圧
力と磁歪量の関係を可逆的とすることができ、しかも磁
歪量の大きなフェライト材料を用いれば圧力に対する磁
歪量の変化が直線的であることから精度の高い圧力セン
サとできることがわかった。
【0010】そこで、本発明では、Fe2 3 の含有量
を50モル%以上とし、ZnO/NiOのモル比を2〜
3とし、TiO2 とSiO2 を添加することによって、
正の磁歪を有し、かつ磁歪量を大きくするようにした。
【0011】また、圧力センサとしての検知感度を高め
るためには、透磁率μ自体が大きい方が好ましく、この
点から、本発明ではZnO/NiOのモル比を2〜3と
して透磁率μを大きくした。
【0012】さらに、高精度の測定を行うためには温度
特性(変化に対する磁気特性の変化率)を低くする必要
があり、本発明ではSiO2 の添加によって温度特性を
低くした。
【0013】その他、本発明の組成範囲を限定した理由
は以下の通りである。
【0014】Fe2 3 を50〜65モル%としたの
は、50モル%未満では透磁率が低下するとともに磁歪
が負となり、65モル%を超えると温度特性が高くなる
とともに焼結性が悪くなるためである。ZnOを25〜
40モル%としたのは、25モル%未満では透磁率が低
下し、40モル%を超えると温度特性が高くなるためで
ある。NiOを5〜20モル%としたのは、5モル%未
満では温度特性が高くなり、20モル%を超えると透磁
率が低下するとともに磁歪が負となるためである。Zn
O/NiOのモル比を2〜3としたのは、2未満では磁
歪が負となり、3を超えると温度特性が高くなるためで
ある。
【0015】またSiO2 を0.5〜5重量部としたの
は、0.5重量部未満では磁歪が負となるとともに温度
特性が高くなり、5重量部を超えると焼結性が悪くなる
ためである。TiO2 を0.1〜3重量部としたのは、
0.1重量部未満では磁歪が負となり、3重量部を超え
ると焼結性が悪くなるためである。
【0016】さらに、上記主成分及び添加成分以外の成
分としては、主成分100重量部に対して、CuO,B
2 3 を各々1重量部以下、MnOを0.15重量部
以下、SiO2 ,Al2 3 ,MgO,CaO,K
2 O,Sを各々0.05重量部以下の範囲で含んでいて
も良い。
【0017】以上のような本発明のフェライト材料の製
造方法は、上記組成範囲となるように主成分の各原料を
調合し、ボールミル等で粉砕混合した後800〜900
℃で仮焼し、この仮焼粉体にSiO2 、TiO2 を添加
した後ボールミルにて粉砕し、バインダーを加えて造粒
し、所定形状に成形した後、950〜1250℃で焼成
することによって得ることができる。
【0018】
【実施例】実施例1 以下本発明の実施例を説明する。
【0019】Fe2 3 、ZnO、NiOの主成分を表
1に示す割合となるように秤量し、振動ミルにて混合し
た後800〜900℃で仮焼した。この仮焼粉末100
重量部に対し、SiO2 、TiO2 を表1に示す割合で
添加し、ボールミルにて粉砕し、バインダーを加えて造
粒した後、トロイダルコア及び角柱状コアの形状に成形
し、表1に示す焼成温度で焼成した。焼成後、角柱状コ
アは研削加工して3×3×15mmの寸法とした。
【0020】得られたトロイダルコアに、直径0.2m
mの被膜銅線を7回巻いて、100kHzで透磁率μを
測定し、温度特性として−20〜80℃間の透磁率μの
変化率(ppm/℃)を測定した。また、角柱状コアに
も同様の巻線を行って長さ方向に50kgの荷重を加え
た時のインダクタンスLの変化率ΔL/L(%)を磁歪
とした。これらの結果は表2に示す通りである。
【0021】この結果より、組成が本発明の範囲外であ
るもの(No.1〜8、13〜16)は、透磁率μが低
かったり、磁歪が負であったり、温度特性が高いなどの
不都合があった。
【0022】これらに対し、本発明の範囲内のもの(N
o.9〜12、17〜19)では透磁率μが600以上
と高く、磁歪が正であり、温度特性が110ppm/℃
以下と低いことがわかる。したがって、本発明の範囲内
のフェライト材料を用いれば、圧力と磁歪量の関係を可
逆的とすることができ、感度を高くし、温度依存性を低
くできることから、高精度の圧力センサとすることがで
きる。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】実施例2 次に、上記表1、2中のNo.6に示す負の磁歪を有す
るフェライト材料を用いて、荷重とインダクタンスLの
変化率ΔL/L(%)との関係を調べた。その結果を図
2に示すように、荷重を増加する過程と減少する過程で
両者の関係が不可逆的となり、高精度の圧力センサとし
て使用できないことがわかった。
【0026】また、表1、2中のNo.16に示す正の
磁歪を有するフェライト材料を用いて、同じ関係を調べ
たところ、図3に示すように、磁歪の極大点を超えると
不可逆的な関係となった。
【0027】これに対し、図4に示すように、正の磁歪
を有するフェライト材料を用いて、磁歪の極大点以下の
範囲で荷重を加えたところ、荷重と磁歪量(インダクタ
ンスLの変化率ΔL/L)の関係が可逆的となった。し
たがって、正の磁歪を有するフェライト材料を用いて、
磁歪の極大点以下の範囲で使用すれば、精度の高い圧力
センサが得られることがわかる。
【0028】実施例3 次に、本発明のフェライト材料を用いた圧力センサを図
によって説明する。
【0029】図1に示すように、本発明のフェライト材
料を柱状体に形成して圧力検出素子1とし、その周囲に
巻線2を施しておいて、基体3上に載置する。また、圧
力検出素子1の一方端側には、圧力伝達手段として荷重
受部材4を備えている。さらに、上記巻線2にはLCR
メータ等の磁歪量検出手段5を接続してあり、この磁歪
量検出手段5で圧力検出素子1の透磁率μ及び/又はイ
ンダクタンスLを測定し、得られた信号を解析部6で圧
力に変換して処理し、表示するようになっている。
【0030】いま、荷重受部材4に圧力が加わった場
合、これによって圧力検出素子1の透磁率μ及び/又は
インダクタンスLが変化し、この変化を磁歪量検出手段
5で検知し、解析部6で圧力に変換して、圧力の大きさ
を表示することができる。
【0031】なお、図1では一個の圧力検出素子1を用
いたが、複数の圧力検出素子1で荷重受部材4を支持す
る構造とし、各圧力検出素子1に磁歪量検出手段5を接
続しても良い。
【0032】また、荷重受部材4は、圧力検出素子1に
悪影響を及ぼさないように非磁性材料を用い、また圧力
を正確に伝達できるように弾性率の小さい材料を用いる
ことが好ましい。
【0033】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、主成分
の組成比が、酸化物換算で50〜65モル%のFe2
3 と、25〜40モル%のZnOと、5〜20モル%の
NiOからなり、ZnO/NiOのモル比が2〜3であ
り、これら主成分100重量部に対して0.5〜5重量
部のSiO2 と、0.1〜3重量部のTiO2 を添加す
ることによって、大きな正の磁歪を有し、透磁率が高
く、温度特性の低いフェライト材料を得ることができ
る。そのため、圧力と磁歪との関係が可逆的であり、圧
力センサとして用いた場合に感度、精度の優れたフェラ
イト材料を得ることができる。
【0034】また、このフェライト材料により圧力検出
素子を形成し、該圧力検出素子に圧力を伝達する手段
と、圧力検出素子の磁歪量を検出する手段を備えて圧力
センサを構成すれば、精度の高い圧力センサを容易に得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧力センサを示す概略図である。
【図2】負の磁歪を有するフェライト材料に荷重を加え
た時のインダクタンス変化率を示すグラフである。
【図3】正の磁歪を有するフェライト材料に荷重を加え
た時のインダクタンス変化率を示すグラフである。
【図4】正の磁歪を有するフェライト材料に荷重を加え
た時のインダクタンス変化率を示すグラフである。
【符号の説明】
1:圧力検出素子 2:巻線 3:基体 4:荷重受部材 5:磁歪量検出手段 6:解析部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主成分の組成比が、酸化物換算で50〜6
    5モル%のFe2 3 と、25〜40モル%のZnO
    と、5〜20モル%のNiOからなり、ZnO/NiO
    のモル比が2〜3であり、これら主成分100重量部に
    対して0.5〜5重量部のSiO2 と、0.1〜3重量
    部のTiO2 を添加してなるフェライト材料。
  2. 【請求項2】請求項1記載のフェライト材料により圧力
    検出素子を形成し、該圧力検出素子に圧力を伝達する手
    段と、圧力検出素子の磁歪量を検出する手段を有する圧
    力センサ。
JP07290296A 1996-03-27 1996-03-27 フェライト焼結体及びこれを用いた圧力センサ Expired - Lifetime JP3561074B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07290296A JP3561074B2 (ja) 1996-03-27 1996-03-27 フェライト焼結体及びこれを用いた圧力センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07290296A JP3561074B2 (ja) 1996-03-27 1996-03-27 フェライト焼結体及びこれを用いた圧力センサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09263444A true JPH09263444A (ja) 1997-10-07
JP3561074B2 JP3561074B2 (ja) 2004-09-02

Family

ID=13502751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07290296A Expired - Lifetime JP3561074B2 (ja) 1996-03-27 1996-03-27 フェライト焼結体及びこれを用いた圧力センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3561074B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000308792A (ja) * 1999-04-28 2000-11-07 Sanyo Electric Co Ltd 洗濯機
KR100724673B1 (ko) * 1999-12-03 2007-06-28 산요덴키가부시키가이샤 세탁기
US20160155560A1 (en) * 2014-11-21 2016-06-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Ferrite and coil electronic component including the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103745792B (zh) * 2014-01-15 2017-02-15 中国计量学院 一种宽温低功耗软磁铁氧体
CN104177075A (zh) * 2014-08-14 2014-12-03 蕲春县蕊源电子有限公司 一种耐热冲击软磁铁氧体材料及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000308792A (ja) * 1999-04-28 2000-11-07 Sanyo Electric Co Ltd 洗濯機
KR100724673B1 (ko) * 1999-12-03 2007-06-28 산요덴키가부시키가이샤 세탁기
US20160155560A1 (en) * 2014-11-21 2016-06-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Ferrite and coil electronic component including the same
US9630882B2 (en) * 2014-11-21 2017-04-25 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Ferrite and coil electronic component including the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3561074B2 (ja) 2004-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW543044B (en) Magnetic material and inductor
JP3635016B2 (ja) フェライト材料
EP1286366A2 (en) Mn-Zn ferrite and coil component with magnetic core made of same
EP1394116A1 (en) Mn-Zn ferrite, transformer magnetic core and transformer
KR100389821B1 (ko) MnZn계 페라이트의 제조방법, MnZn계 페라이트 및전원용 페라이트코어
JPH09263444A (ja) フェライト材料及びこれを用いた圧力センサ
TWI303073B (en) Ferrite material, ferrite sintered body, and inductor
CN108264339A (zh) 高性能旋磁镁锰铁氧体材料、制备方法及其应用
JP3588693B2 (ja) Mn−Zn系フェライトおよびその製造方法
JP2001089237A (ja) 圧電磁器組成物
JPH09306716A (ja) フェライト焼結体およびその製造方法
JPH11171643A (ja) 圧電性磁器組成物
JP3418827B2 (ja) Mn−Znフェライトおよびその製造方法
JPH0393667A (ja) 高周波用磁性材料
JP2004221519A (ja) サーミスタ素子用焼結体及びその製造方法、並びにサーミスタ素子、温度センサ
JP2004292303A (ja) Mn−Zn系フェライト、トランス用磁心およびトランス
TW565861B (en) Oxide magnetic material and coil part using the same
JP2005306668A (ja) フェライト焼結体
JP2006206420A (ja) フェライト焼結体、その製造方法及びコイル部品
EP1429349A2 (en) Sintered body for thermistor devices, thermistor device and temperature sensor
JP5733995B2 (ja) フェライト焼結体およびこれを備えるノイズフィルタ
JPH10245264A (ja) フェライト材料及びこれを用いた圧力センサ並びにチップインダクタ
JP2006232647A (ja) Ni−Cu−Zn系フェライト材料及びその製造方法
JPH08157253A (ja) 高強度フェライトとこれを用いたフェライト基板及び電磁波吸収部材
JP2005097085A (ja) フェライト材料及びインダクタ素子

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040525

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040527

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100604

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110604

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120604

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140604

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term