JPH1138108A - 多ヘッド型磁界センサ - Google Patents
多ヘッド型磁界センサInfo
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- JPH1138108A JPH1138108A JP9208533A JP20853397A JPH1138108A JP H1138108 A JPH1138108 A JP H1138108A JP 9208533 A JP9208533 A JP 9208533A JP 20853397 A JP20853397 A JP 20853397A JP H1138108 A JPH1138108 A JP H1138108A
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- Japan
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- magnetic field
- electrodes
- magnetic
- field sensor
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】アモルファス磁性エレメントを電極間に接続
し、該エレメントに電流を流し、アモルファス磁性エレ
メントを通過する外部磁界をバイアス磁界の重畳のもと
で上記アモルファス磁性エレメントの両端間電圧で検波
する磁界センサヘッドの複数箇を配設し、これら磁界セ
ンサヘッドの検波出力の差で上記複数箇の磁界センサヘ
ッドにわたる分布外部磁界を検出する多ヘッド型磁界セ
ンサの小型化を図る。 【解決手段】各磁界センサヘッドＡ1，Ａ2の電極２ａ，
２ｂに磁化した磁性体を用い、この磁化電極の静磁界を
バイアス磁界として作用させる。
し、該エレメントに電流を流し、アモルファス磁性エレ
メントを通過する外部磁界をバイアス磁界の重畳のもと
で上記アモルファス磁性エレメントの両端間電圧で検波
する磁界センサヘッドの複数箇を配設し、これら磁界セ
ンサヘッドの検波出力の差で上記複数箇の磁界センサヘ
ッドにわたる分布外部磁界を検出する多ヘッド型磁界セ
ンサの小型化を図る。 【解決手段】各磁界センサヘッドＡ1，Ａ2の電極２ａ，
２ｂに磁化した磁性体を用い、この磁化電極の静磁界を
バイアス磁界として作用させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアモルファス磁性エ
レメントを用いた多ヘッド型磁界センサに関するもので
ある。
レメントを用いた多ヘッド型磁界センサに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】アモルファス合金ワイヤとして、自発磁
化の方向がワイヤ周方向に対し互いに逆方向の磁区が交
互に磁壁で隔てられた構成の外殻部を有する、零磁歪乃
至は負磁歪のアモルファス合金ワイヤが開発されてい
る。例えば、Ｃｏ70．5Ｂ15Ｓｉ10Ｆｅ4が開発されてい
る。
化の方向がワイヤ周方向に対し互いに逆方向の磁区が交
互に磁壁で隔てられた構成の外殻部を有する、零磁歪乃
至は負磁歪のアモルファス合金ワイヤが開発されてい
る。例えば、Ｃｏ70．5Ｂ15Ｓｉ10Ｆｅ4が開発されてい
る。
【０００３】かかる零磁歪乃至は負磁歪のアモルファス
磁性ワイヤに高周波電流したときに発生するワイヤ両端
間出力電圧中のインダクタンス電圧分は、ワイヤの横断
面内に生じる円周方向磁束によって上記の円周方向に易
磁化性の外殻部が円周方向に磁化されることに起因し、
従って、周方向透磁率μθも同外殻部の円周方向の磁化
に依存する。
磁性ワイヤに高周波電流したときに発生するワイヤ両端
間出力電圧中のインダクタンス電圧分は、ワイヤの横断
面内に生じる円周方向磁束によって上記の円周方向に易
磁化性の外殻部が円周方向に磁化されることに起因し、
従って、周方向透磁率μθも同外殻部の円周方向の磁化
に依存する。
【０００４】この通電中のアモルファスワイヤにワイヤ
軸方向の外部磁界を作用させると、上記通電による円周
方向磁束と外部磁束との合成により、上記円周方向に易
磁化性を有する外殻部に作用する磁束の方向が円周方向
からずれ、それだけ円周方向への磁化が生じ難くなり、
上記周方向透磁率μθが変化し、上記インダクタンス電
圧分が変動することになる。
軸方向の外部磁界を作用させると、上記通電による円周
方向磁束と外部磁束との合成により、上記円周方向に易
磁化性を有する外殻部に作用する磁束の方向が円周方向
からずれ、それだけ円周方向への磁化が生じ難くなり、
上記周方向透磁率μθが変化し、上記インダクタンス電
圧分が変動することになる。
【０００５】上記の通電電流の周波数がMHzオ−ダにな
ると、高周波表皮効果を無視し得なくなり、表皮深さδ
＝（２ρ／wμθ）1/2（μθは前記した通り、円周方向
透磁率、ρは電気抵抗率、wは角周波数)がμθにより変
化し、このμθが前記した通り、外部磁界によって変化
するので、ワイヤ両端間出力電圧中の抵抗電圧分も外部
磁界で変動するようになる。そこで、外部磁界による上
記インダクタンス電圧分と抵抗電圧分の双方、すなわ
ち、ワイヤ両端間出力電圧の変動（以下、ＭＩ効果とい
う）から外部磁界を検出することが提案されている（特
開平７−１８１２３９号）。
ると、高周波表皮効果を無視し得なくなり、表皮深さδ
＝（２ρ／wμθ）1/2（μθは前記した通り、円周方向
透磁率、ρは電気抵抗率、wは角周波数)がμθにより変
化し、このμθが前記した通り、外部磁界によって変化
するので、ワイヤ両端間出力電圧中の抵抗電圧分も外部
磁界で変動するようになる。そこで、外部磁界による上
記インダクタンス電圧分と抵抗電圧分の双方、すなわ
ち、ワイヤ両端間出力電圧の変動（以下、ＭＩ効果とい
う）から外部磁界を検出することが提案されている（特
開平７−１８１２３９号）。
【０００６】更に、アモルファス磁性エレメントの二個
を共通の絶縁基板上に配設すると共に各アモルファス磁
性エレメントにバイアスコイルを並設した２ヘッドＭＩ
型磁界センサの各ヘッドをダブルハ−トレ−発振回路の
各トランジスタ−Ｔｒ1、Ｔｒ2のコレクタ−側に組み込
み、外部磁界を各トランジスタ−のコレクタ−電圧とし
て増幅検波させ、この検波出力を差動回路に入力させ、
更に増幅回路を経てセンサ出力として取り出し、各ヘッ
ドのバイアス磁界の方向を同方向とすることにより外部
勾配磁界を検出し、各ヘッドのバイアス磁界の方向を互
いに逆方向とすることにより外部一様磁界を検出するこ
とも提案されている。この２ヘッド型磁界センサ方式に
よれば、差動回路方式であるために、コモンモ−ドノイ
ズを相殺でき、零点調整が不要である。
を共通の絶縁基板上に配設すると共に各アモルファス磁
性エレメントにバイアスコイルを並設した２ヘッドＭＩ
型磁界センサの各ヘッドをダブルハ−トレ−発振回路の
各トランジスタ−Ｔｒ1、Ｔｒ2のコレクタ−側に組み込
み、外部磁界を各トランジスタ−のコレクタ−電圧とし
て増幅検波させ、この検波出力を差動回路に入力させ、
更に増幅回路を経てセンサ出力として取り出し、各ヘッ
ドのバイアス磁界の方向を同方向とすることにより外部
勾配磁界を検出し、各ヘッドのバイアス磁界の方向を互
いに逆方向とすることにより外部一様磁界を検出するこ
とも提案されている。この２ヘッド型磁界センサ方式に
よれば、差動回路方式であるために、コモンモ−ドノイ
ズを相殺でき、零点調整が不要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
２ヘッド型磁界センサでは、各アモルファス磁性エレメ
ントに対してバイアスコイルを配設する必要があり、こ
のバイアスコイルのために、センサの小型化を図ること
が難しい。また、電極には銅等の通常の電極材を使用し
ており、電極とアモルファス磁性エレメントとの接合が
困難であり、通常のはんだ接合方式は使用し難く、この
ため、例えば、アモルファス磁性エレメントの端部を、
はんだ濡れ性の良好な導電材料からなる補助部材で挾持
した状態にて接合部のはんだ付けを行うことが提案され
ているが（特開平８−２３６１６７号）、はんだ接合部
の嵩高化が避けられず、かかる面からもセンサの小型化
が困難である。
２ヘッド型磁界センサでは、各アモルファス磁性エレメ
ントに対してバイアスコイルを配設する必要があり、こ
のバイアスコイルのために、センサの小型化を図ること
が難しい。また、電極には銅等の通常の電極材を使用し
ており、電極とアモルファス磁性エレメントとの接合が
困難であり、通常のはんだ接合方式は使用し難く、この
ため、例えば、アモルファス磁性エレメントの端部を、
はんだ濡れ性の良好な導電材料からなる補助部材で挾持
した状態にて接合部のはんだ付けを行うことが提案され
ているが（特開平８−２３６１６７号）、はんだ接合部
の嵩高化が避けられず、かかる面からもセンサの小型化
が困難である。
【０００８】本発明の目的は、アモルファス磁性エレメ
ントを電極間に接続し、該エレメントに電流を流し、ア
モルファス磁性エレメントを通過する外部磁界をバイア
ス磁界の重畳のもとで上記アモルファス磁性エレメント
の両端間電圧で検波する磁界センサヘッドの複数箇を配
設し、これら磁界センサヘッドの検波出力の差で上記複
数箇の磁界センサヘッドにわたる分布外部磁界を検出す
る多ヘッド型磁界センサの小型化を図ることにある。
ントを電極間に接続し、該エレメントに電流を流し、ア
モルファス磁性エレメントを通過する外部磁界をバイア
ス磁界の重畳のもとで上記アモルファス磁性エレメント
の両端間電圧で検波する磁界センサヘッドの複数箇を配
設し、これら磁界センサヘッドの検波出力の差で上記複
数箇の磁界センサヘッドにわたる分布外部磁界を検出す
る多ヘッド型磁界センサの小型化を図ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る多ヘッド型
磁界センサは、アモルファス磁性エレメントを電極間に
接続し、該エレメントに電流を流し、アモルファス磁性
エレメントを通過する外部磁界をバイアス磁界の重畳の
もとで上記アモルファス磁性エレメントの両端間電圧で
検波する磁界センサヘッドの複数箇を配設し、これら磁
界センサヘッドの検波出力の差で上記複数箇の磁界セン
サヘッドにわたる分布外部磁界を検出する多ヘッド型磁
界センサにおいて、上記の各磁界センサヘッドの電極に
磁化した磁性体を用い、この磁化電極の静磁界を上記バ
イアス磁界として作用させることを特徴とする構成であ
り、分布外部磁界が勾配磁界磁界の場合は、センサヘッ
ドの個数を２個とし、各ヘッドのバイアス磁界を同方向
とすることができ、分布外部磁界が一様磁界である場合
は、センサヘッドの個数を２個とし、各ヘッドのバイア
ス磁界を互いに逆方向とすることができる。
磁界センサは、アモルファス磁性エレメントを電極間に
接続し、該エレメントに電流を流し、アモルファス磁性
エレメントを通過する外部磁界をバイアス磁界の重畳の
もとで上記アモルファス磁性エレメントの両端間電圧で
検波する磁界センサヘッドの複数箇を配設し、これら磁
界センサヘッドの検波出力の差で上記複数箇の磁界セン
サヘッドにわたる分布外部磁界を検出する多ヘッド型磁
界センサにおいて、上記の各磁界センサヘッドの電極に
磁化した磁性体を用い、この磁化電極の静磁界を上記バ
イアス磁界として作用させることを特徴とする構成であ
り、分布外部磁界が勾配磁界磁界の場合は、センサヘッ
ドの個数を２個とし、各ヘッドのバイアス磁界を同方向
とすることができ、分布外部磁界が一様磁界である場合
は、センサヘッドの個数を２個とし、各ヘッドのバイア
ス磁界を互いに逆方向とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１の（イ）は本発明に
係る２ヘッド型磁界センサの一例を示す平面図、図１の
（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。図
１において、１は絶縁基板、例えば、ガラスエポキシ基
板、セラミックス基板等である。２ａ，２ｂは磁性体か
らなる一対のバ−状電極であり、二組を配設し、各組の
一方の電極２ａの先端側をかぎ状とし、両電極の先端側
を絶縁基板１の片面側に固定し、両電極２ａ，２ｂの先
端２１ａ，２１ｂ間を結ぶ方向をバ−状電極の方向に一
致させてある。これら各組のバ−状電極２ａ，２ｂは先
端２１ａ，２１ｂ間に所定方向及び大きさの静磁界を作
用させるように磁化してある。３は各組のバ−状電極の
先端２１ａ，２１ｂ間に溶接により接続したアモルファ
ス磁性ワイヤである。Ａ1及びＡ2は上記一対の磁化電極
とアモルファス磁性エレメントとからなる磁界センサヘ
ッドを示している。
実施の形態について説明する。図１の（イ）は本発明に
係る２ヘッド型磁界センサの一例を示す平面図、図１の
（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。図
１において、１は絶縁基板、例えば、ガラスエポキシ基
板、セラミックス基板等である。２ａ，２ｂは磁性体か
らなる一対のバ−状電極であり、二組を配設し、各組の
一方の電極２ａの先端側をかぎ状とし、両電極の先端側
を絶縁基板１の片面側に固定し、両電極２ａ，２ｂの先
端２１ａ，２１ｂ間を結ぶ方向をバ−状電極の方向に一
致させてある。これら各組のバ−状電極２ａ，２ｂは先
端２１ａ，２１ｂ間に所定方向及び大きさの静磁界を作
用させるように磁化してある。３は各組のバ−状電極の
先端２１ａ，２１ｂ間に溶接により接続したアモルファ
ス磁性ワイヤである。Ａ1及びＡ2は上記一対の磁化電極
とアモルファス磁性エレメントとからなる磁界センサヘ
ッドを示している。
【００１１】上記のアモルファス磁性ワイヤ３には、自
発磁化の方向がワイヤ周方向に対し互いに逆方向である
磁区が交互に磁壁で隔てられた構成の外殻部を有する、
零磁歪乃至は負磁歪のアモルファス合金ワイヤが使用さ
れる。
発磁化の方向がワイヤ周方向に対し互いに逆方向である
磁区が交互に磁壁で隔てられた構成の外殻部を有する、
零磁歪乃至は負磁歪のアモルファス合金ワイヤが使用さ
れる。
【００１２】図２は本発明に係る２ヘッド型磁界センサ
による勾配外部磁界の検出方法を示している。図２にお
いて、４，４は２ヘッド型磁界センサの各センサヘッド
Ａ1、Ａ2に接続した発振回路、例えば、ハ−トレ−型発
振回路、５は両センサヘッドＡ1、Ａ2のアモルファス磁
性ワイヤ３に電流を流すために組み込んだ電源、６１及
び６２は発振回路４から取り出した外部磁界の振幅変調
波を包絡線検波するショットキ−バリアダイオ−ドと低
域通過フィルタ−、７はセンサヘッドに対する上記各包
絡線検波の直流変換値の差を出力する差動回路、８は増
幅器をそれぞれ示している。Ｈｅｘ1及びＨｅｘ2は勾配
外部磁界中、各センサヘッドＡ1，Ａ2のアモルファス磁
性エレメント３の軸方向を通過する局部磁界を示してい
る。
による勾配外部磁界の検出方法を示している。図２にお
いて、４，４は２ヘッド型磁界センサの各センサヘッド
Ａ1、Ａ2に接続した発振回路、例えば、ハ−トレ−型発
振回路、５は両センサヘッドＡ1、Ａ2のアモルファス磁
性ワイヤ３に電流を流すために組み込んだ電源、６１及
び６２は発振回路４から取り出した外部磁界の振幅変調
波を包絡線検波するショットキ−バリアダイオ−ドと低
域通過フィルタ−、７はセンサヘッドに対する上記各包
絡線検波の直流変換値の差を出力する差動回路、８は増
幅器をそれぞれ示している。Ｈｅｘ1及びＨｅｘ2は勾配
外部磁界中、各センサヘッドＡ1，Ａ2のアモルファス磁
性エレメント３の軸方向を通過する局部磁界を示してい
る。
【００１３】図２において、両センサヘッドＡ1，Ａ2の
電極の磁化によるバイアス磁界Ｈｂ1，Ｈｂ2は、大きさ
が等しく同方向とされている。従って、電源５による各
センサヘッドＡ1，Ａ2のアモルファス磁性エレメント
３，３への通電下、各アモルファス磁性エレメント３，
３の両端間にＭＩ効果で外部磁界信号を発生させ得、こ
の外部磁界信号で発振回路４，４のトランジスタ−Ｔｒ
をオン・オフさせ、外部磁界信号で振幅変調された電圧
を各発振回路４，４のＴｒのエミッタ−側に出現させ
得、この振幅変調波をショットキ−バリアダイオ−ドと
低域通過フィルタ−とで包絡線検波し、直流に変換して
差動回路７で両直流入力の差を発生させる。而して、上
記のＨｅｘ1とＨｅｘ2とに差があれば、各センサヘッド
Ａ1，Ａ2に対する各発振回路の発振電圧の差のために差
動回路７が出力されて勾配磁界が検出される。これに対
し、一様磁界、すなわちＨｅｘ1＝Ｈｅｘ2の外部磁界で
は、各発振回路の発振電圧に差が無いために検出され
ず、地磁気のようなノイズ磁界は相殺できる。従って、
空間的に変化する磁界のみを高感度で検出できる。
電極の磁化によるバイアス磁界Ｈｂ1，Ｈｂ2は、大きさ
が等しく同方向とされている。従って、電源５による各
センサヘッドＡ1，Ａ2のアモルファス磁性エレメント
３，３への通電下、各アモルファス磁性エレメント３，
３の両端間にＭＩ効果で外部磁界信号を発生させ得、こ
の外部磁界信号で発振回路４，４のトランジスタ−Ｔｒ
をオン・オフさせ、外部磁界信号で振幅変調された電圧
を各発振回路４，４のＴｒのエミッタ−側に出現させ
得、この振幅変調波をショットキ−バリアダイオ−ドと
低域通過フィルタ−とで包絡線検波し、直流に変換して
差動回路７で両直流入力の差を発生させる。而して、上
記のＨｅｘ1とＨｅｘ2とに差があれば、各センサヘッド
Ａ1，Ａ2に対する各発振回路の発振電圧の差のために差
動回路７が出力されて勾配磁界が検出される。これに対
し、一様磁界、すなわちＨｅｘ1＝Ｈｅｘ2の外部磁界で
は、各発振回路の発振電圧に差が無いために検出され
ず、地磁気のようなノイズ磁界は相殺できる。従って、
空間的に変化する磁界のみを高感度で検出できる。
【００１４】上記において、両センサヘッドＡ1，Ａ2の
電極の磁化によるバイアス磁界を逆方向とすれば、一様
磁界に対する各センサヘッドに対する各発振回路の発振
電圧に差が生じるから、一様外部磁界の検出が可能とな
る。
電極の磁化によるバイアス磁界を逆方向とすれば、一様
磁界に対する各センサヘッドに対する各発振回路の発振
電圧に差が生じるから、一様外部磁界の検出が可能とな
る。
【００１５】上記のように、本発明に係る２ヘッド型磁
界センサにおいては、バイアスコイルを用いることな
く、磁性電極の磁化による静磁界をバイアス磁界として
勾配外部磁界や一様外部磁界を検出できる。本発明に係
る多ヘッド型磁界センサにおいては、電極に磁性材を使
用しているから、アモルファス磁性エレメントと電極と
の溶接を強固に行うことができる（アモルファス磁性ワ
イヤが破断するほど強固な溶接が可能）。これに対し
て、電極が通常の電極材である銅の場合、アモルファス
磁性エレメントとの溶接は不可であり、既述した通り、
特殊なはんだ付けに依存せざるを得ず、接合箇所の嵩高
化が避けられないが、本発明では当該接合部を充分にコ
ンパクトにできる。
界センサにおいては、バイアスコイルを用いることな
く、磁性電極の磁化による静磁界をバイアス磁界として
勾配外部磁界や一様外部磁界を検出できる。本発明に係
る多ヘッド型磁界センサにおいては、電極に磁性材を使
用しているから、アモルファス磁性エレメントと電極と
の溶接を強固に行うことができる（アモルファス磁性ワ
イヤが破断するほど強固な溶接が可能）。これに対し
て、電極が通常の電極材である銅の場合、アモルファス
磁性エレメントとの溶接は不可であり、既述した通り、
特殊なはんだ付けに依存せざるを得ず、接合箇所の嵩高
化が避けられないが、本発明では当該接合部を充分にコ
ンパクトにできる。
【００１６】なお、磁性材とアモルファス磁性エレメン
トとの溶接を強固に行い得る理由としては、磁性材とア
モルファス磁性エレメントとは鉄、コバルト、クロ−ム
等の共通する原子を有し、電子レベルでの結合が推定で
きる。かかる磁性材料としては、次ぎの硬質磁性材や反
硬質磁性材を挙げることができる。 （１）硬質磁性材 Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｏ合金（Ｃｏ２０重量％，
Ｎｉ８０重量％）、パ−マロイ（Ｆｅ１０重量％，Ｎｉ
９０重量％）、スパ−マロイ（Ｆｅ５０重量％，Ｎｉ５
０重量％）、コバ−ル（Ｃｏ１７〜１８重量％，Ｎｉ２
８〜２９重量％，残部Ｆｅ）。 （２）半硬質磁性材 １７％Ｃｒ鋼（Ｃ０．７重量％，Ｃｒ２．５重量％，Ｃ
ｏ１７重量％，残部Ｆｅ）、３６％Ｃｏ鋼（Ｃ０．７重
量％，Ｃｒ４重量％，Ｃｏ３６重量％，残部Ｆｅ）、バ
イカロイ系合金（Ｖ１０〜２０重量％，Ｃｒ１０〜２０
重量％，Ｃｏ５２重量％，残部Ｆｅ）、Ｐ−６合金（Ｖ
４重量％，Ｃｏ４５重量％，Ｎｉ６重量％，残部Ｆｅ）
ＦＥ−Ｎｉ−Ａｌ合金（Ａｌ９重量％，Ｃｏ微量，Ｃｕ
微量，Ｎｉ１４〜１８重量％）、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｔｉ合金
（Ｔｉ３重量％，Ｍｎ１２〜１３重量％，残部Ｆｅ）、
Ｆｅ−Ｍｎ合金（Ｍｎ１２．５重量％，残部Ｆｅ）、Ｆ
ｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎ合金（Ｎ若干，Ｃｒ７重量％，Ｍｎ
１２重量％，Ｃｏ若干，Ｍｏ若干，残部Ｆｅ）、マルエ
−ジング鋼（Ｃｏ０．０１重量％，Ａｌ０．１６重量
％，Ｓｉ０．１重量％，Ｐ０．００７重量％，Ｔｉ１
９．７重量％，Ｍｎ０．１８重量％，Ｃｏ１２．１５重
量％，Ｎｉ１９．７４重量％，Ｍｏ３．１３重量％，残
部Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ合金（Ｓｉ１．５重量％，
Ｃｒ２５〜３５重量％，Ｃｏ１０重量％，残部Ｆｅ）、
Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ合金（Ｃｏ１２重量％，Ｍｏ８重量
％，残部Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｃｒ合金（Ｃｒ６
〜９重量％，Ｃｏ２２重量％，Ｎｉ１４〜１１，残部Ｆ
ｅ）、炭素鋼（Ｃ０．５重量％，残部Ｆｅ）、ＦＮＣ合
金（Ｎｉ１６〜１８重量％，Ｃｕ６重量％，残部Ｆ
ｅ）、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｏ合金（Ｍｎ５〜１０重量％，Ｃ
ｏ１３〜２０重量％，残部Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａｌ−
Ｔｉ合金（Ａｌ３〜４．５重量％，Ｔｉ若干，Ｎｉ１４
〜２３重量％，残部Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−
Ｃｕ（Ｃｏ２０〜２５重量％，Ｎｉ１２重量％、Ｃｒ７
〜５重量％，Ｃｕ３重量％，残部Ｆｅ）、リカロイ（Ｎ
ｂ３．１重量％，残部Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｕ−Ｖ合
金（Ｖ０．９重量％，Ｃｏ１６．３重量％，Ｃｕ２０．
９重量％，残部Ｆｅ）、Ｃｏ−Ｃｒ鋼（Ｃ０．８０〜
０．８４重量％，Ｃｒ４．４〜４．６重量％，Ｍｎ０．
５〜０．６重量％，Ｃｏ１４〜１５重量％，残部Ｆ
ｅ）、Ｃｏ−Ｆｅ−Ａｕ合金（Ｆｅ１２重量％，Ａｕ６
重量％，残部Ｃｏ）、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｔｉ合金（Ｔｉ３重
量％，Ｆｅ１２重量％，残部Ｃｏ）、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂｅ
合金（Ｂｅ１．３重量％，Ｆｅ１０．２重量％，残部Ｃ
ｏ）、ニブコロイ（Ｆｅ１２重量％，Ｎｂ３重量％，残
部Ｃｏ）、Ｆｅ−Ｃｕ合金（Ｆｅ６０重量％，残部Ｃ
ｕ）、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｎ合金（Ｍｎ１．７重量％，Ｆｅ
８０重量％，残部Ｃｕ）等。
トとの溶接を強固に行い得る理由としては、磁性材とア
モルファス磁性エレメントとは鉄、コバルト、クロ−ム
等の共通する原子を有し、電子レベルでの結合が推定で
きる。かかる磁性材料としては、次ぎの硬質磁性材や反
硬質磁性材を挙げることができる。 （１）硬質磁性材 Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｏ合金（Ｃｏ２０重量％，
Ｎｉ８０重量％）、パ−マロイ（Ｆｅ１０重量％，Ｎｉ
９０重量％）、スパ−マロイ（Ｆｅ５０重量％，Ｎｉ５
０重量％）、コバ−ル（Ｃｏ１７〜１８重量％，Ｎｉ２
８〜２９重量％，残部Ｆｅ）。 （２）半硬質磁性材 １７％Ｃｒ鋼（Ｃ０．７重量％，Ｃｒ２．５重量％，Ｃ
ｏ１７重量％，残部Ｆｅ）、３６％Ｃｏ鋼（Ｃ０．７重
量％，Ｃｒ４重量％，Ｃｏ３６重量％，残部Ｆｅ）、バ
イカロイ系合金（Ｖ１０〜２０重量％，Ｃｒ１０〜２０
重量％，Ｃｏ５２重量％，残部Ｆｅ）、Ｐ−６合金（Ｖ
４重量％，Ｃｏ４５重量％，Ｎｉ６重量％，残部Ｆｅ）
ＦＥ−Ｎｉ−Ａｌ合金（Ａｌ９重量％，Ｃｏ微量，Ｃｕ
微量，Ｎｉ１４〜１８重量％）、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｔｉ合金
（Ｔｉ３重量％，Ｍｎ１２〜１３重量％，残部Ｆｅ）、
Ｆｅ−Ｍｎ合金（Ｍｎ１２．５重量％，残部Ｆｅ）、Ｆ
ｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎ合金（Ｎ若干，Ｃｒ７重量％，Ｍｎ
１２重量％，Ｃｏ若干，Ｍｏ若干，残部Ｆｅ）、マルエ
−ジング鋼（Ｃｏ０．０１重量％，Ａｌ０．１６重量
％，Ｓｉ０．１重量％，Ｐ０．００７重量％，Ｔｉ１
９．７重量％，Ｍｎ０．１８重量％，Ｃｏ１２．１５重
量％，Ｎｉ１９．７４重量％，Ｍｏ３．１３重量％，残
部Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ合金（Ｓｉ１．５重量％，
Ｃｒ２５〜３５重量％，Ｃｏ１０重量％，残部Ｆｅ）、
Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ合金（Ｃｏ１２重量％，Ｍｏ８重量
％，残部Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｃｒ合金（Ｃｒ６
〜９重量％，Ｃｏ２２重量％，Ｎｉ１４〜１１，残部Ｆ
ｅ）、炭素鋼（Ｃ０．５重量％，残部Ｆｅ）、ＦＮＣ合
金（Ｎｉ１６〜１８重量％，Ｃｕ６重量％，残部Ｆ
ｅ）、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｏ合金（Ｍｎ５〜１０重量％，Ｃ
ｏ１３〜２０重量％，残部Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ａｌ−
Ｔｉ合金（Ａｌ３〜４．５重量％，Ｔｉ若干，Ｎｉ１４
〜２３重量％，残部Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−
Ｃｕ（Ｃｏ２０〜２５重量％，Ｎｉ１２重量％、Ｃｒ７
〜５重量％，Ｃｕ３重量％，残部Ｆｅ）、リカロイ（Ｎ
ｂ３．１重量％，残部Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｕ−Ｖ合
金（Ｖ０．９重量％，Ｃｏ１６．３重量％，Ｃｕ２０．
９重量％，残部Ｆｅ）、Ｃｏ−Ｃｒ鋼（Ｃ０．８０〜
０．８４重量％，Ｃｒ４．４〜４．６重量％，Ｍｎ０．
５〜０．６重量％，Ｃｏ１４〜１５重量％，残部Ｆ
ｅ）、Ｃｏ−Ｆｅ−Ａｕ合金（Ｆｅ１２重量％，Ａｕ６
重量％，残部Ｃｏ）、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｔｉ合金（Ｔｉ３重
量％，Ｆｅ１２重量％，残部Ｃｏ）、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂｅ
合金（Ｂｅ１．３重量％，Ｆｅ１０．２重量％，残部Ｃ
ｏ）、ニブコロイ（Ｆｅ１２重量％，Ｎｂ３重量％，残
部Ｃｏ）、Ｆｅ−Ｃｕ合金（Ｆｅ６０重量％，残部Ｃ
ｕ）、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｎ合金（Ｍｎ１．７重量％，Ｆｅ
８０重量％，残部Ｃｕ）等。
【００１７】本発明に係る多ヘッド型磁界センサにおい
てアモルファス磁性エレメントには、上記アモルファス
磁性ワイヤ（外径は、通常φ２０μｍ〜φ５０μｍ）以
外に、基板上に真空蒸着やイオンスパッタリング等によ
り形成したアモルファス磁性薄膜（厚み０．００１〜５
μｍ）を使用することもできる。上記の実施例では、磁
界センサヘッド間においてアモルファス磁性エレメント
を並行に配設しているが、同一直線上に配設することも
できる。上記の実施例では、磁界センサヘッドの個数を
二個としているが、図３に示すように、二個以上とする
こともでき、この場合、ヘッドのピッチＰは通常１．５
〜４．０ｍｍとされる。更に、絶縁基板の両面に複数箇
の磁界センサヘッドを配設することもできる。上記２ヘ
ッド方式の場合、あるいは両面２ヘッド方式（４ヘッ
ド）の場合、図４に示すように、左右対称構造とすれ
ば、ヘッド間の間隔をより一層小さくでき、磁気分解能
の向上を図ることができる。
てアモルファス磁性エレメントには、上記アモルファス
磁性ワイヤ（外径は、通常φ２０μｍ〜φ５０μｍ）以
外に、基板上に真空蒸着やイオンスパッタリング等によ
り形成したアモルファス磁性薄膜（厚み０．００１〜５
μｍ）を使用することもできる。上記の実施例では、磁
界センサヘッド間においてアモルファス磁性エレメント
を並行に配設しているが、同一直線上に配設することも
できる。上記の実施例では、磁界センサヘッドの個数を
二個としているが、図３に示すように、二個以上とする
こともでき、この場合、ヘッドのピッチＰは通常１．５
〜４．０ｍｍとされる。更に、絶縁基板の両面に複数箇
の磁界センサヘッドを配設することもできる。上記２ヘ
ッド方式の場合、あるいは両面２ヘッド方式（４ヘッ
ド）の場合、図４に示すように、左右対称構造とすれ
ば、ヘッド間の間隔をより一層小さくでき、磁気分解能
の向上を図ることができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係るＭＩ式の多ヘッド型磁界セ
ンサにおいては、各ヘッドの電極に磁性材を用い、この
電極の磁化による静磁界を各ヘッドのバイアス磁界とし
て使用しており、バイアスコイルを省略でき、また、磁
性材とアモルファス磁性エレメントとの優れた溶接性の
ために電極とアモルファス磁性エレメントとの溶接接合
部をコンパクトにできから、多ヘッド型ＭＩ式磁界セン
サの小型化を図ることができる。
ンサにおいては、各ヘッドの電極に磁性材を用い、この
電極の磁化による静磁界を各ヘッドのバイアス磁界とし
て使用しており、バイアスコイルを省略でき、また、磁
性材とアモルファス磁性エレメントとの優れた溶接性の
ために電極とアモルファス磁性エレメントとの溶接接合
部をコンパクトにできから、多ヘッド型ＭＩ式磁界セン
サの小型化を図ることができる。
【図１】本発明に係る多ヘッド型磁界センサの一例を示
す図面である。
す図面である。
【図２】図１に示す磁界センサによる外部磁界の検出方
法を示す図面である。
法を示す図面である。
【図３】本発明に係る多ヘッド型磁界センサの上記とは
別の例を示す図面である。
別の例を示す図面である。
【図４】本発明に係る多ヘッド型磁界センサの上記とは
別の例を示す図面である。
別の例を示す図面である。
１ 絶縁基板 ２ａ 電極 ２１ａ 電極先端 ２ｂ 電極 ２１ｂ 電極先端 ３ アモルファス磁性エレメント Ａ1 磁界センサヘッド Ａ2 磁界センサヘッド
Claims (3)
- 【請求項１】アモルファス磁性エレメントを電極間に接
続し、該エレメントに電流を流し、アモルファス磁性エ
レメントを通過する外部磁界をバイアス磁界の重畳のも
とで上記アモルファス磁性エレメントの両端間電圧で検
波する磁界センサヘッドの複数箇を配設し、これら磁界
センサヘッドの検波出力の差で上記複数箇の磁界センサ
ヘッドにわたる分布外部磁界を検出する多ヘッド型磁界
センサにおいて、上記の各磁界センサヘッドの電極に磁
化した磁性体を用い、この各磁化電極の静磁界を上記の
各バイアス磁界として作用させることを特徴とする多ヘ
ッド型磁界センサ。 - 【請求項２】磁界センサヘッドの個数が２個であり、各
ヘッドのバイアス磁界が同方向とされ、分布外部磁界が
勾配磁界である請求項１記載の多ヘッド型磁界センサ。 - 【請求項３】磁界センサヘッドの個数が２個であり、各
ヘッドのバイアス磁界が互いに逆方向とされ、分布外部
磁界が一様磁界である請求項１記載の多ヘッド型磁界セ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20853397A JP4089985B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 多ヘッド型磁界センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20853397A JP4089985B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 多ヘッド型磁界センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1138108A true JPH1138108A (ja) | 1999-02-12 |
| JP4089985B2 JP4089985B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=16557773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20853397A Expired - Lifetime JP4089985B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 多ヘッド型磁界センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4089985B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208146A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Uchihashi Estec Co Ltd | 磁界検出回路 |
| JP2006208147A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Uchihashi Estec Co Ltd | 磁界検出回路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH03252578A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-11 | Toshiba Corp | 磁気検出装置 |
| JPH05332703A (ja) * | 1992-06-04 | 1993-12-14 | Murata Mfg Co Ltd | 長尺型磁気センサ |
| JPH0723292U (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-25 | 株式会社トーキン | 磁気傾度計 |
| JPH07181239A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-21 | Res Dev Corp Of Japan | 磁気インピーダンス効果素子 |
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| JP3607447B2 (ja) * | 1996-06-07 | 2005-01-05 | 内橋エステック株式会社 | 磁界センサ |
-
1997
- 1997-07-17 JP JP20853397A patent/JP4089985B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006208146A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Uchihashi Estec Co Ltd | 磁界検出回路 |
| JP2006208147A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Uchihashi Estec Co Ltd | 磁界検出回路 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4089985B2 (ja) | 2008-05-28 |
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