JPS58135975A - 磁気補償装置 - Google Patents
磁気補償装置Info
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- JPS58135975A JPS58135975A JP1918582A JP1918582A JPS58135975A JP S58135975 A JPS58135975 A JP S58135975A JP 1918582 A JP1918582 A JP 1918582A JP 1918582 A JP1918582 A JP 1918582A JP S58135975 A JPS58135975 A JP S58135975A
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- Japan
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- magnetic
- magnetic field
- magnetometer
- magnetic sensor
- magnetism
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/025—Compensating stray fields
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
この発明ri地磁気等の磁界の測定を行なう場合、磁力
#tに組合せて使用する磁気補償装置に関するもので、
磁力計の磁気センサに交番磁界を印加して磁力計に残留
する磁性が測定上の雑音となるととt防ぐ磁気補償装置
を提供しようとするものである。
#tに組合せて使用する磁気補償装置に関するもので、
磁力計の磁気センサに交番磁界を印加して磁力計に残留
する磁性が測定上の雑音となるととt防ぐ磁気補償装置
を提供しようとするものである。
龜
まず側1図によって一般の磁力針と測定誤差につめて簡
単に説明する。
単に説明する。
第1図において(1)は磁力計のgA駆動部(2)は磁
気センサであり、駆動部(1)とIa磁気センサ2)は
支持棒で機械的に結合されている。
気センサであり、駆動部(1)とIa磁気センサ2)は
支持棒で機械的に結合されている。
この磁力#は地磁気等の磁界の強さを磁気センサ(2)
で検出し、検出歇が域気信号として動*都(1)に送ら
れて磁界の強ざが測定されるもので公昶の光磁気共鳴磁
力計、フラックスゲート磁力計等がある。ま之駆!lc
!7部filからなる磁気センサ(2)をg動する丸め
の電力及び制御信号が出される。
で検出し、検出歇が域気信号として動*都(1)に送ら
れて磁界の強ざが測定されるもので公昶の光磁気共鳴磁
力計、フラックスゲート磁力計等がある。ま之駆!lc
!7部filからなる磁気センサ(2)をg動する丸め
の電力及び制御信号が出される。
上記の操作を行なうために駆動部(1)には電源及び電
子回路が内戚されており、その他会鵬材料もある7′c
め、駆動部(1)は磁性音帯びている。第1因には駆動
部filの磁性のうち磁性材料が磁界中に置かれたとき
に磁界の方向に生じる誘導磁気モーメントMとこの誘導
磁気モーメントによる磁界HM も図示しである。
子回路が内戚されており、その他会鵬材料もある7′c
め、駆動部(1)は磁性音帯びている。第1因には駆動
部filの磁性のうち磁性材料が磁界中に置かれたとき
に磁界の方向に生じる誘導磁気モーメントMとこの誘導
磁気モーメントによる磁界HM も図示しである。
なおりoy;j磁力針の測定しようとする磁界で、たと
えば地磁気である。
えば地磁気である。
説明のために磁力針は磁気センナ(2)の位置の全磁界
を測定する光磁気共鳴磁力#tr賀うものとする。
を測定する光磁気共鳴磁力#tr賀うものとする。
この場合、磁力計の測定する磁界の強さHd躯S部(1
)とa気センサρ)の1禮の距離をrとしてfl)〜(
4)式で表される。
)とa気センサρ)の1禮の距離をrとしてfl)〜(
4)式で表される。
Hhi’ = Hr” + Hr ・・・
・・曲・・曲(1)H” = (Ha + Hrcom
a−H#ain#)”+()&亀in#+H$coaす
2= Ho”+2Ho (Hrcoma−H#a in
リ−14(r2+H#2・−13)H=5v ただし、一般ic Ho>> Hr、 l(#であるの
で(4)式の近域が成立する。
・・曲・・曲(1)H” = (Ha + Hrcom
a−H#ain#)”+()&亀in#+H$coaす
2= Ho”+2Ho (Hrcoma−H#a in
リ−14(r2+H#2・−13)H=5v ただし、一般ic Ho>> Hr、 l(#であるの
で(4)式の近域が成立する。
また、誘導di気モーメントMO大きさμ駆動部(1)
の等価磁化率をに1体積をVとすれば(5)式%式% (5) したがって(4)弐rt t6+式のように変形できる
。
の等価磁化率をに1体積をVとすれば(5)式%式% (5) したがって(4)弐rt t6+式のように変形できる
。
・・・・・・・・・・・・(6)
部ち、第1図の磁力計は(7)式で示される測定誤差Δ
Ht−持っている。
Ht−持っている。
・・−・・・・・・・・(7)
(7)式の第1項は電電誤麦であり、第2項は角度−と
共に変化する誤差であるb 第2図はm1図の磁力計が動揺したり、向きを変えると
きの角度θの変化に伴なう測定v4Mt=;け
(ME(tfitlfflf“・このように磁力針の駆
動# (11が永久磁気モーメントを持たない場合であ
っても磁気センナ(2)の測定する磁界は地磁気Haと
誘導磁気モーメントMによる磁界)IMの合成磁界であ
って磁界Hhiの影舎分だけ測定誤差ΔHが生じる。さ
らには磁力tFt移動させて地磁気の測定をしようとす
る場合VcFi、磁力計の動揺や方同転侯によって測定
誤差ΔHのうちの角度#に関係する部分が変化し測定上
の雑音となる。この雑#は通常磁気雑音と呼ばれる。
共に変化する誤差であるb 第2図はm1図の磁力計が動揺したり、向きを変えると
きの角度θの変化に伴なう測定v4Mt=;け
(ME(tfitlfflf“・このように磁力針の駆
動# (11が永久磁気モーメントを持たない場合であ
っても磁気センナ(2)の測定する磁界は地磁気Haと
誘導磁気モーメントMによる磁界)IMの合成磁界であ
って磁界Hhiの影舎分だけ測定誤差ΔHが生じる。さ
らには磁力tFt移動させて地磁気の測定をしようとす
る場合VcFi、磁力計の動揺や方同転侯によって測定
誤差ΔHのうちの角度#に関係する部分が変化し測定上
の雑音となる。この雑#は通常磁気雑音と呼ばれる。
従来この種の磁力針の動揺VC#なう磁気雑音tS償す
る(Sは透磁率が高く、永久磁気を帝びにくいパーマロ
イ棒等を磁気センサt−にさんで駆動部と反対11に配
置したシ、磁気センサの左右に配置してパーマロイ俸の
誘導磁気モーメントによって生じる磁界が丁匿磁力針の
駆動部は)の発生する磁界を打消すようにパーマロイ褌
の位置9寸法等ta!lt、ていた。こ6ような上記従
来の磁気補償方式はパーマロイ俸の寸法及び位1ft−
機械的に微調整する必要があるため、調整にかな)の時
間を必要としてい友。ざらにパーマロイ等の高透磁率材
料な機械的衝撃に弱く。
る(Sは透磁率が高く、永久磁気を帝びにくいパーマロ
イ棒等を磁気センサt−にさんで駆動部と反対11に配
置したシ、磁気センサの左右に配置してパーマロイ俸の
誘導磁気モーメントによって生じる磁界が丁匿磁力針の
駆動部は)の発生する磁界を打消すようにパーマロイ褌
の位置9寸法等ta!lt、ていた。こ6ような上記従
来の磁気補償方式はパーマロイ俸の寸法及び位1ft−
機械的に微調整する必要があるため、調整にかな)の時
間を必要としてい友。ざらにパーマロイ等の高透磁率材
料な機械的衝撃に弱く。
透磁率の変化をきたすので2M年変化tさCすることが
できない欠点があった。
できない欠点があった。
この発明は上記従来の磁気補償装置が有する欠点を克服
し1機械的な微調整を必要とすることなく、経年変化も
ない?I!i隼な磁気補償装置i1を提供しようとする
ものである。
し1機械的な微調整を必要とすることなく、経年変化も
ない?I!i隼な磁気補償装置i1を提供しようとする
ものである。
第3図はこの発明の一実施例を示す構成間であり、(3
す(3b)は磁気補償コイル、(4)は低周開発振器で
ある。
す(3b)は磁気補償コイル、(4)は低周開発振器で
ある。
第3図の構成において磁気補償コイル(3a)(3b)
は磁気センナ(2)に一様性のよい磁界を#J卯するた
めに磁気センサ(2)と駆動部(1)ヲ結ぶ中心線上に
磁気センサ(2)をはさんで対称に配置される。
は磁気センナ(2)に一様性のよい磁界を#J卯するた
めに磁気センサ(2)と駆動部(1)ヲ結ぶ中心線上に
磁気センサ(2)をはさんで対称に配置される。
低周波宛撮器(4)の発生する出方は低周波電流として
磁気補償コイル(3a) (3b)に供給され、磁気セ
ンサ(21K交番磁界が印加される。
磁気補償コイル(3a) (3b)に供給され、磁気セ
ンサ(21K交番磁界が印加される。
ここで交番磁界によるa気桶償効釆について畦aに説明
する。
する。
第4図は第3図の磁気補償コイル(3す(3b]による
交番磁界Hbtlavlと地磁気出される様子を示すベ
クトル図である。
交番磁界Hbtlavlと地磁気出される様子を示すベ
クトル図である。
このとき磁気セン?(2)の測定する磁界の強ざHは地
磁気Hoと誘導磁気モーメントによる磁界Hw及び交番
磁界Hhmiawtの合成であるから(8)式で表わさ
れる。
磁気Hoと誘導磁気モーメントによる磁界Hw及び交番
磁界Hhmiawtの合成であるから(8)式で表わさ
れる。
H”==(no +Hrcoa#−→H#ainLト1
(hmiawtco*@3”+(HraiaJ→#+1
ncos#十Ithainwtafnす1= (& +
Hhs fawtcos#J”+2Ho (Hrcos
#−H#−f(#a i n++Hh”+H痺2Hr
Hhsjawt+)ib%in%taja”#−,,(
8)(B)式t−変形して、 Ho>>Hr、 Ha
、 HhO条potとに(9)式か得られる。
(hmiawtco*@3”+(HraiaJ→#+1
ncos#十Ithainwtafnす1= (& +
Hhs fawtcos#J”+2Ho (Hrcos
#−H#−f(#a i n++Hh”+H痺2Hr
Hhsjawt+)ib%in%taja”#−,,(
8)(B)式t−変形して、 Ho>>Hr、 Ha
、 HhO条potとに(9)式か得られる。
H= Fv
◆Ho 十l1hs 1 nvan cos I(2)
武及び(5)式を使ってOa式t−変、形すると1v式
が得られる。
武及び(5)式を使ってOa式t−変、形すると1v式
が得られる。
αL式の渠IJj#は測定すべき地磁気、第2JJ第3
項はilliJglI部(11の誘導磁気モーメントに
起因する測定MfiJ!4項は交番磁界による磁気補償
効果ttj!わしており、り番磁界の強さを適当にすれ
ば0式の@3項と第4JJlが打消し合って+11式は
角度−に関係しなくなる。
項はilliJglI部(11の誘導磁気モーメントに
起因する測定MfiJ!4項は交番磁界による磁気補償
効果ttj!わしており、り番磁界の強さを適当にすれ
ば0式の@3項と第4JJlが打消し合って+11式は
角度−に関係しなくなる。
このように躯lIJ部は)と磁気センサ(2)を含む磁
力針の軸方向で磁気センサ(2)に#J卯する交番磁界
に磁力針の周肢畝応Jiが比較的遅い力為、ある−に磁
力針の出力回路に積分回路が使われており磁気センサの
測定した磁界のtj!Jさの平均値を出力とする場合c
rt、あたかもv#磁界のようなふるまVh會して、磁
力針の測定誤差のうち磁力針の動揺や方回転##C伴な
って変化する部分、即ち磁気雑音を打消す磁気補償効果
がある。
力針の軸方向で磁気センサ(2)に#J卯する交番磁界
に磁力針の周肢畝応Jiが比較的遅い力為、ある−に磁
力針の出力回路に積分回路が使われており磁気センサの
測定した磁界のtj!Jさの平均値を出力とする場合c
rt、あたかもv#磁界のようなふるまVh會して、磁
力針の測定誤差のうち磁力針の動揺や方回転##C伴な
って変化する部分、即ち磁気雑音を打消す磁気補償効果
がある。
なお適切な磁気補償のための交番磁界の強さは0式の第
3項と44項が等しくなるときであるから0式が得られ
る。
3項と44項が等しくなるときであるから0式が得られ
る。
第5図は上記交番磁界による磁気補償効果を説明する図
である。なお交番磁界による磁気補償の#壷は磁力#1
kIIJ揺させて磁力針の軸方向と地磁気の方向のなす
角度−に変化を与えながら、磁力計の出力に現われる磁
気S音が最小となるように交番磁界の強さt−設定すれ
けよ−。
である。なお交番磁界による磁気補償の#壷は磁力#1
kIIJ揺させて磁力針の軸方向と地磁気の方向のなす
角度−に変化を与えながら、磁力計の出力に現われる磁
気S音が最小となるように交番磁界の強さt−設定すれ
けよ−。
#!6図はこの発明の他の一実施一を示すもので15)
に出力変換器、(6)に利得調贅器である。
に出力変換器、(6)に利得調贅器である。
出力R換器(5)は駆動4 (13から出される磁力計
の出力を直流電圧に変換して利得調整器(6)を制御し
、低周波発振器(4)から送られる低周波−圧全地磁気
の強ざに厄じた低周波′d/を流に1贅した後。
の出力を直流電圧に変換して利得調整器(6)を制御し
、低周波発振器(4)から送られる低周波−圧全地磁気
の強ざに厄じた低周波′d/を流に1贅した後。
磁気補償コイル(3aJ (3りに送り出す。磁力#に
地磁気の強さを周波数として検出する光磁気共鳴磁力計
を使う場合VcFi出カ変換器(5)は周波数−電圧変
換器が使われる。
地磁気の強さを周波数として検出する光磁気共鳴磁力計
を使う場合VcFi出カ変換器(5)は周波数−電圧変
換器が使われる。
この糸においては磁気センサ(2)に印加される交番磁
界の強さは、磁気センサ(2)の測定する地磁気の強さ
に比例して変えられる。
界の強さは、磁気センサ(2)の測定する地磁気の強さ
に比例して変えられる。
このような手段によって04式で明らかなように交番磁
界の強ざは地磁気の瘉さHaに応じて震えることが望ま
れるが、地磁気の強さが大きく変化する条件下、′fc
とえば地球上のあらゆる地域においても交番磁界による
磁気補償を1IIk2i!に保つことが可能となる。
界の強ざは地磁気の瘉さHaに応じて震えることが望ま
れるが、地磁気の強さが大きく変化する条件下、′fc
とえば地球上のあらゆる地域においても交番磁界による
磁気補償を1IIk2i!に保つことが可能となる。
この発明は以上のようになっているから磁ヵ針に残留す
る磁性が測定上の帷音となることを防ぐことができる。
る磁性が測定上の帷音となることを防ぐことができる。
なお交番磁界による磁気補償によっても磁力計の出力に
は一定の測定誤差が残るが測定可能な置であるので修正
も可能であり、また局所的な磁気異常tllI!I定す
る相対値計測の用途ではまったく問題とならなり。
は一定の測定誤差が残るが測定可能な置であるので修正
も可能であり、また局所的な磁気異常tllI!I定す
る相対値計測の用途ではまったく問題とならなり。
また磁気禰慣効釆は磁力針の磁気センナに交番磁界をゆ
児することによって得られるのであって磁気センナの前
flkに磁気補償コイルを置くことにとられれるもので
はなく、磁気補償コイルに低周IRm流t−處して交番
磁界t−発生させる方法にとられれる奄のでもない。
児することによって得られるのであって磁気センナの前
flkに磁気補償コイルを置くことにとられれるもので
はなく、磁気補償コイルに低周IRm流t−處して交番
磁界t−発生させる方法にとられれる奄のでもない。
また上記発f!Ari全磁界t−測定する光磁気共鳴磁
力計tf!りて説明したが、7ラツクスゲート磁力針の
ようなベクトル星磁力計であっても磁気センサを常に周
囲磁界の方向に向けておくサーボ機構を内蔵する形式+
あれば全磁界の測定を行うので上記発明の効果が失われ
ること暖な−0ざらに上記発明による磁気補償装置は磁
力計−内部に残留する磁性体のa4#磁気モーメントに
基づく磁気雑音t−補償するものであるが、磁力#を航
空機あるV′には車両等に積載して磁気測定を行う場合
には、航空機あるVsは車両等の磁性に基づく磁気#I
:首の補償に使うこともでき本。
力計tf!りて説明したが、7ラツクスゲート磁力針の
ようなベクトル星磁力計であっても磁気センサを常に周
囲磁界の方向に向けておくサーボ機構を内蔵する形式+
あれば全磁界の測定を行うので上記発明の効果が失われ
ること暖な−0ざらに上記発明による磁気補償装置は磁
力計−内部に残留する磁性体のa4#磁気モーメントに
基づく磁気雑音t−補償するものであるが、磁力#を航
空機あるV′には車両等に積載して磁気測定を行う場合
には、航空機あるVsは車両等の磁性に基づく磁気#I
:首の補償に使うこともでき本。
第1図は従来の磁力針の構成とその磁性’t、i52明
するための図、第2図μ従来の磁力針の測定誤差の特性
を表わす図、5g3図はこの発明の磁気補償装置の一実
施例の構成図、第4図は交番磁界と地磁気の合成1i−
表かす因、第5因は欠番磁界の磁気補償軸性を表わす図
、第6図はこの発明の磁気補償装置の他の一実施例の1
1成因である。 図中tit a 駆動り、+2+aagセンサ# (
3aJ(3b)tta′AMl偵:iイル、 (41H
la周[発t[、+51r!ffl力変換器、(6)は
利4m姫器である。 なお、因中同−ある−は相当部分には同−符号を付しで
ある。 なお図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して示
しである。 代理人 葛 野 信 − 第1図 第3図 ダ 第4図 第5図 第6図
するための図、第2図μ従来の磁力針の測定誤差の特性
を表わす図、5g3図はこの発明の磁気補償装置の一実
施例の構成図、第4図は交番磁界と地磁気の合成1i−
表かす因、第5因は欠番磁界の磁気補償軸性を表わす図
、第6図はこの発明の磁気補償装置の他の一実施例の1
1成因である。 図中tit a 駆動り、+2+aagセンサ# (
3aJ(3b)tta′AMl偵:iイル、 (41H
la周[発t[、+51r!ffl力変換器、(6)は
利4m姫器である。 なお、因中同−ある−は相当部分には同−符号を付しで
ある。 なお図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して示
しである。 代理人 葛 野 信 − 第1図 第3図 ダ 第4図 第5図 第6図
Claims (2)
- (1)磁気センサの近傍に設けられ、上記磁気センサに
交番磁界を印加するコイルと、上記コイルに交flL1
1LtItt−流して交番磁界を発生させるための発振
器とを備えたこと’t%徴とする磁気補償装置。 - (2) 上記磁気センサの出力信号により1周囲磁界
の強さに応じた交番磁界を上記コイルから発生させるた
めの利得m1i器を設けたことt%徴とする特許請求範
囲第1項記載の磁気補償装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1918582A JPS58135975A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 磁気補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1918582A JPS58135975A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 磁気補償装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58135975A true JPS58135975A (ja) | 1983-08-12 |
Family
ID=11992272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1918582A Pending JPS58135975A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 磁気補償装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58135975A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2583522A1 (fr) * | 1985-06-14 | 1986-12-19 | Thomson Csf | Procede de mesure de l'aimantation induite dans un batiment naval et dispositif de mise en oeuvre. |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5163666A (ja) * | 1974-11-29 | 1976-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | Jikihoshosochi |
-
1982
- 1982-02-09 JP JP1918582A patent/JPS58135975A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5163666A (ja) * | 1974-11-29 | 1976-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | Jikihoshosochi |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2583522A1 (fr) * | 1985-06-14 | 1986-12-19 | Thomson Csf | Procede de mesure de l'aimantation induite dans un batiment naval et dispositif de mise en oeuvre. |
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