JPS58190789A - 磁気測定装置 - Google Patents
磁気測定装置Info
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- JPS58190789A JPS58190789A JP57073538A JP7353882A JPS58190789A JP S58190789 A JPS58190789 A JP S58190789A JP 57073538 A JP57073538 A JP 57073538A JP 7353882 A JP7353882 A JP 7353882A JP S58190789 A JPS58190789 A JP S58190789A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/081—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices the magnetic field is produced by the objects or geological structures
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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】
この発明は、地磁気中にうずもれた磁気異常物たとえば
ドラムカン、沈船、不発弾等を探知する場合に使用され
る磁気測定装置に関する。
ドラムカン、沈船、不発弾等を探知する場合に使用され
る磁気測定装置に関する。
従来、地磁気中の磁気異常物を探知するのに航空機や非
磁性船にフラックスゲート形感カ計や光ポンピング形感
カ計を搭載し被探知領域を走行探査していた。
磁性船にフラックスゲート形感カ計や光ポンピング形感
カ計を搭載し被探知領域を走行探査していた。
しかしフラックスゲート形磁カ計は、感崖がせいぜい０
．０１ｎＴ（ナノテスラ〕程度と低い上、べクトル磁力
計であるので、第１図に示す地磁気ＨＦ〔実際は変化分
△ＨＦ）を計測するために、常に検出器の磁気軸をＨｐ
の方向に向ける必要がある。
．０１ｎＴ（ナノテスラ〕程度と低い上、べクトル磁力
計であるので、第１図に示す地磁気ＨＦ〔実際は変化分
△ＨＦ）を計測するために、常に検出器の磁気軸をＨｐ
の方向に向ける必要がある。
そのため第２図に示すように地磁気Ｈｐ検出用の検出器
ＤＦの他に、地磁気ＨＰに垂直な方向とＥＷ（東西）方
向に検出器ＤＦＯ，ＤＥＷを設け、これら検出器ＤＦＯ
，ＤＥＷの出力が常に′０″になるように検出器ＤＦＯ
，ＤＥＷを含む平面をモータ等で制御し、検出器ＤＦの
磁気軸がＨＰ力方向向くようにしていた。しかし、これ
ではフラックスゲート磁力計の固有の雑音による制限を
受け。
ＤＦの他に、地磁気ＨＰに垂直な方向とＥＷ（東西）方
向に検出器ＤＦＯ，ＤＥＷを設け、これら検出器ＤＦＯ
，ＤＥＷの出力が常に′０″になるように検出器ＤＦＯ
，ＤＥＷを含む平面をモータ等で制御し、検出器ＤＦの
磁気軸がＨＰ力方向向くようにしていた。しかし、これ
ではフラックスゲート磁力計の固有の雑音による制限を
受け。
感度に限界がある。また固有の雑音分を除去しようとし
て検出器ＤＦの中に差動用検出器を設けても間隔が得ら
れず１間隔をとろうとすれば大形化し方向制御が困難と
なシ、結局恵度を上げることができない。
て検出器ＤＦの中に差動用検出器を設けても間隔が得ら
れず１間隔をとろうとすれば大形化し方向制御が困難と
なシ、結局恵度を上げることができない。
一方、光ボンピング形磁力計はスカラー磁力計であるの
でフラックスゲート形磁力計のような方向制御は必要と
しないが、それでも得られる感度は上記フラックスゲー
ト形磁力計と同様０．０１ｎＴ程度で、Ｉｌｌさらに高
感度なものが必要とされる場合にはその要請に応えるこ
とができなかった。
でフラックスゲート形磁力計のような方向制御は必要と
しないが、それでも得られる感度は上記フラックスゲー
ト形磁力計と同様０．０１ｎＴ程度で、Ｉｌｌさらに高
感度なものが必要とされる場合にはその要請に応えるこ
とができなかった。
この発明の目的は上記した従来の磁力計の欠点を解消し
高感度な磁気測定装置を提供するにある。
高感度な磁気測定装置を提供するにある。
この発明の磁気測定装置は上記目的を達成するために、
５ＱＵＩＤ磁力計を用いるようにしている。Ｓ Ｑ Ｕ
、 Ｉ Ｄ磁力計はフラックスゲート形磁力計と同様ベ
クトル磁力計であるが、感度は０．００１ｎＴ程度のも
のが得られ上記目的達成に好都合である・もつとも５Ｑ
ＵＩＤ磁力針は地磁気Ｈｐそのものは検出することがで
きずその変化分△ＨＦしか検品することができない。し
かしながら磁気異常物の探知には地磁気Ｈｐは不要であ
１）Ｈｐの場所的１時間的な変化分△Ｈｐが判れば探知
可能でありその点問題はない。
５ＱＵＩＤ磁力計を用いるようにしている。Ｓ Ｑ Ｕ
、 Ｉ Ｄ磁力計はフラックスゲート形磁力計と同様ベ
クトル磁力計であるが、感度は０．００１ｎＴ程度のも
のが得られ上記目的達成に好都合である・もつとも５Ｑ
ＵＩＤ磁力針は地磁気Ｈｐそのものは検出することがで
きずその変化分△ＨＦしか検品することができない。し
かしながら磁気異常物の探知には地磁気Ｈｐは不要であ
１）Ｈｐの場所的１時間的な変化分△Ｈｐが判れば探知
可能でありその点問題はない。
またこの発明の磁気測定装置では、５ＱＵＩＤ磁力計を
使用するので磁気検知方向が地磁気方向よりずれるとい
うことは問題であるが、従来のフラックスゲート形磁力
計のよって地磁気方向を向くようにモータ等で方向を制
御するのではなく予め略磁気検知方向を地磁気方向に向
けておくとともに、他方で角度のずれその他の雑音成分
を別に検出しその検出出力で主磁気検出部を構成するＳ
。
使用するので磁気検知方向が地磁気方向よりずれるとい
うことは問題であるが、従来のフラックスゲート形磁力
計のよって地磁気方向を向くようにモータ等で方向を制
御するのではなく予め略磁気検知方向を地磁気方向に向
けておくとともに、他方で角度のずれその他の雑音成分
を別に検出しその検出出力で主磁気検出部を構成するＳ
。
ＱＵＩＤ磁力計の出力を補正するようにしている。
以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。
第６図はこの発明の実施に使用される５ＱＵＩＤ磁力計
の一例を示す概略図である。同図において。
の一例を示す概略図である。同図において。
溶融石英で形成される円筒形のポビン１には、ピックア
ップコイ／Ｉ／（超伝導線たとえばＮｂ−Ｔｉ線が用い
られる０Ｃ１及びＣ２・Ｃ６が巻回されている。このポ
ビン１は磁気異常物探知を行なう場合にその軸方向が路
地磁気方向ＨＦを向くように配置される。ピックアップ
コイμＣ１は磁気検出回路２に接続され、この磁気検出
回路２とともに地磁気の変化成分を検出する。ピックア
ップコイ／ｌ／Ｃ２・Ｃ３は差動的に接続され、磁気検
出回路３とともに近傍の磁性体の存在による地磁気変化
分への影響分を出力する。この出力によって磁気検出回
路２の出力が補正される。さらに図示はしていないが、
ピックアップコイ）ｖＣｌに対して直交する方向のコイ
ルもポビン１に巻回され、これらのコイルによる磁気検
知出力により磁気検出回路２の出力が補正される。
ップコイ／Ｉ／（超伝導線たとえばＮｂ−Ｔｉ線が用い
られる０Ｃ１及びＣ２・Ｃ６が巻回されている。このポ
ビン１は磁気異常物探知を行なう場合にその軸方向が路
地磁気方向ＨＦを向くように配置される。ピックアップ
コイμＣ１は磁気検出回路２に接続され、この磁気検出
回路２とともに地磁気の変化成分を検出する。ピックア
ップコイ／ｌ／Ｃ２・Ｃ３は差動的に接続され、磁気検
出回路３とともに近傍の磁性体の存在による地磁気変化
分への影響分を出力する。この出力によって磁気検出回
路２の出力が補正される。さらに図示はしていないが、
ピックアップコイ）ｖＣｌに対して直交する方向のコイ
ルもポビン１に巻回され、これらのコイルによる磁気検
知出力により磁気検出回路２の出力が補正される。
５ＱＵＩＤ磁力計の磁気検出回路２は第４図に示すよう
にピックアップコイ）ｖＣｌに接続される伝達トラ７ヌ
４９弱接合部を有する超伝導リング状のもので前記伝達
トランス４よりの磁束を受け。
にピックアップコイ）ｖＣｌに接続される伝達トラ７ヌ
４９弱接合部を有する超伝導リング状のもので前記伝達
トランス４よりの磁束を受け。
１００（２，０７Ｘ １Ｑ−１５ｗｂ ）の磁束量子の
リングへの侵入で超伝導状態が破れ常伝導体となる性質
を有するＪＪ素子５．励磁コイ／Ｌ／６１同調コンデン
サ７゜数１０ＭＨ２の高周波信号を発生するＲＦ発振器
Ｂ、ＲＦ ＡＭＰ９．検波器１０．数Ｋ 、ＨＺ 〜数
１０ＫＨ２の低周波信号を発生するＡＦ’発振器１１゜
同期整流器１２．直流増幅器１３及び帰還抵抗１４から
構成されている。
リングへの侵入で超伝導状態が破れ常伝導体となる性質
を有するＪＪ素子５．励磁コイ／Ｌ／６１同調コンデン
サ７゜数１０ＭＨ２の高周波信号を発生するＲＦ発振器
Ｂ、ＲＦ ＡＭＰ９．検波器１０．数Ｋ 、ＨＺ 〜数
１０ＫＨ２の低周波信号を発生するＡＦ’発振器１１゜
同期整流器１２．直流増幅器１３及び帰還抵抗１４から
構成されている。
この磁気検出回路はすでによく知られた回路なので、そ
の動作を簡単に説明する。今ピックアップコイ）Ｌ／Ｃ
１のインダクタンスをＬｐ、伝達トランス４のインダク
タンスをＬＴとし、ピックアップコイルＣ１に微小磁束
△メが侵入したとすると。
の動作を簡単に説明する。今ピックアップコイ）Ｌ／Ｃ
１のインダクタンスをＬｐ、伝達トランス４のインダク
タンスをＬＴとし、ピックアップコイルＣ１に微小磁束
△メが侵入したとすると。
ピックアップコイルＣ１と伝達トランス４で形成される
閉ループに、■＝ΔＯ／ （Ｌ ｐ ｔ Ｌ Ｔ ）な
る電流が流れ、この電流Ｉによる磁束がＪＪ素子５のリ
ングに侵入する。そしてその磁束による変調作用によシ
高周波発振器８よシの高周波信号と低周波発振器１１よ
りの低周波信号の和の信号の位相に変化を与え、検波器
１０により低周波信号成分のみが取出され、さらに同期
整流器１２により微小磁束△〆に比例した電圧が得られ
る。この電圧が直流増幅器１３で増幅されて出力される
。また直流増幅器１ろの出力は帰還抵抗１４を介して電
流負帰還され、系全体が安定動作するようになっている
。なおピックアップコイ７＋／ＣＩ、伝達トランス４及
びＪＪ素子５は超伝導状態にするだめ極低温の液体ヘリ
ウム内に浸され約４．２Ｋに保持される。
閉ループに、■＝ΔＯ／ （Ｌ ｐ ｔ Ｌ Ｔ ）な
る電流が流れ、この電流Ｉによる磁束がＪＪ素子５のリ
ングに侵入する。そしてその磁束による変調作用によシ
高周波発振器８よシの高周波信号と低周波発振器１１よ
りの低周波信号の和の信号の位相に変化を与え、検波器
１０により低周波信号成分のみが取出され、さらに同期
整流器１２により微小磁束△〆に比例した電圧が得られ
る。この電圧が直流増幅器１３で増幅されて出力される
。また直流増幅器１ろの出力は帰還抵抗１４を介して電
流負帰還され、系全体が安定動作するようになっている
。なおピックアップコイ７＋／ＣＩ、伝達トランス４及
びＪＪ素子５は超伝導状態にするだめ極低温の液体ヘリ
ウム内に浸され約４．２Ｋに保持される。
また第３図に示す磁気検出回路３も、磁気検出回路２と
同様、第４図に示す回路構成のものが使用される。
同様、第４図に示す回路構成のものが使用される。
上記第６図では、ボビン１として円筒状のものを示しだ
がボビン１の形状はこれに替えて第５図に示すように立
方体形状のものを用いてもよい。
がボビン１の形状はこれに替えて第５図に示すように立
方体形状のものを用いてもよい。
この立方体形状のボビン１は、ｘ、ｙ、ｚの５軸方向に
−ｔレソレ主コイ／ｌ／ＣＩ （Ｃ１Ｘ−ＣＩＹ −Ｃ
１Ｚ ） ト差動用コイルＣ２（Ｃ２ｘ−Ｃ２ｙ −Ｃ
２ｚ）、 Ｃ３（Ｃ３ｘ −Ｃ３ｙ −Ｃ３ｚ ）を設
けることができ、すべてに５ＱＵＩＤ磁力計を用いて局
部磁界及び傾斜補償を行うのに便利である。この立方体
ボビン１に巻かれた各コイルを含む５ＱＵＩＤ磁力計を
用いて磁気異常物の探知を行なう詳細については後述す
る。
−ｔレソレ主コイ／ｌ／ＣＩ （Ｃ１Ｘ−ＣＩＹ −Ｃ
１Ｚ ） ト差動用コイルＣ２（Ｃ２ｘ−Ｃ２ｙ −Ｃ
２ｚ）、 Ｃ３（Ｃ３ｘ −Ｃ３ｙ −Ｃ３ｚ ）を設
けることができ、すべてに５ＱＵＩＤ磁力計を用いて局
部磁界及び傾斜補償を行うのに便利である。この立方体
ボビン１に巻かれた各コイルを含む５ＱＵＩＤ磁力計を
用いて磁気異常物の探知を行なう詳細については後述す
る。
さて、磁気異常物を検知する場合の態様としては空間（
地上、海中等）を移動する磁性体を一定の場所に設置さ
れる磁気測定装置で検知する場合と、逆に磁気測定装置
を船や航空機に搭載して移動させながら、移動又は静止
している磁性体を検知する場合がある。
地上、海中等）を移動する磁性体を一定の場所に設置さ
れる磁気測定装置で検知する場合と、逆に磁気測定装置
を船や航空機に搭載して移動させながら、移動又は静止
している磁性体を検知する場合がある。
前者の場合すなわち磁気測定装置を一定の場所に設置す
る場合には、磁気測定装置の主磁気軸（たとえば第３図
に示す磁気測定装置ではピックアップコイ）ｖＣｌの巻
回面に垂直な方向）を鉛直方向に向けるより地磁気方向
に向ける方が都合がよい。
る場合には、磁気測定装置の主磁気軸（たとえば第３図
に示す磁気測定装置ではピックアップコイ）ｖＣｌの巻
回面に垂直な方向）を鉛直方向に向けるより地磁気方向
に向ける方が都合がよい。
その理由を第６図を参照して説明する。第６図は磁気測
定装置の主磁気軸Ｍを鉛直方向に向けた場合であり夏は
地磁気Ｈｐの傾斜角である。
定装置の主磁気軸Ｍを鉛直方向に向けた場合であり夏は
地磁気Ｈｐの傾斜角である。
今、コイ）ｖＣｌの磁気軸Ｍが正確に鉛直方向に向いて
いる場合には、コイ／Ｉ／Ｃ１の受ける磁界ＨＣ１は ＨＣ１＝ ＨＦ ａｏｓ’ｐ と であるが、コイ）ｖＣｌが傾斜又は動揺でδだけ煩くと
、 ＨＣ２：ＨＦ ｃｏｓ （＋＋δ）の値となりこ
の差△ＨＦＶは ＨＰ ・（δｓ ｉｎ ）） −”・−（
１）となる。今ことでた＝４伊ラ δ二（１／３６００
） ｄｅｇ（＝４．８Ｘ１０−６ｒａｄ）ＨＦ＝ ５
Ｘ１０ ｆ （Ｎンマ） として。
いる場合には、コイ／Ｉ／Ｃ１の受ける磁界ＨＣ１は ＨＣ１＝ ＨＦ ａｏｓ’ｐ と であるが、コイ）ｖＣｌが傾斜又は動揺でδだけ煩くと
、 ＨＣ２：ＨＦ ｃｏｓ （＋＋δ）の値となりこ
の差△ＨＦＶは ＨＰ ・（δｓ ｉｎ ）） −”・−（
１）となる。今ことでた＝４伊ラ δ二（１／３６００
） ｄｅｇ（＝４．８Ｘ１０−６ｒａｄ）ＨＦ＝ ５
Ｘ１０ ｆ （Ｎンマ） として。
△ＨＦｖを求めると、△ＨＦｖ＝０．１７γ となシこ
の値は５ＱＵＩＤ磁力計の分解能１０−３γ〜１０−４
γに比して極めて大きな値であシ、これでは動揺にによ
る磁気変化が大き過ぎ５ＱＵＩＤ磁力計の高性能を十分
に生かすことができない。
の値は５ＱＵＩＤ磁力計の分解能１０−３γ〜１０−４
γに比して極めて大きな値であシ、これでは動揺にによ
る磁気変化が大き過ぎ５ＱＵＩＤ磁力計の高性能を十分
に生かすことができない。
一方コイルＣ１の磁気軸Ｍを地磁気方向に向けた場合に
微小角δだけ傾いたときは。
微小角δだけ傾いたときは。
△ＨＦ ＝ ＨＦ （１−ｃｏｓδ）・・・・・・・・
・（２）となり、δ＝ ４．８ Ｘ １０ ｄｅｇ、
Ｈｐ ＝５ Ｘ １０ γ として求めると△Ｈｐ
γ０となる。
・（２）となり、δ＝ ４．８ Ｘ １０ ｄｅｇ、
Ｈｐ ＝５ Ｘ １０ γ として求めると△Ｈｐ
γ０となる。
ここで、△ＨＦと△ＨＦｖが同じ値となる磁気軸の微小
角δＦとδＦｖの比を求めると。
角δＦとδＦｖの比を求めると。
・・・・・・・・・（３）
トナル。今ここｆ△Ｈｐ＝ｏ、０１γ、ＨＦ＝５Ｘ１０
’１となる。したがって磁気軸をＨＰ力方向向けると傾
斜動揺に対する影響が小さく５ＱＵＩＤ磁力計の高性能
をより生かせることが理解できる。
’１となる。したがって磁気軸をＨＰ力方向向けると傾
斜動揺に対する影響が小さく５ＱＵＩＤ磁力計の高性能
をより生かせることが理解できる。
磁気検出装置を船や航空機等に搭載し移動させながら、
移動又は静止している磁性体の検知を行なう場合には、
磁気検知装置の主磁気軸の地磁気に対する角度が時間的
１位置的に変化することが問題となる。しかしこの角度
変化については以下のようにして補正される。
移動又は静止している磁性体の検知を行なう場合には、
磁気検知装置の主磁気軸の地磁気に対する角度が時間的
１位置的に変化することが問題となる。しかしこの角度
変化については以下のようにして補正される。
角度に対して鈍感な主磁気軸の方向は、上述したように
他磁ｇＨｐの方向であり、この場合においてもそのこと
は変わりがない。
他磁ｇＨｐの方向であり、この場合においてもそのこと
は変わりがない。
今、第７図に示すように、主磁気軸Ｍが地磁気ＨＦ方向
より角度μだけ傾斜した場合を考えると。
より角度μだけ傾斜した場合を考えると。
このμと主磁気軸ＭがＤＦＯ方向とＤＥＷへの傾斜して
いる角α、βとの関係は １ ｐ＝ ｔａｎ （ｔａｎ ａ ＋ ｔａｎ β〕テ・
・−・・・・（４）で表わせ、α及びβが微小な範囲で
は と考えられる。
いる角α、βとの関係は １ ｐ＝ ｔａｎ （ｔａｎ ａ ＋ ｔａｎ β〕テ・
・−・・・・（４）で表わせ、α及びβが微小な範囲で
は と考えられる。
また、この場合すなわち主磁気軸Ｍが地磁気ＨＦ方向よ
シμだけ傾斜した場合の５ＱＵＩＤ磁力計の出力は 〜 １２２１２ ＝ＨＦ（−）（α 十β ）＝ＴＨＦμ ・・・・・・
・・・（６）に対応した出力を得る。
シμだけ傾斜した場合の５ＱＵＩＤ磁力計の出力は 〜 １２２１２ ＝ＨＦ（−）（α 十β ）＝ＴＨＦμ ・・・・・・
・・・（６）に対応した出力を得る。
一方第５図に示す立方体ボビン採用の磁気測定装置を使
用する場合、主コイルｃｉＺに直交するコイ／Ｌ／Ｃ１
Ｘ及びＣ１Ｙコイルに対応する５ＱＵＩＤ磁力計出力は ＤＦＯ： △ＨＸ ＝ Ｈｐ ｓｉｎ ａ”＝≧：
ＨＦ ａ −−…（７）ＤＥＷ：△Ｈｙ
＝ ＨＰ ｓｉｎβγＨＰβ 甲・・・・・（８）
に対応する出力をそれぞれ得ることになる。
用する場合、主コイルｃｉＺに直交するコイ／Ｌ／Ｃ１
Ｘ及びＣ１Ｙコイルに対応する５ＱＵＩＤ磁力計出力は ＤＦＯ： △ＨＸ ＝ Ｈｐ ｓｉｎ ａ”＝≧：
ＨＦ ａ −−…（７）ＤＥＷ：△Ｈｙ
＝ ＨＰ ｓｉｎβγＨＰβ 甲・・・・・（８）
に対応する出力をそれぞれ得ることになる。
上記（６）式の主磁気軸コイルの出力を２倍すれば２△
ＨＦ：ＨＦμ２ ・・・・旧・・（９
）となる。
ＨＦ：ＨＦμ２ ・・・・旧・・（９
）となる。
一方式（７Ｌ （ｓ）の△Ｈｘ、△Ｈｙ を２乗して加
えると ＨＦ２（ａ２＋β２ ）＝Ｈｐ２ｐ２ −０
−０−−−−（］０を得る。
えると ＨＦ２（ａ２＋β２ ）＝Ｈｐ２ｐ２ −０
−０−−−−（］０を得る。
弐〇〇は μに比例する値であシ
Ａ＝にμ
・・・・・・・・・０υ
と表わせる。ここで式（９）から式０］）を引けばＢ
＝ ＨＦ ｐ （１−Ｋ’） −−−０２
となる。ＫはＨＦに比例する値であＩ）、Ｈｐ≧０すな
わちＨＦ≠０であるから、にの値は設Ｑ可能である。な
お式００を式（９）で除算し５式００／式（９）＝Ｈｐ
２μ２／ＨＦμ −ＨＰ を得ることも考えられるがμ
＝０にもなる場合があるのでこの式は使用することがで
きない。
＝ ＨＦ ｐ （１−Ｋ’） −−−０２
となる。ＫはＨＦに比例する値であＩ）、Ｈｐ≧０すな
わちＨＦ≠０であるから、にの値は設Ｑ可能である。な
お式００を式（９）で除算し５式００／式（９）＝Ｈｐ
２μ２／ＨＦμ −ＨＰ を得ることも考えられるがμ
＝０にもなる場合があるのでこの式は使用することがで
きない。
式＠より明かなように、Ｋを設定すること（７＝１ ）
により、Ｂすなわち系の出力を０あるいは極めて小さい
値にすることができ、磁気測定装置の移動もしくは動揺
による影響を極小にすることが可能となる。
により、Ｂすなわち系の出力を０あるいは極めて小さい
値にすることができ、磁気測定装置の移動もしくは動揺
による影響を極小にすることが可能となる。
次に磁気測定装置の近傍の磁性体、たとえば磁気測定装
置を搭載する船のモータやエンジン等による磁界歪の補
正について第８図を参照して説明する。今近傍磁性体の
磁気モーメントをｍ、近傍磁性体と主磁気検知コイルｃ
１．差動用コイルＣ２゜Ｃ３との距離をｒｉ、ｒ２．ｒ
５とすると、近傍磁性体によって差動コイ／ｌ／Ｃ２及
びＣ６に生じる磁界の差動成分は 一方主磁気検知コイルＣ１に生じる磁界の強さはＨＣ１
＝ ｍ （１／ｒ１３ ） −・・・−Ｈ弐
〇３よシ となるのでこの弐〇〇を弐〇４１に入れればとなる。し
たがって式α傍よシ明かなように差動コイ７＋ｚＣ２−
Ｃ３（７）差動出力ＨＣ２−ＨＣ３よｐ主コイ）ｖＣｌ
の近傍磁性体による磁界の強さを求め、この磁界成分を
主コイ）ｖＣｌに対応する磁気検知出力から引いてやれ
ば近傍磁性体による影響を補正してやることができる。
置を搭載する船のモータやエンジン等による磁界歪の補
正について第８図を参照して説明する。今近傍磁性体の
磁気モーメントをｍ、近傍磁性体と主磁気検知コイルｃ
１．差動用コイルＣ２゜Ｃ３との距離をｒｉ、ｒ２．ｒ
５とすると、近傍磁性体によって差動コイ／ｌ／Ｃ２及
びＣ６に生じる磁界の差動成分は 一方主磁気検知コイルＣ１に生じる磁界の強さはＨＣ１
＝ ｍ （１／ｒ１３ ） −・・・−Ｈ弐
〇３よシ となるのでこの弐〇〇を弐〇４１に入れればとなる。し
たがって式α傍よシ明かなように差動コイ７＋ｚＣ２−
Ｃ３（７）差動出力ＨＣ２−ＨＣ３よｐ主コイ）ｖＣｌ
の近傍磁性体による磁界の強さを求め、この磁界成分を
主コイ）ｖＣｌに対応する磁気検知出力から引いてやれ
ば近傍磁性体による影響を補正してやることができる。
上記した主磁気軸方向の地磁気方向に対するズレ補正及
び近傍磁性体による影響を補正するだめの演算回路を第
９図に示している。第９図に示す演算回路と、たとえば
第５図に示す立方体ボビンに巻回されるコイルを含む５
ＱＵＩ−Ｄ磁力計で磁気測定装置のトータル系が構成さ
れる。
び近傍磁性体による影響を補正するだめの演算回路を第
９図に示している。第９図に示す演算回路と、たとえば
第５図に示す立方体ボビンに巻回されるコイルを含む５
ＱＵＩ−Ｄ磁力計で磁気測定装置のトータル系が構成さ
れる。
このトータル系が磁気測定装置として、たとえば船に搭
載される。そして第５図に示すコイルボビン１の主コイ
／Ｌ／ＣＩＺＯ面に垂直な方向（２方向）が路地磁気Ｈ
ｐ力方向向けられる。主コイルＣ１ｚより５ＱＵＩＤ磁
力計の磁気検出回路を経て出力される磁気検知出力は第
９図に示す演算回路の端子ｔｉＺに加えられる。この端
子ｔｉｚに加えられる信号は式（９）に示すようにＨＦ
μ２である。また主コイルに直交する面に配置されるコ
イ）ＶＣＡＸ＋Ｃ１ｙにキャッチされる磁界も５ＱＵＩ
Ｄ磁力計の磁気検出回路を経て出力され、端子ｔ１ｘ、
ｔｌｙにそれぞれ加えられる。端子ｔ１ｘ 、
ｔｌｙに加えられる信号は式（７） （８）に示すよう
にＨＰα、Ｈｙβとなる。
載される。そして第５図に示すコイルボビン１の主コイ
／Ｌ／ＣＩＺＯ面に垂直な方向（２方向）が路地磁気Ｈ
ｐ力方向向けられる。主コイルＣ１ｚより５ＱＵＩＤ磁
力計の磁気検出回路を経て出力される磁気検知出力は第
９図に示す演算回路の端子ｔｉＺに加えられる。この端
子ｔｉｚに加えられる信号は式（９）に示すようにＨＦ
μ２である。また主コイルに直交する面に配置されるコ
イ）ＶＣＡＸ＋Ｃ１ｙにキャッチされる磁界も５ＱＵＩ
Ｄ磁力計の磁気検出回路を経て出力され、端子ｔ１ｘ、
ｔｌｙにそれぞれ加えられる。端子ｔ１ｘ 、
ｔｌｙに加えられる信号は式（７） （８）に示すよう
にＨＰα、Ｈｙβとなる。
これらの信号は乗算器２０・２１でそれぞれ２乗されて
ＨＦ２α２． ＨＦ２β２ となり両信号はさらに加算
器２２で加算され、さらに設定器２ろでに設定がなされ
、弐〇っで示すにμが出力され、この信号にμが引算器
２４の入力の一端に加えられる。引算器２４では端子ｔ
ＩＺよシの磁気検知出力Ｈｐμ２よりにμ２を減算して
式（２）に示すＨＦμ（１−Ｋ）なる信号を出力する。
ＨＦ２α２． ＨＦ２β２ となり両信号はさらに加算
器２２で加算され、さらに設定器２ろでに設定がなされ
、弐〇っで示すにμが出力され、この信号にμが引算器
２４の入力の一端に加えられる。引算器２４では端子ｔ
ＩＺよシの磁気検知出力Ｈｐμ２よりにμ２を減算して
式（２）に示すＨＦμ（１−Ｋ）なる信号を出力する。
以上で地磁気方向よりのズレ・動揺に対する補正が完了
する。ｇ′を算器２４の出力は１算器２５の入力の一端
に加えられる。
する。ｇ′を算器２４の出力は１算器２５の入力の一端
に加えられる。
一方、コイ）ＶＣｌＺ 、 ｃｌｘ 、 Ｃ１ｙのそれ
ぞれに平行に配される差動コイ）ｖＣ２Ｚ −Ｃ３Ｚ
、 Ｃ２Ｘ−Ｃ３ＸＩＣ２ｙ −Ｃ３ｙ ｔＤ差動コイ
ｔＶ（Ｄ差動出力Ｈｄ Ｚ、 Ｈｄ Ｘ 。
ぞれに平行に配される差動コイ）ｖＣ２Ｚ −Ｃ３Ｚ
、 Ｃ２Ｘ−Ｃ３ＸＩＣ２ｙ −Ｃ３ｙ ｔＤ差動コイ
ｔＶ（Ｄ差動出力Ｈｄ Ｚ、 Ｈｄ Ｘ 。
Ｈｄｙは、それぞれ端子ｔ２３Ｚ 、 ｔ２３Ｘ、 ｔ
２３Ｙに加え。
２３Ｙに加え。
られるＱ）Ｈｄｚ、 Ｈｄ Ｘ、 Ｈｄｙの各信号は磁
気測定装置近傍の磁気モウメンｌ−ｍの５成分ｍｚ・ｍ
ｘ、ｍｙの値を補償するための磁気勾配に関係する値で
あり、これらの信号Ｈｄｚ、Ｈｄｘ、Ｈｄｙは、距離に
関係する設定値ｑ１・ｑ２・ｑ５と９乗算器２６，２７
゜２８で乗算される。そしてこれら乗算器２６．２７゜
２８の出力は、引算器２５に加えられ、引算器２５では
引算器２４よりの信号Ｈｐμ２（１−Ｋ）から前記乗算
器２６，２７．２８よシの信号を減算し近傍磁性体によ
る影響を補正する。その結果、引算器２５の出力端には
磁気異常物による磁気変化分のみが出力されることにな
る。
気測定装置近傍の磁気モウメンｌ−ｍの５成分ｍｚ・ｍ
ｘ、ｍｙの値を補償するための磁気勾配に関係する値で
あり、これらの信号Ｈｄｚ、Ｈｄｘ、Ｈｄｙは、距離に
関係する設定値ｑ１・ｑ２・ｑ５と９乗算器２６，２７
゜２８で乗算される。そしてこれら乗算器２６．２７゜
２８の出力は、引算器２５に加えられ、引算器２５では
引算器２４よりの信号Ｈｐμ２（１−Ｋ）から前記乗算
器２６，２７．２８よシの信号を減算し近傍磁性体によ
る影響を補正する。その結果、引算器２５の出力端には
磁気異常物による磁気変化分のみが出力されることにな
る。
以上のようにこの発明の磁気測定装置によれば。
磁気検知手段として５ＱＵＩＤ磁力計を使用するもので
あるから感度の良い磁気測定装置が得られるほか、５Ｑ
ＵＩＤ磁力計の主コイルを路地磁気方向に向けるととも
に地磁気方向に対する角度ズレによる影響分は、主コイ
ルに直交するコイルを含む５ＱＵＩＤ磁力計の出力で補
正するようにしているから、従来のようにいちいち面倒
なモータ制御を行なって磁気検知軸を地磁気方向けるよ
うにシビアな追随制御を行なう必要がない。
あるから感度の良い磁気測定装置が得られるほか、５Ｑ
ＵＩＤ磁力計の主コイルを路地磁気方向に向けるととも
に地磁気方向に対する角度ズレによる影響分は、主コイ
ルに直交するコイルを含む５ＱＵＩＤ磁力計の出力で補
正するようにしているから、従来のようにいちいち面倒
なモータ制御を行なって磁気検知軸を地磁気方向けるよ
うにシビアな追随制御を行なう必要がない。
第１図は地磁気方向を示す図、第２図はフラックスゲー
ト形磁力計の概略構成を示す図、第６図はこの発明の実
施に使用されるＳ ＱＵ Ｉ Ｄ磁力計の一例を示す概
略図、第４図は５ＱＵＩＤ磁力計の磁気検出回路の構成
を示すブロック図、第５図はこの発明の実施に使用され
る５ＱＵＩＤ磁力計のコイルボビンの他の例を示す図、
第６図は５ＱＵＩＤ磁力計の主コイルの磁気軸を地磁気
方向に合わせた方がよりペターであることを説明するだ
めの図、第７図は５ＱＵＩＤ磁力計の主コイル磁気軸方
向が地磁気方向よりずれだ場合の、角度ズレ補正を説明
するための図、第８図は磁気測定装置近傍に磁性体があ
る場合の影響を説明するだめの図、第９図はこの発明の
一実施例磁気測定装置の信号処理回路を示すブロック図
である。 １ ：コイルボビン、 Ｃ１・ＣＩＺ ： Ｍピック
アップ）コ４）Ｖ、 Ｃ１Ｘ−Ｃ１ｙ ：角度ズレ
補正用コイル。 Ｃ２・Ｃ３・Ｃ２ｘ−Ｃ３ｘ＠Ｃ２ｙ−Ｃ３ｙ−Ｃ２ｚ
・Ｃ３ｚ：差動コイ／ｌ／、 ２−３：５ＱＵＩＤ
磁ツＪ計の磁気検出回路、 ２０・２１・２６・２７
・２８：乗算器、 ２２：加算器、 ２３：設定器
、 ２４・２５：引算器。 特許出願人 株式会社島津製作所代理人 弁
理士 中 村 茂 信 第４図 ｌｌ １５図 第７図 第８図 第ｑ図
ト形磁力計の概略構成を示す図、第６図はこの発明の実
施に使用されるＳ ＱＵ Ｉ Ｄ磁力計の一例を示す概
略図、第４図は５ＱＵＩＤ磁力計の磁気検出回路の構成
を示すブロック図、第５図はこの発明の実施に使用され
る５ＱＵＩＤ磁力計のコイルボビンの他の例を示す図、
第６図は５ＱＵＩＤ磁力計の主コイルの磁気軸を地磁気
方向に合わせた方がよりペターであることを説明するだ
めの図、第７図は５ＱＵＩＤ磁力計の主コイル磁気軸方
向が地磁気方向よりずれだ場合の、角度ズレ補正を説明
するための図、第８図は磁気測定装置近傍に磁性体があ
る場合の影響を説明するだめの図、第９図はこの発明の
一実施例磁気測定装置の信号処理回路を示すブロック図
である。 １ ：コイルボビン、 Ｃ１・ＣＩＺ ： Ｍピック
アップ）コ４）Ｖ、 Ｃ１Ｘ−Ｃ１ｙ ：角度ズレ
補正用コイル。 Ｃ２・Ｃ３・Ｃ２ｘ−Ｃ３ｘ＠Ｃ２ｙ−Ｃ３ｙ−Ｃ２ｚ
・Ｃ３ｚ：差動コイ／ｌ／、 ２−３：５ＱＵＩＤ
磁ツＪ計の磁気検出回路、 ２０・２１・２６・２７
・２８：乗算器、 ２２：加算器、 ２３：設定器
、 ２４・２５：引算器。 特許出願人 株式会社島津製作所代理人 弁
理士 中 村 茂 信 第４図 ｌｌ １５図 第７図 第８図 第ｑ図
Claims (3)
- （１）磁気検知方向が路地磁気方向に向けられる主コイ
ルを含む第１の５ＱＵＩＤ磁力計と、前記主コイルにそ
れぞれ直交するコイルを含む第２゜第６の５ＱＵＩＤ磁
力計と、前記第２．第６の５ＱＵＩＤ磁力計と、前記第
２．第６の５ＱＵＩＤ磁力計の出力の２乗の和を算出す
る手段と。 前記第１の５ＱＵＩＤ磁力計の出力を前記算出手段出力
で演算補正する手段とで構成されることを特徴とする磁
気測定装置。 - （２）前記主コイルに平行に設けられる差動用コイルを
含む第４の５ＱＵＩＤ磁力計を備え、前記演算補正手段
は、前記算出手段出力と前記第４の５ＱＵＩＤ磁力計の
出力で前記第１の５ＱＵＩＤ磁力計の出力を演算補正す
るように構成されることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の磁気測定装置。 - （３）前記主コイルに平行に設けられる差動用コイルを
含む第４の５ＱＵＩＤ磁力計と、前記主コイルに直交す
るコイルにそれぞれ平行に設けられる差動用コイルを含
む第５．第６の５ＱＵＩＤ磁力計とを備え、前記演算補
正手段は、前記算出手段出力と前記第４．第５及び第６
の５ＱＵＩＤ磁力計の出力で前記第１の５ＱＵＩＤ磁力
計の出力を演算補正するように構成されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の磁気測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57073538A JPS58190789A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 磁気測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57073538A JPS58190789A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 磁気測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58190789A true JPS58190789A (ja) | 1983-11-07 |
| JPH0346790B2 JPH0346790B2 (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=13521104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57073538A Granted JPS58190789A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 磁気測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58190789A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130780A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ３軸形磁束検出用コイル装置 |
| JPS6327880U (ja) * | 1986-08-07 | 1988-02-24 | ||
| US5218300A (en) * | 1991-01-31 | 1993-06-08 | Sextant Avionique | Method and equipment for noise-reduction when detecting a target by means of a system of several detector elements |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56122978A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-26 | Shimadzu Corp | Magnetism exploring device |
-
1982
- 1982-04-30 JP JP57073538A patent/JPS58190789A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56122978A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-26 | Shimadzu Corp | Magnetism exploring device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130780A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ３軸形磁束検出用コイル装置 |
| JPH0324990B2 (ja) * | 1984-07-23 | 1991-04-04 | Nippon Telegraph & Telephone | |
| JPS6327880U (ja) * | 1986-08-07 | 1988-02-24 | ||
| US5218300A (en) * | 1991-01-31 | 1993-06-08 | Sextant Avionique | Method and equipment for noise-reduction when detecting a target by means of a system of several detector elements |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0346790B2 (ja) | 1991-07-17 |
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