JPS59132380A - 三次元磁束検出コイル - Google Patents
三次元磁束検出コイルInfo
- Publication number
- JPS59132380A JPS59132380A JP695683A JP695683A JPS59132380A JP S59132380 A JPS59132380 A JP S59132380A JP 695683 A JP695683 A JP 695683A JP 695683 A JP695683 A JP 695683A JP S59132380 A JPS59132380 A JP S59132380A
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- JP
- Japan
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- magnetic flux
- coils
- flux detection
- round bar
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- Prior art date
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- Pending
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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
- G01R33/028—Electrodynamic magnetometers
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】
本発明は、3組のスクイド(5QUID )磁束計を用
い、生体から発生するような微小な磁気信号のX。
い、生体から発生するような微小な磁気信号のX。
y、z方向成分を測定する場合に使用される三次元磁束
検出コイルに関するものである。
検出コイルに関するものである。
第1図は、従来の三次元磁束検出コイルの一例を示す構
成説明図である。この装置は、石英で構成した立方体の
コイルボビン1の各表面にコイル11〜16を設け、互
いに対向するコイルを組にしてそれぞれ差動接続し、X
軸、Y軸、Z軸の6軸方向成分をそれぞれ検出し、3組
のスクイド磁束計D□、 D2. D3で測定するよう
托したものである。
成説明図である。この装置は、石英で構成した立方体の
コイルボビン1の各表面にコイル11〜16を設け、互
いに対向するコイルを組にしてそれぞれ差動接続し、X
軸、Y軸、Z軸の6軸方向成分をそれぞれ検出し、3組
のスクイド磁束計D□、 D2. D3で測定するよう
托したものである。
しかしながら、このような従来装置においては、例えば
2軸コイル11.12についてみれば、各コイルの直径
と2つのコイル11.12間の距離がほぼ等しいために
、ノイズ(周囲磁界によって生ずる)と信号との分離が
余シ良好でないという欠点がある。差動接続したコイル
(−次微分コイル)において、ノイズと信号との分離を
良好にするためには、コイル直径に対し、コイル間距m
「を直径の少なくとも6倍以上とる必要があるが、これ
KはX。
2軸コイル11.12についてみれば、各コイルの直径
と2つのコイル11.12間の距離がほぼ等しいために
、ノイズ(周囲磁界によって生ずる)と信号との分離が
余シ良好でないという欠点がある。差動接続したコイル
(−次微分コイル)において、ノイズと信号との分離を
良好にするためには、コイル直径に対し、コイル間距m
「を直径の少なくとも6倍以上とる必要があるが、これ
KはX。
Y、z軸方向に直交する3個のコイルボビンが必要であ
って、大型になるという問題点がある。
って、大型になるという問題点がある。
ここにおいて、本発明はノイズと信号との分離が良好で
あって、しかも小型な三次元磁束検出コイルを実現しよ
うとするものである。
あって、しかも小型な三次元磁束検出コイルを実現しよ
うとするものである。
本発明においては、絶縁材で構成された1本の丸棒の両
端に、互いに直交する5面を形成するとともに、これら
の各面上にコイルを設け、各両端において互いに対向す
る面上に設けたコイルを組にしてそれぞれ差動接続する
ようにし九点岬省がある。
端に、互いに直交する5面を形成するとともに、これら
の各面上にコイルを設け、各両端において互いに対向す
る面上に設けたコイルを組にしてそれぞれ差動接続する
ようにし九点岬省がある。
第2図は本発明に係る装置の一例を示す構成説明図で、
(イ)は側面図、←)は平面図(底面図)、(ハ)は(
イ)において矢印(ハ)方向からみた面のひとつを示す
説明図である。
(イ)は側面図、←)は平面図(底面図)、(ハ)は(
イ)において矢印(ハ)方向からみた面のひとつを示す
説明図である。
これらの図において、1は例えば石英のような絶縁材で
構成された1本の丸棒、21.22. (23)及び3
1.32. (33)は丸棒1の両端(所定の距離りだ
け離れている)に互いに直交するように形成した面(2
3,33は(イ)図では向こう側にあって見え々い)で
、一方の端に形成された3面は、(ロ)図に示す平面図
で見ると、その境界が円形を120・ごとに分割したも
のとなっておシ、三角錐を構成している。
構成された1本の丸棒、21.22. (23)及び3
1.32. (33)は丸棒1の両端(所定の距離りだ
け離れている)に互いに直交するように形成した面(2
3,33は(イ)図では向こう側にあって見え々い)で
、一方の端に形成された3面は、(ロ)図に示す平面図
で見ると、その境界が円形を120・ごとに分割したも
のとなっておシ、三角錐を構成している。
両端に形成された3面において、21と31.22と3
2及び23と33は互いに平行となっている。
2及び23と33は互いに平行となっている。
このような形状は、丸棒1の一方の端部を、丸棒1の軸
Ctに対して所定の角度αで削り、平面状に研摩してひ
とつの面21を形成し、同様に他方の端部も面21に対
して平行(軸Ctに対してαの角度)な面を形成し、以
後、120・づつ丸棒1を回転して同様に各面を形成し
てつくることができる。
Ctに対して所定の角度αで削り、平面状に研摩してひ
とつの面21を形成し、同様に他方の端部も面21に対
して平行(軸Ctに対してαの角度)な面を形成し、以
後、120・づつ丸棒1を回転して同様に各面を形成し
てつくることができる。
41、42.43はそれぞれ面21.22.23上に設
置したコイル、51.52. (53)はそれぞれ面3
1.’ 32. (33)上に設置したコイルで、互い
に平行な面21と31゜22と32.23と33上に設
置さ、れたコイル41と51.42と52.43と53
はそれぞれ差動接続されて、−次微分形コイルを構成し
ている。
置したコイル、51.52. (53)はそれぞれ面3
1.’ 32. (33)上に設置したコイルで、互い
に平行な面21と31゜22と32.23と33上に設
置さ、れたコイル41と51.42と52.43と53
はそれぞれ差動接続されて、−次微分形コイルを構成し
ている。
第3図は、各コイル41〜43 、51〜53の接続を
示す接続図である。所定の距離だけ離れた一対のコイル
41と51.42と52及び43と53の差動接続で構
成された3組の一次徹分コイルは、それぞれ直交する配
置関係となっており、各−次微分コイルからの出力信号
は、それぞれスクイドリングを有するスクイド磁束計D
□〜D3に印加され、3軸方向x、 y。
示す接続図である。所定の距離だけ離れた一対のコイル
41と51.42と52及び43と53の差動接続で構
成された3組の一次徹分コイルは、それぞれ直交する配
置関係となっており、各−次微分コイルからの出力信号
は、それぞれスクイドリングを有するスクイド磁束計D
□〜D3に印加され、3軸方向x、 y。
2成分の磁束測定がなされる。また、必要に応じてベク
トル表示等がなされる。
トル表示等がなされる。
ここで、3組の一次徹分コイルによる直交6軸X+ y
+ Z は、丸棒1の中心軸ctを2軸とするX、 Y
。
+ Z は、丸棒1の中心軸ctを2軸とするX、 Y
。
z軸とは、異なったものとなっている(:X、y面がx
、 y面に対しく 90・−α)だけ傾斜している)。
、 y面に対しく 90・−α)だけ傾斜している)。
それ故に、各スクイド磁束計D1.D2.D3がらのX
、y、z軸の各信号を、X、 Y、 z軸成分の信号に
変換することが要望される8 この場合には、各スクイド磁束計D1. D2. ’o
3がう(’) 各信号sx、 sy、 szを例えば、
マイクロブoセッサに印加し、(1)、 (2) 、(
5)式のような座標変換のための演算を行なわせれば1
. X、 Y、 Z軸信号sx、 sy。
、y、z軸の各信号を、X、 Y、 z軸成分の信号に
変換することが要望される8 この場合には、各スクイド磁束計D1. D2. ’o
3がう(’) 各信号sx、 sy、 szを例えば、
マイクロブoセッサに印加し、(1)、 (2) 、(
5)式のような座標変換のための演算を行なわせれば1
. X、 Y、 Z軸信号sx、 sy。
szを得ることができる。
SX = sx cosβ−cos30°−sz co
sβ°cos306(1)SY = isx 808B
−cos60°十sy cosβ−sz cosβ−
cos60’ (2)sz =sx CO8α+5y
cosa+5zcosαただし、α十β=90゜ 第4図は、(1)〜(3)式を得るだめのベクトル図を
示す。ここでは、丸棒1の中心軸Ctが、x、 y、
z軸座標の2軸と一致するように配置させた場合を想定
している。
sβ°cos306(1)SY = isx 808B
−cos60°十sy cosβ−sz cosβ−
cos60’ (2)sz =sx CO8α+5y
cosa+5zcosαただし、α十β=90゜ 第4図は、(1)〜(3)式を得るだめのベクトル図を
示す。ここでは、丸棒1の中心軸Ctが、x、 y、
z軸座標の2軸と一致するように配置させた場合を想定
している。
なお、(1)〜(3)式において、cos30°−σ/
2゜eos60°ニ1/2 であるから、(1)〜(
3)式は(4)式のようなマトリックスで書き表わすこ
とができる。
2゜eos60°ニ1/2 であるから、(1)〜(
3)式は(4)式のようなマトリックスで書き表わすこ
とができる。
(4)
(4)式を解くと、cos a = 1./1Tj3と
なり、また、βは90°−αであることから、α、βの
角度が次のように求められる。
なり、また、βは90°−αであることから、α、βの
角度が次のように求められる。
β=90°−54.74う35.26゜したがって、こ
の場合、丸棒1の両端に形成する6面の中心軸Ctに対
する傾斜角度αは’154.74゜に選定することが望
ましい。
の場合、丸棒1の両端に形成する6面の中心軸Ctに対
する傾斜角度αは’154.74゜に選定することが望
ましい。
第5図は本発明の他の実施例を示す構成説明図である。
この実施例においては、第2図に示した構成のものを2
組使用し、これを各丸棒の軸が同一軸上になるように設
置するとともに、各コイルを互いに逆接続し、二次微分
形の磁束検出コイルを構成したものである。
組使用し、これを各丸棒の軸が同一軸上になるように設
置するとともに、各コイルを互いに逆接続し、二次微分
形の磁束検出コイルを構成したものである。
以上説明したように、本発明によれば、−次微分コイル
を構成する2つのコイルの間隔を十分大きくすることが
でき、しかも3組の直交する配置関係にある一次微分コ
イルを1本の丸棒土に構成することができる。従って、
本発明によれば、ノイズ−信号分離が良好で、しかも小
型な三次元磁束検出コイルが実現できる。
を構成する2つのコイルの間隔を十分大きくすることが
でき、しかも3組の直交する配置関係にある一次微分コ
イルを1本の丸棒土に構成することができる。従って、
本発明によれば、ノイズ−信号分離が良好で、しかも小
型な三次元磁束検出コイルが実現できる。
第1図は、従来の三次元磁束検出コイルの一例を示す構
成説明図、第2図は本発明に係る装置の一例を示す構成
説明図で、(イ)は側面図、(ロ)は平面図、(ハ)は
(イ)図において矢印&)方向からみた面のひとつを示
す図、第3図は第2図において各コイルの接続を示す図
、第4図は座標軸変換のための説明図、第5図は本発明
の他の実施例を示す構成説明図である。 1・・・丸棒、21〜23.31〜33°°°平面、4
1〜43.51〜53・・・コイル、D1〜D3・・・
スクイド磁束計。
成説明図、第2図は本発明に係る装置の一例を示す構成
説明図で、(イ)は側面図、(ロ)は平面図、(ハ)は
(イ)図において矢印&)方向からみた面のひとつを示
す図、第3図は第2図において各コイルの接続を示す図
、第4図は座標軸変換のための説明図、第5図は本発明
の他の実施例を示す構成説明図である。 1・・・丸棒、21〜23.31〜33°°°平面、4
1〜43.51〜53・・・コイル、D1〜D3・・・
スクイド磁束計。
Claims (3)
- (1)絶縁材で構成した1本の丸棒の両端部に、互いに
直交する一3面を形成するとともに、これらの各面上に
それぞれコイルを設置し、前記各両端部において互いに
平行する面上に設けられたコイルを組にしてそれぞれ差
動接続し3組の一次微分磁束検出コイルを構成するよう
にした三次元磁束検出コイル。 - (2) 丸棒の両端部に設けた各面は、前記丸棒の中
心軸に対して54.74°傾斜させて形成されている特
許請求の範囲第1項記載の三次元磁束検出コイル。 - (3)3組の一次微分磁束検出コイルから得られる各信
号に座標軸変換のための所定の演算を施すようにした特
許請求の範囲第1項記載の三次元磁束検出コイル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP695683A JPS59132380A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 三次元磁束検出コイル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP695683A JPS59132380A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 三次元磁束検出コイル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59132380A true JPS59132380A (ja) | 1984-07-30 |
Family
ID=11652671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP695683A Pending JPS59132380A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 三次元磁束検出コイル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59132380A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6412281A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | Superconductive magnetic detector |
JPH01298945A (ja) * | 1988-05-26 | 1989-12-01 | Shinko Electric Co Ltd | 永久磁石形リニアパルスモータ |
JPH0227281A (ja) * | 1988-07-16 | 1990-01-30 | Mitsubishi Electric Corp | 超伝導磁力計 |
JPH08233601A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Kido Kensetsu Kogyo Kk | 磁気測定装置、磁気測定方法および地下物体検出方法 |
-
1983
- 1983-01-19 JP JP695683A patent/JPS59132380A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6412281A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | Superconductive magnetic detector |
JPH01298945A (ja) * | 1988-05-26 | 1989-12-01 | Shinko Electric Co Ltd | 永久磁石形リニアパルスモータ |
JPH0227281A (ja) * | 1988-07-16 | 1990-01-30 | Mitsubishi Electric Corp | 超伝導磁力計 |
JPH08233601A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Kido Kensetsu Kogyo Kk | 磁気測定装置、磁気測定方法および地下物体検出方法 |
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