JP2003149308A - 磁界測定装置 - Google Patents
磁界測定装置Info
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- JP2003149308A JP2003149308A JP2001350540A JP2001350540A JP2003149308A JP 2003149308 A JP2003149308 A JP 2003149308A JP 2001350540 A JP2001350540 A JP 2001350540A JP 2001350540 A JP2001350540 A JP 2001350540A JP 2003149308 A JP2003149308 A JP 2003149308A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 数十Ｈｚから百ｋＨｚ程度の磁界を簡便に検
出すること。 【解決手段】 互いに直交する３軸方向にそれぞれ少な
くとも３つの線輪２、３、４を、共通の中心点を持つよ
うに配置した磁界検出手段１と、線輪２、３、４の微分
出力帯域に対して積分特性を有するＣＲ積分手段１１と
を備える。
出すること。 【解決手段】 互いに直交する３軸方向にそれぞれ少な
くとも３つの線輪２、３、４を、共通の中心点を持つよ
うに配置した磁界検出手段１と、線輪２、３、４の微分
出力帯域に対して積分特性を有するＣＲ積分手段１１と
を備える。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源程度から
１００ｋＨｚ程度の磁界を測定する装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】生活環境下では送電線、トランス、電磁
調理器などから商用周波数程度から数十乃至百ｋＨｚ程
度の非常に周波数帯域が広い交番電磁界が不特定の方向
に放射されている。このような電磁界は、微弱ではある
ものの生体に対する安全性が懸念されていて、このよう
な電磁界を簡便に測定できる装置が求められている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】このような磁界をホー
ル素子や磁気抵抗素子等の固体素子で検出する場合に
は、検出する磁界の方向を規定する必要上、シールド部
材が必要となり、特に低周波の磁界に対してはシールド
構造が大型化するという問題がある。このような問題を
避けようとして、固体素子を同一位置に位置決めしなが
ら、各方向の磁界を測定しようとすると、固体素子を所
定位置に保持するための装置が必要となり構造が複雑化
するという問題がある。 【０００４】一方、線輪を相互に直交するように３方向
に配置した磁界検出手段によれば、特定位置の磁界を３
方向に分離して検出することができるものの、線輪の微
分特性に起因して検出出力が周波数より大きく変化し、
検出精度が低いという問題がある。本発明はこのような
事情に鑑みてなされたものであって、その目的とすると
ころは商用周波数から数百ｋＨｚ程度の磁界を線輪を使
用した磁界検出手段を用いて測定することができる磁界
測定装置を提供することである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために本発明においては、互いに直交する３軸方向に
それぞれ少なくとも３つの線輪を、共通の中心点を持つ
ように配置した磁界検出手段と、前記線輪の微分出力帯
域に対して積分特性を有するＣＲ積分手段と、を備える
ようにした。 【０００６】 【作用】線輪の低周波領域での微分特性をＣＲ積分手段
の周波数効果により打ち消して、線輪による起電力を平
坦化する。 【０００７】 【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の一実
施例を示すものであって、簡素化のため、１チャンネル
分の回路構成だけを示す。 【０００８】磁界検出手段１は、互いに直交する３軸方
向Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に線輪２、３、４を配置して構成され
ている。このような磁界検出手段は、図２に示したよう
に巻枠２０に互いに直交する溝２１、２２、２３を形成
し、それぞれの溝２１、２２、２３に線輪を巻回して構
成することができる。これにより、各線輪２、３、４
は、それぞれ共通の中心を持つように配置できる。 【０００９】各線輪２、３、４の信号は、リード線５、
６、７を介して、少なくと検出対象となる周波数に対し
て平坦な利得を備えた増幅手段１０に出力されている。
増幅手段１０からの信号は、後述するＣＲ積分手段１１
を介して出力増幅手段１２に出力され、図示しない表示
装置や信号処理手段により、磁界特性の解析に供され
る。 【００１０】積分手段１１は、抵抗１３、コンデンサ１
４、及び演算増幅器１５により構成されていて、各線輪
２、３、４の微分特性が生じる周波数で積分特性を発現
するように積分定数が設定されている。 【００１１】すなわち、線輪２、３、４からの出力電圧
Ｖ1は、 Ｖ1＝Ｋｂｎｆ （ただし、Ｋは定数、ｂは磁束密度、ｆは交番周波数）
となり、図３（ａ）に示したようにピークの磁束密度ｂ
が一定の場合であっても、交番周波数に比例して大きく
なるという微分特性のために出力電圧Ｖ1が大きくな
る。 【００１２】一方、ＣＲ積分手段の出力電圧Ｖ2は、 Ｖ2＝１／ＣＲ＊∫Ｖ0ｄｔ （だだしＣＲは積分定数、Ｖ0は入力電圧を表わす）
と、図３（ｂ）に示したように電圧が一定の入力信号の
積分値が交番周波数とともに出力が低下する。 【００１３】この実施例において、磁界検出手段１を測
定領域にセットすると、共通の中心を持つ３つ線輪２、
３、４に磁界が交叉し、各線輪２、３、４から各方向の
磁界に比例した出力電圧Ｖｓ１、Ｖｓ2、Ｖｓ3が出力す
る。これらの出力電圧Ｖｓ１、Ｖｓ2、Ｖｓ3の値は、交
番周波数に大きく依存しているものの、ＣＲ積分手段１
１に入力してＣＲ積分手段１１の周波数効果により平坦
化される。 【００１４】したがって、磁界検出手段１の位置を変え
ることなく、線輪２、３、４の中心点近傍での数十乃至
１００ｋＨｚ程度の磁界の強度を検出することができ
る。 【００１５】図４は、同上磁界測定装置によりピークの
磁束密度が一定で、かつ交番周波数が変化する磁束発生
源からの磁束を測定した結果を示すもので、４０Ｈｚ程
度から１００ｋＨｚ程度まで、交番周波数の影響を受け
ることなく略一定の感度で測定することができた。 【００１６】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
界検出手段の位置決めに特別な装置を必要とすることな
く、特定位置の広い周波数帯域の磁界を高い精度で検出
することができる。
１００ｋＨｚ程度の磁界を測定する装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】生活環境下では送電線、トランス、電磁
調理器などから商用周波数程度から数十乃至百ｋＨｚ程
度の非常に周波数帯域が広い交番電磁界が不特定の方向
に放射されている。このような電磁界は、微弱ではある
ものの生体に対する安全性が懸念されていて、このよう
な電磁界を簡便に測定できる装置が求められている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】このような磁界をホー
ル素子や磁気抵抗素子等の固体素子で検出する場合に
は、検出する磁界の方向を規定する必要上、シールド部
材が必要となり、特に低周波の磁界に対してはシールド
構造が大型化するという問題がある。このような問題を
避けようとして、固体素子を同一位置に位置決めしなが
ら、各方向の磁界を測定しようとすると、固体素子を所
定位置に保持するための装置が必要となり構造が複雑化
するという問題がある。 【０００４】一方、線輪を相互に直交するように３方向
に配置した磁界検出手段によれば、特定位置の磁界を３
方向に分離して検出することができるものの、線輪の微
分特性に起因して検出出力が周波数より大きく変化し、
検出精度が低いという問題がある。本発明はこのような
事情に鑑みてなされたものであって、その目的とすると
ころは商用周波数から数百ｋＨｚ程度の磁界を線輪を使
用した磁界検出手段を用いて測定することができる磁界
測定装置を提供することである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために本発明においては、互いに直交する３軸方向に
それぞれ少なくとも３つの線輪を、共通の中心点を持つ
ように配置した磁界検出手段と、前記線輪の微分出力帯
域に対して積分特性を有するＣＲ積分手段と、を備える
ようにした。 【０００６】 【作用】線輪の低周波領域での微分特性をＣＲ積分手段
の周波数効果により打ち消して、線輪による起電力を平
坦化する。 【０００７】 【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の一実
施例を示すものであって、簡素化のため、１チャンネル
分の回路構成だけを示す。 【０００８】磁界検出手段１は、互いに直交する３軸方
向Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に線輪２、３、４を配置して構成され
ている。このような磁界検出手段は、図２に示したよう
に巻枠２０に互いに直交する溝２１、２２、２３を形成
し、それぞれの溝２１、２２、２３に線輪を巻回して構
成することができる。これにより、各線輪２、３、４
は、それぞれ共通の中心を持つように配置できる。 【０００９】各線輪２、３、４の信号は、リード線５、
６、７を介して、少なくと検出対象となる周波数に対し
て平坦な利得を備えた増幅手段１０に出力されている。
増幅手段１０からの信号は、後述するＣＲ積分手段１１
を介して出力増幅手段１２に出力され、図示しない表示
装置や信号処理手段により、磁界特性の解析に供され
る。 【００１０】積分手段１１は、抵抗１３、コンデンサ１
４、及び演算増幅器１５により構成されていて、各線輪
２、３、４の微分特性が生じる周波数で積分特性を発現
するように積分定数が設定されている。 【００１１】すなわち、線輪２、３、４からの出力電圧
Ｖ1は、 Ｖ1＝Ｋｂｎｆ （ただし、Ｋは定数、ｂは磁束密度、ｆは交番周波数）
となり、図３（ａ）に示したようにピークの磁束密度ｂ
が一定の場合であっても、交番周波数に比例して大きく
なるという微分特性のために出力電圧Ｖ1が大きくな
る。 【００１２】一方、ＣＲ積分手段の出力電圧Ｖ2は、 Ｖ2＝１／ＣＲ＊∫Ｖ0ｄｔ （だだしＣＲは積分定数、Ｖ0は入力電圧を表わす）
と、図３（ｂ）に示したように電圧が一定の入力信号の
積分値が交番周波数とともに出力が低下する。 【００１３】この実施例において、磁界検出手段１を測
定領域にセットすると、共通の中心を持つ３つ線輪２、
３、４に磁界が交叉し、各線輪２、３、４から各方向の
磁界に比例した出力電圧Ｖｓ１、Ｖｓ2、Ｖｓ3が出力す
る。これらの出力電圧Ｖｓ１、Ｖｓ2、Ｖｓ3の値は、交
番周波数に大きく依存しているものの、ＣＲ積分手段１
１に入力してＣＲ積分手段１１の周波数効果により平坦
化される。 【００１４】したがって、磁界検出手段１の位置を変え
ることなく、線輪２、３、４の中心点近傍での数十乃至
１００ｋＨｚ程度の磁界の強度を検出することができ
る。 【００１５】図４は、同上磁界測定装置によりピークの
磁束密度が一定で、かつ交番周波数が変化する磁束発生
源からの磁束を測定した結果を示すもので、４０Ｈｚ程
度から１００ｋＨｚ程度まで、交番周波数の影響を受け
ることなく略一定の感度で測定することができた。 【００１６】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
界検出手段の位置決めに特別な装置を必要とすることな
く、特定位置の広い周波数帯域の磁界を高い精度で検出
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁界測定装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。 【図２】同上装置のに使用する磁界検出手段を構成する
線輪の巻枠の一実施例を示す図である。 【図３】図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ同上装置に使用
する磁界検出手段の周波数特性と、ＣＲ積分手段の周波
数特性を示す線図である。 【図４】同上装置の周波数特性を示す線図である。 【符号の説明】 １ 磁界検出手段 ２、３、４ 線輪 １０ 増幅手段 １１ ＣＲ積分手段 １２ 出力増幅手段
ク図である。 【図２】同上装置のに使用する磁界検出手段を構成する
線輪の巻枠の一実施例を示す図である。 【図３】図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ同上装置に使用
する磁界検出手段の周波数特性と、ＣＲ積分手段の周波
数特性を示す線図である。 【図４】同上装置の周波数特性を示す線図である。 【符号の説明】 １ 磁界検出手段 ２、３、４ 線輪 １０ 増幅手段 １１ ＣＲ積分手段 １２ 出力増幅手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山崎 健一
千葉県我孫子市我孫子1646 財団法人電力
中央研究所 狛江研究所内
Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AA15 AD02 BA05 BA16
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 互いに直交する３軸方向にそれぞれ少
なくとも３つの線輪を、共通の中心点を持つように配置
した磁界検出手段と、前記線輪の微分出力帯域に対して
積分特性を有するＣＲ積分手段と、からなる磁界測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001350540A JP2003149308A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 磁界測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001350540A JP2003149308A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 磁界測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003149308A true JP2003149308A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19163018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001350540A Pending JP2003149308A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 磁界測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003149308A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102820118A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-12 | 中国科学院电工研究所 | 一种旋转磁场发生系统及其旋转磁场实现方法 |
| CN102867612A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-09 | 中国科学院电工研究所 | 旋转磁场发生装置及其实现方法 |
-
2001
- 2001-11-15 JP JP2001350540A patent/JP2003149308A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102820118A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-12 | 中国科学院电工研究所 | 一种旋转磁场发生系统及其旋转磁场实现方法 |
| CN102867612A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-09 | 中国科学院电工研究所 | 旋转磁场发生装置及其实现方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040324 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040414 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040804 |