JPH01155282A - 磁気センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は軟磁性線材を集束して形成された磁性芯材に検
出コイルを巻回してなる自己発電型磁気センサに関する
。本発明の磁気センサは高感度磁気センサとして回転セ
ンサなどに使用することができる。

［従来の技術］ 従来、磁性芯材に検出コイルを巻回してなる自己発電型
磁気センサ（以下単に磁気センサという。

）が知られている。この磁気センサは第９図の斜視図お
よび第１０図の側面図に示すように、円形の断面形状を
もつように軟磁性線材１１１を集束して形成された磁性
芯材１００と、磁性芯材１００に巻回された検出コイル
２００とからなり、磁性芯材１００を貫通する磁束の変
化を検出コイル２００の誘導電圧により検出するもので
ある。

なお、磁性芯材１００を細い軟磁性線材１１１を集束し
て形成するのは磁性芯材１００の形状変更が簡単である
こと、高周波磁界測定時の渦電流損失を低減できること
、磁化しやすいアモルファスワイヤを使用できること、
などの理由のためである。

［発明が解決しようとする問題点〕 前記磁気センサはできる限り高い感度をもつことが期待
されている。感度向上の簡単な方法は検出コイルの巻回
数を増加することであるが、巻回数の増加には一定の限
界がある。またＡ磁性芯材恐を増加して磁気センサの感
度を改善することも可能であるが、比較的高価な磁性芯
材間の増加は杼済性に問題がある。

本発明は前記問題点に鑑みなされたものであって、検出
コイルの巻回数および磁性芯材間を増加せずに高感度化
された磁気センサを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の磁気センサは、？！２＠の軟磁性線材を集束し
て形成された磁性芯材と前記磁性芯材に巻回された検出
コイルとからなる磁気センサにおいて、前記磁性芯材は
、偏平な断面形状をもつように構成されている。

軟磁性線材として、パーマロイやアモルファス合金など
の磁化されやすい高透磁率磁性材料を使用できる。

磁性芯材の偏平な断面形状は一方の幅がこれと直交する
他方の幅の１．２倍以上に形成されていることが望まし
い。

［作用］ 本発明の磁気センサが被検出磁界Ｈの中に置かれた場合
、軟磁性線材により構成される磁性芯材に磁束Φが発生
し、検出コイルには磁束Φの変化率に比例した誘導電圧
が発生する。

特に本発明の偏平断面の磁性芯材は反磁界係数Ｎが円形
断面の！ｌ磁性芯材りも小さいので、周間の軟磁性線材
で構成された従来の円形断面の磁性芯材に比較して、よ
り多くの磁束を発生させ、検出コイルにより大きな出力
電圧を発゛生させる。

［実施例］ 本発明の一実施例を図面により説明する。第１図は本実
施例の磁気センサ１０の平面図、第２図はその側面図、
第３図は磁気センサ１０を回転センサとして使用した場
合の模式図である。

本磁気センサ１０は、磁性芯材１と、磁性芯材１を収納
する樹脂管３と、樹脂管３の軸方向中央部に巻回された
検出コイル２と、からなる。樹脂管３は非磁性材料の管
なら何でも良くオーステナイト系ステンレスや非鉄金属
の管でもよい。磁性芯材１は樹脂管３内に軸方向に並製
された数十本以上のアモルファスワイヤ１１により構成
されている。各アモルファスワイヤ１１は約０．１ｍｍ
の直径と約３０ｍｍの長さとをもつＣＯベースの軟磁性
線材である。磁性血相１の断面形状の短幅ｄ１は約０．
４ｍｍであり、その長幅ｄ２は約３・１ｍｍである。樹
脂管３は約０．２５ｍｍの管厚と約３０ｍｍの管長とを
もつポリエチレン樹脂製の管である。検出コイル２は絶
縁被覆されたＣｕワイヤを樹脂管３に約４５００回巻回
して形成されている。

磁気センサ１０の使用例を第３図に示す。回転センサと
して使用される磁気センサ１０は回転体４の周辺に配置
され、回転体４には磁石５が埋設されている。磁石５の
回転により、磁気センサ１０の検出コイル２には誘導電
圧が発生する。

本実施例の磁気センサ１０は第７図および第８図に示す
従来の磁気セン→ノ°に比較して、もし検出コイルの巻
回数が同じであり磁性芯材間が同じであればより大きな
出力電圧を発生することができる。

その理由は、本実施例の磁気センサ１０の断面形状が偏
平であるので、磁性芯材１の長さ方向（Ｗ４化方向ｙ）
への反磁界係数（Ｈｙと称する）が小さくなり、検出コ
イル２と鎖交する磁束Φが増加するからである。

磁性芯材の断面形状の変更による磁気センサの出力電圧
の変化を調べた実験結果を以下め第１表に示す。ただし
、以下の実験においｔ使用される各磁性芯材はそれぞれ
直径０．１２ｍｍのアモルファスワイヤを５０本集束し
て形成したもめである。被測定磁界（印加磁界）　ｊ、
を直径１２．５ｍｍのソレノイドに６０Ｈｚの交流電圧
を印加して形成され、前記各磁性芯材に巻回された検出
コイルの巻回数はそれぞれ４５００回である。

（以下余白） 第　　１　　表 ここに、試料Ａは直径１．２ｍｍの円形断面をもつ磁性
芯材を使用した磁気センサであり、試料Ｂは短幅０．５
ｍｍ１艮幅２．５ｍｍの偏平断面をもつ磁性芯材を使用
した磁気センサであり、試料Ｃは短幅Ｑ、４ｍｍ、長幅
３．１ｍｒｒｌ）［ｉ平断面をもつ磁性芯材を使用した
磁気センサである。

ただし、各試料の磁性芯材の長さは等しい。

更に前記試料Ａおよび試料Ｃを、回転体４に設置された
永久磁石５から所定距離りだけ離れて配置した場合のそ
れぞれの検出コイルの出力電圧を第２表に示す。ただし
、実験例ａは第４図の（ａ）に示すように試料Ｂの磁性
芯材を回転体の周面に対して横置き状に配置した場合で
あり、実験例すは第４図の（ｂ）に示すように試料Ｃの
磁性芯材を同じく縦置き状に配置した場合であり、実験
例Ｃは第４図の（Ｃ）に示すように試料への磁性芯材を
使用した場合である。なお、回転体４の直径は約１００
ｍであり、その回転速度は約１６Ｏｒｐｍである。

第　　２　　表 前記実験結果かられかるように、磁性芯材量が等しく検
、出コイルの巻回数が等しくても偏平１Ｉ７ｉ面をもつ
磁性芯材を使用することにより、磁気センサの出力感度
を改善することができる。

また本実施例の磁気センサ１０によれば、磁性芯材１の
短幅方向の長さを短縮できるので、従来の磁気センサに
比べて設２の自由度が増える。

また、本実施例の磁気センサは第５図の正面図、第６図
の側面図に示すようにアモルファスワイヤで構成された
磁性芯材１をその端部で曲げることにより、センサ全長
は短いまま、更に微弱な磁界を測定することができる。

これは、従来の円形断面の磁性芯材１００に比較して、
本実施例のような偏平な断面の磁性芯材１はその短幅方
向への曲げ剛性が小さいからである。

なお、磁性芯材１を曲げるにはアモルファスワイヤ１１
を樹脂管３に装填した侵で、樹脂管３を熱変形させるよ
うにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の磁気センサの磁性芯材は
、その断面が偏平状に形成されているので、従来の円形
断面の磁性芯材をもつ磁気センサに比べて、反磁界係数
が小さく、出力感度を改善できる。更に本発明の磁気セ
ンサは磁性芯材を曲げやすいので、特定部位の磁界強度
の測定にも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気センサの一実施例を示す平面図、
第２図は同側面図、第３図は本発明の磁気センサの使用
例を示す模式図、第４図は磁性芯材１の配置例を示す模
式図である。第５図は磁性芯材の端部が曲げられている
実ｍ態様を示す磁気センサの正面図であり、第６図はそ
の側面図である。第７図は従来の磁気センサの模式図で
あり、第８図はその側面図である。 １・・・磁性芯材 ２・・・検出コイル １１・・・アモルファスワイヤ 特許出願人　株式会社豊田自動織機製作所同　　　ユニ
チカ株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の軟磁性線材を集束して形成された磁性芯材
   と前記磁性芯材に巻回された検出コイルとからなる磁気
   センサにおいて、 前記磁性芯材は、偏平な断面形状をもつことを特徴とす
   る磁気センサ。
2. （２）前記磁性芯材の断面形状は、一方の幅をこれと直
   交する他方の幅の１．２倍以上に形成したことを特徴と
   する磁気センサ。
3. （３）前記軟磁性線材は、アモルファスワイヤである特
   許請求の範囲第１項記載の磁気センサ。