JPH0155427B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0155427B2 JPH0155427B2 JP56102998A JP10299881A JPH0155427B2 JP H0155427 B2 JPH0155427 B2 JP H0155427B2 JP 56102998 A JP56102998 A JP 56102998A JP 10299881 A JP10299881 A JP 10299881A JP H0155427 B2 JPH0155427 B2 JP H0155427B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- bobbin
- core
- magnetic
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
この発明は磁気検出素子、特にフラツクスゲー
ト形の磁気検出素子に関する。
ト形の磁気検出素子に関する。
(ロ) 従来の技術
これまで地磁気中の微小磁気を検出するのにフ
ラツクスゲート形の磁気検出器がよく用いられて
いる。第１図にそのオープンコア形フラツクスゲ
ートの基本回路を示している。
ラツクスゲート形の磁気検出器がよく用いられて
いる。第１図にそのオープンコア形フラツクスゲ
ートの基本回路を示している。
第１図において、Ca，Cbはコア、１は励振電
源、Ｗ１ａ，Ｗ１ｂは励振電源１よりの励振信号
を受けコアCa，Cbを励振する励振コイル、Ｗ２
ａ，Ｗ２ｂは信号検出コイル、２は信号検出コイ
ルＷ２ａ，Ｗ２ｂに検出された信号を増幅する増
幅回路、３は地磁気のベース分を打消すための信
号を発生する打消電源、Ｗ３ａ，Ｗ３ｂは打消コ
イルである。
源、Ｗ１ａ，Ｗ１ｂは励振電源１よりの励振信号
を受けコアCa，Cbを励振する励振コイル、Ｗ２
ａ，Ｗ２ｂは信号検出コイル、２は信号検出コイ
ルＷ２ａ，Ｗ２ｂに検出された信号を増幅する増
幅回路、３は地磁気のベース分を打消すための信
号を発生する打消電源、Ｗ３ａ，Ｗ３ｂは打消コ
イルである。
地磁気は一般に、第２図に示すようにベース分
Ｈと、微小磁気ΔHを有しているので、第１図に
示す回路により、ベース分Ｈは打消電源３及び打
消コイルＷ３ａ，Ｗ３ｂで打消すとともに微小磁
気は信号検出コイルＷ２ａ，Ｗ２ｂで検出するよ
うにしている。
Ｈと、微小磁気ΔHを有しているので、第１図に
示す回路により、ベース分Ｈは打消電源３及び打
消コイルＷ３ａ，Ｗ３ｂで打消すとともに微小磁
気は信号検出コイルＷ２ａ，Ｗ２ｂで検出するよ
うにしている。
(ハ) 発明が解決しようとする課題
第１図に示す基本回路に使用される従来の各コ
ア及びコイル構成要素は第３図ａのようにオープ
ンコア４にボビン５を介してコイル６が巻回され
ており、コイルの巻線幅とコア４の長さがほぼ同
一であるか巻線幅の方が短かつた。そのため、コ
イル中心軸上の磁界の強さ分布は第３図ｂに示す
ように、端部で小さくなり均一な磁界が得られず
コア４を均一に磁化することができない。又ボビ
ンの材質としてプラスチツク等の合成樹脂を使用
しているがプラスチツクは熱膨張係数が大きいた
め、温度によつてボビンの大きさが変化する。一
般にコイルに電流を流した時のコイル内に生じる
磁界の強さＨはコイルの巻数をＮ、電流をＩ、コ
イル長さをＬとすると、Ｈ∞NI／Ｌで表されコ
イル長さに反比例する。それゆえ熱膨張によりボ
ビン長が変化するとＬも変化するので、発生磁界
Ｈは逆に小となる変化をする。したがつて、ベー
ス磁界Ｈの打消もＨに比しΔHが小さいと不安定
となり、非常に小さなΔHの検出は困難であつ
た。
ア及びコイル構成要素は第３図ａのようにオープ
ンコア４にボビン５を介してコイル６が巻回され
ており、コイルの巻線幅とコア４の長さがほぼ同
一であるか巻線幅の方が短かつた。そのため、コ
イル中心軸上の磁界の強さ分布は第３図ｂに示す
ように、端部で小さくなり均一な磁界が得られず
コア４を均一に磁化することができない。又ボビ
ンの材質としてプラスチツク等の合成樹脂を使用
しているがプラスチツクは熱膨張係数が大きいた
め、温度によつてボビンの大きさが変化する。一
般にコイルに電流を流した時のコイル内に生じる
磁界の強さＨはコイルの巻数をＮ、電流をＩ、コ
イル長さをＬとすると、Ｈ∞NI／Ｌで表されコ
イル長さに反比例する。それゆえ熱膨張によりボ
ビン長が変化するとＬも変化するので、発生磁界
Ｈは逆に小となる変化をする。したがつて、ベー
ス磁界Ｈの打消もＨに比しΔHが小さいと不安定
となり、非常に小さなΔHの検出は困難であつ
た。
この発明の目的は、上記従来の磁気検出素子の
欠点を解消し、微小磁気でも安定して検出し得る
磁気検出素子を提供するにある。
欠点を解消し、微小磁気でも安定して検出し得る
磁気検出素子を提供するにある。
(ニ) 課題を解決するための手段及び作用
この発明の磁気検出素子は、ボビンのコイルの
巻線幅を前記コアの長さよりも1.2倍以上長くす
るとともに、併せてボビンを熱膨張係数の小さい
材質で構成している。
巻線幅を前記コアの長さよりも1.2倍以上長くす
るとともに、併せてボビンを熱膨張係数の小さい
材質で構成している。
この磁気検出素子では、コイルの巻線幅をコア
の長さよりも1.2倍以上長くしているので、コイ
ルの軸方向の磁界分布が均一になる。また、熱膨
張係数の小さい材質でボビンを構成しているの
で、温度によつて磁界分布が変化することも少な
い。
の長さよりも1.2倍以上長くしているので、コイ
ルの軸方向の磁界分布が均一になる。また、熱膨
張係数の小さい材質でボビンを構成しているの
で、温度によつて磁界分布が変化することも少な
い。
(ホ) 実施例
以下、実施例により、この発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
第４図は、この発明の一実施例のコイル装置で
あつてａはコイル装置の断面図、ｂは磁界の分布
を示す特性図である。
あつてａはコイル装置の断面図、ｂは磁界の分布
を示す特性図である。
第４図ａにおいて、オープンコア７にボビン８
を介してコイル９を巻回している点では第３図ａ
のものと変わりはない。しかしコイル９の巻回幅
をオープンコア７の長さに比して十分に長くなる
ようにしていることが特徴である。コイル９の巻
回幅はコア７の1.2倍以上の長さであることが効
果達成上望ましい。このように構成することによ
り、コイルの中心軸上における磁界の強さＨの分
布は第４図ｂに示すようになり、少なくともオー
プンコア７の長さの範囲では均一磁界の強さを得
ることができる。そのためコアを均一に磁化する
ことができるから、均一に磁化できないことによ
る雑音を大幅に軽減することができる。またコイ
ル９とコア７の位置が若干ずれたとしてもコア７
に加えられる磁界の強さはほとんど変わらないの
で、コア７とコイル９の位置関係を厳密に固定す
る必要がない。
を介してコイル９を巻回している点では第３図ａ
のものと変わりはない。しかしコイル９の巻回幅
をオープンコア７の長さに比して十分に長くなる
ようにしていることが特徴である。コイル９の巻
回幅はコア７の1.2倍以上の長さであることが効
果達成上望ましい。このように構成することによ
り、コイルの中心軸上における磁界の強さＨの分
布は第４図ｂに示すようになり、少なくともオー
プンコア７の長さの範囲では均一磁界の強さを得
ることができる。そのためコアを均一に磁化する
ことができるから、均一に磁化できないことによ
る雑音を大幅に軽減することができる。またコイ
ル９とコア７の位置が若干ずれたとしてもコア７
に加えられる磁界の強さはほとんど変わらないの
で、コア７とコイル９の位置関係を厳密に固定す
る必要がない。
さらにボビン８は材質としてセラミツク、石英
等熱膨張係数の小さいものを使用している。これ
により、温度変化による発生磁界の変化は従来の
ものに比べて２桁以上の比率で改善され、非常に
小さなΔHをも検出可能となる。
等熱膨張係数の小さいものを使用している。これ
により、温度変化による発生磁界の変化は従来の
ものに比べて２桁以上の比率で改善され、非常に
小さなΔHをも検出可能となる。
なお上記実施例において、コイルはボビンの上
に導線を巻回しているが、第５図に示すようにボ
ビン１０上に直接に導体１１を螺旋状に蒸着して
もよい。コイルの巻線の機械的移動が少ないので
安定度がより増長される。
に導線を巻回しているが、第５図に示すようにボ
ビン１０上に直接に導体１１を螺旋状に蒸着して
もよい。コイルの巻線の機械的移動が少ないので
安定度がより増長される。
また第５図の導体１１がボビン１０上に蒸着さ
れてなるコイル上に、他の導線を重ね巻きしても
よいし、さらにボビン径の種々のものを組合せ、
ボビン数を必要数だけ重ね合わせ磁気検出素子を
構成してもよい。
れてなるコイル上に、他の導線を重ね巻きしても
よいし、さらにボビン径の種々のものを組合せ、
ボビン数を必要数だけ重ね合わせ磁気検出素子を
構成してもよい。
(ヘ) 発明の効果
この発明の磁気検出素子によれば、磁気検出素
子を構成するコイルの巻線幅をオープンコアの長
さよりも1.2倍以上長くするとともに、併せてボ
ビンを熱膨張係数の小さい材質で構成したので、
地磁気の変化分を検出する場合には、地磁気のベ
ース分を高安定度に打消すことができるし、コア
を均一に磁化できるから、コア雑音も低減でき
る。さらにコアとコイルの機械的位置のずれによ
る不安定性も低減除去できるという効果がある。
子を構成するコイルの巻線幅をオープンコアの長
さよりも1.2倍以上長くするとともに、併せてボ
ビンを熱膨張係数の小さい材質で構成したので、
地磁気の変化分を検出する場合には、地磁気のベ
ース分を高安定度に打消すことができるし、コア
を均一に磁化できるから、コア雑音も低減でき
る。さらにコアとコイルの機械的位置のずれによ
る不安定性も低減除去できるという効果がある。
第１図はオープンコア形フラツクスゲートの基
本回路を示す回路接続図、第２図は地磁気のベー
ス分Ｈと微小変化分ΔHを示す特性図、第３図は
従来の磁気検出素子のコイル装置でありａはコイ
ル装置の断面図、ｂは磁界の強さの分布を示す
図、第４図はこの発明の一実施例を示す磁気検出
素子のコイル装置であり、ａはコイル装置の断面
図、ｂは磁界の強さの分布を示す図、第５図は、
この発明の他の実施例のコイル装置を示してい
る。 １…励振電源、２…増幅回路、３…打消電源、
Ｗ１ａ，Ｗ１ｂ…励振コイル、Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ…
検出コイル、Ｗ３ａ，Ｗ３ｂ…打消コイル、４，
７…コア、５，８，１０…ボビン、６，９，１１
…コイル。
本回路を示す回路接続図、第２図は地磁気のベー
ス分Ｈと微小変化分ΔHを示す特性図、第３図は
従来の磁気検出素子のコイル装置でありａはコイ
ル装置の断面図、ｂは磁界の強さの分布を示す
図、第４図はこの発明の一実施例を示す磁気検出
素子のコイル装置であり、ａはコイル装置の断面
図、ｂは磁界の強さの分布を示す図、第５図は、
この発明の他の実施例のコイル装置を示してい
る。 １…励振電源、２…増幅回路、３…打消電源、
Ｗ１ａ，Ｗ１ｂ…励振コイル、Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ…
検出コイル、Ｗ３ａ，Ｗ３ｂ…打消コイル、４，
７…コア、５，８，１０…ボビン、６，９，１１
…コイル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コアにボビンを介して励振コイル、地磁気打
消用の打消コイル及び信号検出コイルが巻回さ
れ、かつ前記励磁コイルに励振電源が接続され、
地磁気打消コイルに打消電源が接続され、前記信
号検出コイルより磁気検出信号が導出されるフラ
ツクスゲート型の磁気検出素子において、 前記ボビンのコイルの巻線幅を前記コアの長さ
よりも1.2倍以上長くするとともに、併せて前記
ボビンを熱膨張係数の小さい材質で構成したこと
を特徴とする磁気検出素子。 ２ 前記コイルは前記ボビンに直接ラセン状に蒸
着された導体であることを特徴とする特許請求の
第１項記載の磁気検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10299881A JPS585683A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 磁気検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10299881A JPS585683A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 磁気検出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS585683A JPS585683A (ja) | 1983-01-13 |
| JPH0155427B2 true JPH0155427B2 (ja) | 1989-11-24 |
Family
ID=14342348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10299881A Granted JPS585683A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 磁気検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS585683A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS445187Y1 (ja) * | 1965-08-21 | 1969-02-25 |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP10299881A patent/JPS585683A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS585683A (ja) | 1983-01-13 |
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