JPH0361878A - Magnetic field detector - Google Patents

Magnetic field detector

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JPH0361878A
JPH0361878A JP19855889A JP19855889A JPH0361878A JP H0361878 A JPH0361878 A JP H0361878A JP 19855889 A JP19855889 A JP 19855889A JP 19855889 A JP19855889 A JP 19855889A JP H0361878 A JPH0361878 A JP H0361878A
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rotary shaft
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井筒 ▲しん▼
Hide Kobayashi
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Abstract

PURPOSE:To detect the magnetic field in a three-dimensional space highly accurately by providing a rotary shaft on a control stage, and arranging a sensor on the rotary shaft so that the axis of the sensor has a specified angle with respect to the shaft. CONSTITUTION:A rotary shaft 20 is supported at the central part of a hollow- disk-shaped control stage 13 so that the shaft can be rotated around the rotating axis of the shaft. A slant surface 20a is formed in the rotary shaft 20. A squid (magnetic-field detecting sensor) 22 and a coil 23 which are separated into the upper and lower sides with an insulating layer 21 are formed on the slant surface 20a by using a thin film technology. The angle formed by the axis of the rotary shaft 20 and the normal line of the slant surface 20a (i.e. the axis of the sensor) is set at a minute value delta. Therefore, when the direction of a magnetic field H agrees with the direction of the rotary axis of the rotary shaft 20, the magnetic field detected with the squid has the direction of Hcos delta. Therefore, when the detected value is divided by cos delta, the amount of change in magnetic field H can be detected.

Description

【発明の詳細な説明】 A0発明の目的 (1)  産業上の利用分野 本発明は磁界検出装置に関する。前記磁界検出装置は、
沈没船、潜水艦等の探索や資源探査等の分野において磁
界を検出する際等に使用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A0 Object of the Invention (1) Industrial Field of Application The present invention relates to a magnetic field detection device. The magnetic field detection device includes:
It is used to detect magnetic fields in fields such as searching for sunken ships and submarines, and exploring resources.

(2)従来の技術 近頃、高精度で磁界を検出する装置には、スクイラド(
S Q U I D 、 Supercond−uct
ing QuantumInterferece De
vice %超伝導量子干渉素子)が用いられている。
(2) Conventional technology Recently, devices for detecting magnetic fields with high precision include Squillad (
SQUID, Supercond-uct
ing Quantum Interface De
vice % superconducting quantum interference device) is used.

スクイラドは超伝導状態においてジッセフソン素子に流
れる電流が磁界の変化に極めて高感度に依存するという
現象を利用するものであり、従来、電子計測(1974
年2月号、第19〜25頁rsQUI Dについて」、
電子計測学会発行)および電子通信学会論文誌(198
2/6VOL、J65−CN0.6、第475〜482
頁「ニオブ薄膜ブリッジを用いた5QUID磁束計とそ
の性能評価」)等に紹介されている。
Squirad utilizes the phenomenon that the current flowing through the Gisefson element in the superconducting state depends on changes in the magnetic field with extremely high sensitivity.
About rsQUID, February issue, pp. 19-25
Published by the Institute of Electronics and Measurement Engineers) and Journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers (198
2/6 VOL, J65-CN0.6, No. 475-482
``5QUID magnetometer using niobium thin film bridge and its performance evaluation'').

これらの刊行物にはDCCスクイラドよびRFスクイッ
ドを用いた磁束検出装置が記載されている。
These publications describe magnetic flux detection devices using DCC Squirads and RF Squids.

そして、そこに記載された磁束検出装置で検出された磁
束を検出コイルの面積で割ることによって磁界を検出す
ることができる。
The magnetic field can be detected by dividing the magnetic flux detected by the magnetic flux detection device described therein by the area of the detection coil.

このようなスクイラドまたはその他の磁界検出用センサ
を用いた磁界検出装置により3次元空間の磁界を検出す
る方法としては従来から種々の方法が知られており、た
とえば次の(a) 、 (b)のような方法が知られて
いる。
Various methods have been known for detecting magnetic fields in three-dimensional space using magnetic field detection devices using such Squirad or other magnetic field detection sensors, such as the following methods (a) and (b). The following methods are known.

(a)直交するx、y、z軸方向の磁界の大きさまたは
変化量をそれぞれ検出するための合計3個のセンサを用
いて、それらが検出する3方向の各磁界の大きさまたは
変化量を合成する方法。
(a) Using a total of three sensors to detect the magnitude or amount of change in the magnetic field in the orthogonal x, y, and z axes directions, the magnitude or amount of change in each magnetic field in the three directions detected by the sensors How to synthesize.

(b)直交するX軸およびY軸回りに姿勢制御される制
御台上に直交するχ、Y、Z軸方向の磁界の大きさまた
は変化量をそれぞれ検出するための合計3個のセンサを
支持し、X、Y軸方向の磁界検出用のセンサの出カモ0
どするように前記制御台の姿勢を制御することによりz
軸方向を磁界の方向と一致させる。そして1.z軸方向
の磁界検出用のセンサによって磁界の大きさを検出する
方法。
(b) A total of three sensors are supported on the control table whose posture is controlled around the orthogonal X-axis and Y-axis to detect the magnitude or amount of change in the magnetic field in the orthogonal χ, Y, and Z-axis directions, respectively. The output of the sensor for detecting the magnetic field in the X and Y axis directions is 0.
By controlling the attitude of the control base in
Align the axial direction with the direction of the magnetic field. And 1. A method of detecting the magnitude of a magnetic field using a sensor for detecting magnetic fields in the z-axis direction.

このような3次元空間の磁界検出装置において、磁界を
高精度で検出したい場合はセンサとしてスクイラドが用
いられ、検出精度を問題としない場合には、前記スクイ
ラドの代わりにフラックスゲートセンサ等の他の磁界検
出用のセンサが使用される場合が多い。
In such a magnetic field detection device in three-dimensional space, if you want to detect the magnetic field with high precision, a Squillad is used as the sensor, and if detection accuracy is not an issue, you can use another sensor such as a fluxgate sensor instead of the Squillad. Sensors for detecting magnetic fields are often used.

(3)発明が解決しようとする課題 ところで、前記従来の磁界検出方法では、磁界検出用の
センサがX、Y、Z方向にそれぞれ1個づつ合計3個必
要であり、また、各磁界検出用のセンサを互いに直角に
配置する必要があった。そL7て、前記各センサを幾何
学的に互いに直角に配置することは容易でないという問
題点もあった。
(3) Problems to be Solved by the Invention By the way, the conventional magnetic field detection method described above requires a total of three sensors for magnetic field detection, one each in the X, Y, and Z directions. sensors had to be placed at right angles to each other. Another problem is that it is not easy to geometrically arrange the sensors at right angles to each other.

本発明は前述の事情に鑑み、複数の磁界検出用のセンサ
を幾何学的に互いに直角に配置しなくても3次元空間に
おける磁界の大きさまたは変化量を高精度で検出できる
ようにすることを課題とする。
In view of the above-mentioned circumstances, the present invention is to enable highly accurate detection of the magnitude or amount of change in a magnetic field in a three-dimensional space without having to geometrically arrange a plurality of magnetic field detection sensors at right angles to each other. The task is to

B1発明の構成 (1)課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本発明の磁界検出装置は、
磁界検出用のセンサが支持された制御台を直交するX軸
およびY軸回りに姿勢制御して、前記センサを磁界の方
向に対して所定の姿勢に保持する姿勢制御装置を備え、
前記磁界の方向に対して所定の姿勢に保持されたセンサ
の検出信号から前記磁界の大きさを検出するようにした
磁界検出装置において、 前記制御台上に回転シャフトを設け、この回転シャフト
上1こその軸に対してセンサ軸が所定の角度δを有する
ように前記センサを配設し、前記姿勢制御装置は前記セ
ンナの検出信号の交流成分が0となるように前記制御台
の姿勢を制御するようにしたことを特徴とする。
B1 Structure of the Invention (1) Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the magnetic field detection device of the present invention includes:
comprising an attitude control device that controls the attitude of a control base on which a sensor for detecting a magnetic field is supported around an orthogonal X-axis and a Y-axis to hold the sensor in a predetermined attitude with respect to the direction of the magnetic field;
In a magnetic field detection device that detects the magnitude of the magnetic field from a detection signal of a sensor held in a predetermined attitude with respect to the direction of the magnetic field, a rotating shaft is provided on the control stand, and a rotating shaft 1 on the rotating shaft is provided on the control stand. The sensor is arranged so that the sensor axis has a predetermined angle δ with respect to the axis, and the attitude control device controls the attitude of the control base so that the alternating current component of the detection signal of the sensor becomes 0. It is characterized by being made to do.

(2)作 用 一般に、検出しようとする磁界を宵、この磁界官を検出
するセンサを垂直に貫通する軸(以下、「センサ軸」と
いう)と前記磁界πの向きとのなす角度をθとした場合
、前記センサで検出される磁界は育cosθとなる。
(2) Effect Generally, when the magnetic field to be detected is detected, the angle between the axis (hereinafter referred to as the "sensor axis") that perpendicularly passes through the sensor that detects the magnetic field and the direction of the magnetic field π is θ. In this case, the magnetic field detected by the sensor increases cos θ.

ところで、前述の構成を備えた本発明の磁界検出装置は
、前記X軸およびY軸回りに姿勢制御される制御台上で
回転駆動される回転シャフト上にその軸に対してセンサ
軸が所定の角度δを有するように前記センサを配設した
ので、前記センサは、前記回転シャフトの軸が磁界の方
向と一致している場合には、回転シャフトの回転位置に
関係無く、磁界の方向とセンサ軸の方向とのなす角度θ
は前記所定の角度δに保持される。この場合回転シャフ
トがどの回転位置に在ってもセンサ軸と磁界の方向との
なす角度θは一定(すなわち、θ=δ)である。したが
って、センサで検出される磁界Hcosθの値は一定で
その検出信号に交流成分が含まれない。しかしながら、
前記回転シャフトの軸が磁界の方向と一致していない場
合には、回転シャフトの回転に伴いセンサ軸と磁界の方
向とのなす角度θは変化する。そして、前記角度θの変
化の周期は前記回転シャフトの回転周期と同じになる。
By the way, in the magnetic field detection device of the present invention having the above-described configuration, the sensor axis is mounted on a rotating shaft that is rotatably driven on a control stand whose attitude is controlled around the X-axis and the Y-axis. Since the sensor is arranged so as to have an angle δ, if the axis of the rotating shaft is coincident with the direction of the magnetic field, the sensor will be able to match the direction of the magnetic field and the sensor regardless of the rotational position of the rotating shaft. Angle θ with the direction of the axis
is maintained at the predetermined angle δ. In this case, the angle θ between the sensor axis and the direction of the magnetic field is constant (ie, θ=δ) regardless of the rotational position of the rotating shaft. Therefore, the value of the magnetic field Hcosθ detected by the sensor is constant, and the detection signal does not include an alternating current component. however,
If the axis of the rotating shaft does not match the direction of the magnetic field, the angle θ between the sensor axis and the direction of the magnetic field changes as the rotating shaft rotates. The period of change of the angle θ is the same as the rotation period of the rotating shaft.

この場合、センサで検出される磁界Hcosθの値は、
回転シャフトの回転周期に同期して変化し、その検出信
号に交流成分が含まれる。
In this case, the value of the magnetic field Hcosθ detected by the sensor is
It changes in synchronization with the rotation period of the rotating shaft, and its detection signal includes an alternating current component.

ところが、前記姿勢制御装置は前記センサの検出信号の
交流成分が0となるように前記テーブルの姿勢を制御す
る。したがって、前記交流成分が0となっている場合に
は、前記センサの検出信号は直流成分だけであり、この
とき、前記センサは、前記磁界の方向から所定角度(回
転シャフトの軸と、前記傾斜面の法線とのなす角度)δ
だけずれた磁界成分Hcosδを検出する。
However, the attitude control device controls the attitude of the table so that the AC component of the detection signal of the sensor becomes zero. Therefore, when the alternating current component is zero, the detection signal of the sensor is only the direct current component, and in this case, the sensor detects a predetermined angle (between the axis of the rotating shaft and the inclined angle with the surface normal) δ
The magnetic field component H cos δ shifted by the amount is detected.

(3)実施例 次に、本発明の磁界検出装置の一実施例について説明す
る。
(3) Example Next, an example of the magnetic field detection device of the present invention will be described.

第1図において、Y軸方向の軸線を有する円筒状の極低
温容器1は、円筒状のセンサ格納槽1aと、このセンサ
格納槽1aを冷却するためにその外側に配設された冷媒
槽1bと、これらのセンサ格納槽1aおよび冷媒槽1b
の外周に配設されて外界との熱伝導を遮断する断熱層I
Cとを備えている。そして、前記冷媒槽lb内には液体
ヘリウム、液体窒素等の冷媒2が収容されている。
In FIG. 1, a cylindrical cryogenic container 1 having an axis in the Y-axis direction includes a cylindrical sensor storage tank 1a and a refrigerant tank 1b disposed outside of the sensor storage tank 1a to cool the sensor storage tank 1a. and these sensor storage tank 1a and refrigerant tank 1b.
A heat insulating layer I placed around the outer periphery of the
It is equipped with C. A refrigerant 2 such as liquid helium or liquid nitrogen is stored in the refrigerant tank lb.

前記センサ格納槽1aの開口部は蓋3によって閉塞され
ており、この蓋3の内面から内方(第1図中、左方)に
延びる連結ロッド4の先端には、Y軸方向の軸線を有す
る円筒状のセンサ格納ケース5が支持されている。
The opening of the sensor storage tank 1a is closed by a lid 3, and a connecting rod 4 extending inward from the inner surface of the lid 3 (to the left in FIG. 1) has an axis in the Y-axis direction at the tip. A cylindrical sensor storage case 5 is supported.

第2.3図に示すように、前記円筒状のセンサ格納ケー
ス5のY軸方向の一対の端壁5a、5bによって、略方
形のフレーム6に固着されたY方向回転軸7.8が回転
可能に支持されている。なお前記フレーム6は中空角柱
部材によって形成されており、また、前記Y方向回転軸
7.8は中空円筒部材によって形成されており、それら
の内部には後述の回転力伝導機構が配設されるようにな
っている。また、前記フレーム6には外側リング9が固
着されており、この外側リング9の一端面にはY制御用
ピニオン10と噛み合うラック9a(第3図参照)が形
成されている。前記Ye制御用ビニオン10は前記セン
サ格納ケース5の側壁に回転可能に支持されており、フ
レキシブルケーブル11を介して前記蓋3に支持された
Y制御用超音波モータ12に連結されている。そして、
Y制御用超音波モータ12の回転力は、前記フレキシブ
ルケーブル11、Y制御用ビニオン10、およびラック
9a等を介して外側リング9およびフレーム6に伝達さ
れ、フレーム6をY軸回りに姿勢制御するように構成さ
れている。
As shown in FIG. 2.3, a Y-direction rotation shaft 7.8 fixed to a substantially rectangular frame 6 is rotated by a pair of Y-direction end walls 5a and 5b of the cylindrical sensor storage case 5. Possibly supported. Note that the frame 6 is formed of a hollow prismatic member, and the Y-direction rotation shaft 7.8 is formed of a hollow cylindrical member, in which a rotational force transmission mechanism to be described later is disposed. It looks like this. Further, an outer ring 9 is fixed to the frame 6, and a rack 9a (see FIG. 3) that engages with a Y control pinion 10 is formed on one end surface of the outer ring 9. The Ye control binion 10 is rotatably supported by the side wall of the sensor storage case 5, and is connected to the Y control ultrasonic motor 12 supported by the lid 3 via a flexible cable 11. and,
The rotational force of the Y-control ultrasonic motor 12 is transmitted to the outer ring 9 and the frame 6 via the flexible cable 11, the Y-control binion 10, the rack 9a, etc., and controls the posture of the frame 6 around the Y-axis. It is configured as follows.

前記略方形のフレーム6のX軸方向に離れて対面する一
対の壁面6a、6bによって、中空円盤状の制御台13
に固着された中空のX方向回転軸14.15がそれぞれ
回転可能に支持されている。
A hollow disk-shaped control stand 13 is formed by a pair of wall surfaces 6a and 6b facing apart from each other in the X-axis direction of the substantially rectangular frame 6.
Hollow X-direction rotating shafts 14, 15 fixed to are rotatably supported, respectively.

前記制御台13には内側リング16が固着されており、
この内側リング16の一端面にはX制御用ピニオン17
(第3図参照)と噛み合うラック16aが形成されてい
る。前記X制御用ピニオン17は前記フレーム6の側壁
に回転可能に支持されており、フレキシブルケーブル1
日を介して前記蓋3に支持されたX制御用超音波モータ
19に連結されている。そして、XfltlJ御用超音
波上用超音波モータ19、前記フレキシブルケーブル1
8、Y制御用ピニオン17、およびラック16a等を介
して内側リング16および制御台13に伝達され、制御
台13をX軸回りに姿勢制御するように構成されている
An inner ring 16 is fixed to the control base 13,
An X control pinion 17 is provided on one end surface of this inner ring 16.
(See FIG. 3) A rack 16a is formed which meshes with the rack 16a. The X control pinion 17 is rotatably supported by the side wall of the frame 6, and is connected to the flexible cable 1.
It is connected to an X-control ultrasonic motor 19 supported by the lid 3 through the front. Then, an ultrasonic motor 19 for use by XfltlJ, and the flexible cable 1
8, the Y control pinion 17, the rack 16a, and the like, the signal is transmitted to the inner ring 16 and the control stand 13, and is configured to control the attitude of the control stand 13 around the X axis.

前記中空円盤状の制御台13の中央部には、回転シャフ
ト20が制御台13に垂直なシャフト回転軸回りに回転
可能に支持されている。そして、この回転シャフト20
には、傾斜面20aが形成されており、この傾斜面2O
a上には、薄膜技術を用いて絶縁層21(第6図参照)
で上下に分離されたスクイラド(すなわち、磁界検出用
のセンサ)22およびコイル23が形成されている。そ
して、前記回転シャフト20の軸と前記傾斜面20aの
法線(すなわち、センサ軸)とがなす角度は微小な値δ
に設定されている。したがって、たとえば検出しようと
する磁界Hの方向が回転シャフト20の回転軸の方向と
一致した場合には、前記スクイラド22で検出される磁
界はHcosδとなる。したがってその場合には、スク
イラド22で検出した磁界をcosδで割ることにより
磁界πの変化量を検出することができる。
A rotary shaft 20 is supported in the center of the hollow disc-shaped control base 13 so as to be rotatable around a shaft rotation axis perpendicular to the control base 13 . And this rotating shaft 20
, an inclined surface 20a is formed, and this inclined surface 2O
On a, an insulating layer 21 (see Fig. 6) is formed using thin film technology.
A squillard (that is, a sensor for detecting a magnetic field) 22 and a coil 23 are formed vertically separated. The angle formed between the axis of the rotating shaft 20 and the normal to the inclined surface 20a (i.e., the sensor axis) is a minute value δ.
is set to . Therefore, for example, when the direction of the magnetic field H to be detected coincides with the direction of the rotational axis of the rotating shaft 20, the magnetic field detected by the squillard 22 becomes H cos δ. Therefore, in that case, the amount of change in the magnetic field π can be detected by dividing the magnetic field detected by the SQUID 22 by cos δ.

第4.5図に示すように、前記回転シャフト20にはへ
りカルギア24およびスリップリング25が設けられて
いる。そして、前記へりカルギア24は第3図に示され
ているように、中空円盤状の前記制御台13および中空
角柱から形成された前記フレーム6等の内部に配設され
た伝動機構26を介して、フレーム6内面に回転自在に
支持されたへりカルギア27に連結されている。このへ
りカルギア27は、中空のフレキシブルケーブル28を
介して前記蓋3に支持された回転シャフト駆動用超音波
モータ29(第1. 3図参照)に連結されている。な
お、前記ヘリカルギア27には中央に貫通孔が形成され
ており、この貫通孔および前記中空のフレキシブルケー
ブル28は前記フレキシブルケーブル18を貫通させる
ために使用されている。そして、回転シャフト駆動用超
音波モータ29の回転力は、前記フレキシブルケーブル
28、へりカルギア27、伝導機構26およびへりカル
ギア24等を介して回転シャフト20に伝達され、回転
シャフト20をその軸回りに一定速度で回転駆動するよ
うに構成されている。
As shown in FIG. 4.5, the rotary shaft 20 is provided with a helical gear 24 and a slip ring 25. As shown in FIG. 3, the helical gear 24 is operated via a transmission mechanism 26 disposed inside the hollow disc-shaped control base 13 and the frame 6 formed from a hollow prismatic column. , and is connected to a helical gear 27 rotatably supported on the inner surface of the frame 6. This helical gear 27 is connected via a hollow flexible cable 28 to a rotating shaft driving ultrasonic motor 29 (see FIGS. 1 and 3) supported by the lid 3. A through hole is formed in the center of the helical gear 27, and this through hole and the hollow flexible cable 28 are used to allow the flexible cable 18 to pass through. The rotational force of the rotary shaft driving ultrasonic motor 29 is transmitted to the rotary shaft 20 via the flexible cable 28, helical gear 27, transmission mechanism 26, helical gear 24, etc., and rotates the rotary shaft 20 around its axis. It is configured to rotate at a constant speed.

第5図に示すように前記スリップリング25は、第1接
続線30により前記スクイラド22と誘導的に結合され
たコイル23(第6図参照)に接続されており、スリッ
プリング25に接触するブラシ31は第2接続線32の
一端に接続されている。
As shown in FIG. 5, the slip ring 25 is connected to a coil 23 (see FIG. 6) which is inductively coupled to the squillard 22 through a first connection line 30, and a brush that contacts the slip ring 25 31 is connected to one end of the second connection line 32.

この第2接続線32は第3図に示すように、前記フレー
ム6に形成された貫通孔および前記中空のY方向回転軸
8を貫通して前記蓋3に設けられた接続端子33に接続
されている。
As shown in FIG. 3, this second connection line 32 passes through a through hole formed in the frame 6 and the hollow Y-direction rotating shaft 8, and is connected to a connection terminal 33 provided on the lid 3. ing.

再び第1図において、前記接続端子33は、センサ励磁
器41および磁界検出回路42に接続されている。この
センサ励磁器41、磁界検出回路42および前記スクイ
ラド22、コイル23等の関連と、磁界検出回路42の
詳細とは第6図に示されている。
Referring again to FIG. 1, the connection terminal 33 is connected to a sensor exciter 41 and a magnetic field detection circuit . The relationship among the sensor exciter 41, the magnetic field detection circuit 42, the SQUID 22, the coil 23, etc., and the details of the magnetic field detection circuit 42 are shown in FIG.

第6図において、前記スクイラド22は、外部磁界百の
スクイラド22を垂直に貫通する方向(センサ軸方向)
の成分Hcosθ(ただし、θは外部磁界Hの方向とス
クイラド22を貫通する軸の方向との角度)の変化を検
出するための検出コイルとして使用されている。このス
クイラド22と誘導的に結合するように配置されたコイ
ル23はコンデンサとともに共振回路を形成している。
In FIG. 6, the SQUID 22 has a direction in which an external magnetic field vertically passes through the SQUID 22 (sensor axial direction).
It is used as a detection coil for detecting a change in the component H cos θ (where θ is the angle between the direction of the external magnetic field H and the direction of the axis passing through the SQUID 22). A coil 23 arranged so as to be inductively coupled to this squirrel 22 forms a resonant circuit together with a capacitor.

この共振回路は前記接続端子33を介して高周波(たと
えば、22 MHz)を出力するセンサ励磁器41によ
り微弱高周波電力の供給を受け、22Mkで共振する。
This resonant circuit receives weak high frequency power from a sensor exciter 41 that outputs a high frequency (for example, 22 MHz) via the connection terminal 33, and resonates at 22 Mk.

共振回路の22MHz信号は外部磁界Hのスクイラド2
2を貫通する磁界成分Hcosθの変化量に応じて振幅
変調される。この振幅変調された信号すなわち磁界検出
信号は磁界検出回路42のRFアンプおよび検波器43
により増幅、検波されてロック・イン・アンプ44に入
力される。
The 22 MHz signal of the resonant circuit is connected to the external magnetic field H SQUID 2.
The amplitude is modulated according to the amount of change in the magnetic field component H cos θ passing through 2. This amplitude-modulated signal, that is, the magnetic field detection signal is transmitted to the RF amplifier and detector 43 of the magnetic field detection circuit 42.
The signal is amplified and detected and input to the lock-in amplifier 44.

前記ロック・イン・アンプ44は、バッファアンプ45
、位相検波器46、および参照信号発振器47等から構
成されている。そして、参照信号発振器47は検出精度
を高めるための参照信号(たとえば50 KHz)を発
生しており、この参照信号は前記コイル23に印加され
ている。そしてロック・イン・アンプ44は、前記RF
アンプおよび検波器43からの入力信号の中、50KH
zで変調された信号のみを検波して積分型アンプ48に
出力する。この積分型アンプ48の出力する信号はフィ
ードバックライン49を通り、前記コイル23でフィー
ドバック磁界を発生させている。
The lock-in amplifier 44 is a buffer amplifier 45.
, a phase detector 46, a reference signal oscillator 47, and the like. The reference signal oscillator 47 generates a reference signal (for example, 50 KHz) for improving detection accuracy, and this reference signal is applied to the coil 23. And the lock-in amplifier 44
Among the input signals from the amplifier and detector 43, 50KH
Only the signal modulated by z is detected and output to the integrating amplifier 48. The signal output from the integrating amplifier 48 passes through a feedback line 49 and causes the coil 23 to generate a feedback magnetic field.

このフィードバック磁界は前記外部磁界Hの成分Hco
sθの変化量を打消す大きさと向きを有している。した
がって、前記積分型アンプ48の出力信号は、前記外部
磁界Hの成分Hcosθの変化分に対応している。また
、前記積分型アンプ48の出力信号は、前記回転シャフ
ト20の軸の方向が外部磁界Hの方向に一致していると
きには直流信号のみとなるが、一致していないときには
交流信号を含むことになる。この積分型アンプ48の出
力信号は直流、交流分離器50に入力されている。
This feedback magnetic field is a component Hco of the external magnetic field H.
It has a size and direction that cancels out the amount of change in sθ. Therefore, the output signal of the integrating amplifier 48 corresponds to the change in the component H cos θ of the external magnetic field H. Furthermore, when the direction of the axis of the rotary shaft 20 matches the direction of the external magnetic field H, the output signal of the integrating amplifier 48 is only a DC signal, but when the direction does not match, the output signal includes an AC signal. Become. The output signal of this integrating amplifier 48 is input to a DC/AC separator 50.

直流、交流分離器50は、積分型アンプ48の出力信号
を直流成分と交流成分とに分離してその中の直流成分の
みを補正演算器51に出力するとともに、交流成分を振
幅・位相検出器52に出力する。
The DC/AC separator 50 separates the output signal of the integrating amplifier 48 into a DC component and an AC component, outputs only the DC component therein to the correction calculator 51, and outputs the AC component to the amplitude/phase detector. 52.

振幅、位相検出器52は、前記交流成分から得られる振
幅、位相情報をX、Y制御用モータ駆動信号発生器53
に出力するとともに、前記振幅情報は前記補正演算器5
1にも出力している。
An amplitude and phase detector 52 transmits amplitude and phase information obtained from the AC component to a motor drive signal generator 53 for X and Y control.
At the same time, the amplitude information is output to the correction calculator 5.
It is also output to 1.

一方、前記回転シャフト駆動用超音波モータ29は回転
シャフト用モータ駆動器54により駆動されるように構
成されている。そして、前記回転シャフト駆動用超音波
モータ29の回転位置すなわち前記回転シャフト20の
回転位置は回転角検出器55で検出され、その検出信号
は前記X、 Y制御用モータ駆動信号発生器53に入力
されている。
On the other hand, the rotary shaft driving ultrasonic motor 29 is configured to be driven by a rotary shaft motor driver 54. The rotational position of the rotary shaft driving ultrasonic motor 29, that is, the rotational position of the rotary shaft 20, is detected by a rotation angle detector 55, and the detection signal is input to the X, Y control motor drive signal generator 53. has been done.

X、Y制御用モータ駆動信号発生器53は、前記振幅・
位相検出器52および回転角検出器55からの入力信号
に基づいてX制御用モータ制御信号およびY制御用モー
タ制御信号をX、Y制御用モータ駆動具56に出力する
The X, Y control motor drive signal generator 53 generates the amplitude and
Based on the input signals from the phase detector 52 and the rotation angle detector 55, an X control motor control signal and a Y control motor control signal are output to the X and Y control motor driving tools 56.

前記X、Y制御用モータ駆動器56は入力信号に応じて
X制御用モータ駆動信号を前記X制御用モータ19に出
力するとともにY制御用モータ駆動信号を前記Yllf
il用モータ12に出力する。
The X, Y control motor driver 56 outputs an X control motor drive signal to the X control motor 19 according to the input signal, and also outputs a Y control motor drive signal to the Yllf.
Output to the il motor 12.

前記符号6〜20、および52〜56で示された構成要
素からこの実施例の姿勢制御装置(センサを磁界の方向
に対して所定の姿勢に保持する姿勢制御装置)が構成さ
れている。また、前記符号1〜56で示された構成要素
からこの実施例の磁界検出装置が構成されている。
The attitude control device of this embodiment (the attitude control device that holds the sensor in a predetermined attitude with respect to the direction of the magnetic field) is composed of the components indicated by the numerals 6 to 20 and 52 to 56. Further, the magnetic field detection device of this embodiment is constituted by the components indicated by the above-mentioned numerals 1 to 56.

次に、前述の構成を備えた実施例の作用を説明する。Next, the operation of the embodiment having the above-described configuration will be explained.

第7図において、x、y、zは制御台13J:に固定さ
れた直交座標軸であり、X軸は前記X方向回転軸14.
15(第3図参照)の軸方向に一致しており、Z軸は前
記回転シャフト20の軸方向に一致している。そして、
y軸は前記X軸およびZ軸に直交している。
In FIG. 7, x, y, and z are orthogonal coordinate axes fixed to the control base 13J:, and the X axis is the X-direction rotation axis 14.
15 (see FIG. 3), and the Z axis coincides with the axial direction of the rotating shaft 20. and,
The y-axis is perpendicular to the X-axis and Z-axis.

この第7図において、スクイラド22が検出する磁界の
単位ベクトル(以下、「センサ方向の単位ベクトルJと
いう)をgとし、またスクイラド22を垂直に貫通する
軸(センサ軸)方向と磁界Hの方向とのなす角度をθと
した場合、スクイラド22に作用する磁界の大きさはH
3cosθで表される。この値は前記磁界ベクトルHと
センサ軸方向の単位ベクトルgとの内積に等しい。前記
各ベクトルをとgの内積は前記x、y、z軸成分に分け
て計算すると次のようになる。
In FIG. 7, the unit vector of the magnetic field detected by the SQUID 22 (hereinafter referred to as the "unit vector J in the sensor direction") is g, and the direction of the axis (sensor axis) that perpendicularly passes through the SQUID 22 and the direction of the magnetic field H. The magnitude of the magnetic field acting on the Squillad 22 is H
It is expressed as 3cosθ. This value is equal to the inner product of the magnetic field vector H and the unit vector g in the sensor axis direction. The inner product of each vector and g is calculated by dividing each vector into the x, y, and z axis components as follows.

前記スクイラド22を垂直に貫通する軸(センサ軸)と
Z軸とのなす角度をδとし、前記センサ方向の単位ベク
トルSのx−y平面への投影部分がX軸となす角度をφ
とする。この場合、前記回転シャフト20が回転したと
きδは一定であるが、φはO〜2πの間を周期的に変化
する。この場合のセンサ方向の単位ベクトルgのx、y
、z軸方向の成分をSx、Sy、Szで表すと、次のよ
うになる。
Let δ be the angle between the axis (sensor axis) that perpendicularly passes through the SQUID 22 and the Z-axis, and φ be the angle that the projection of the unit vector S in the sensor direction onto the x-y plane makes with the X-axis.
shall be. In this case, when the rotating shaft 20 rotates, δ is constant, but φ changes periodically between O and 2π. x, y of the unit vector g in the sensor direction in this case
, the components in the z-axis direction are expressed as Sx, Sy, and Sz as follows.

5x=Ssinδcosφ S3’=Ssinδsinφ 5Z=Scosδ ここで、センサ方向の単位ベクトルS=1とおくと、前
記Sx、Sy、Szは次のようになる。
5x=Ssinδcosφ S3'=Ssinδsinφ 5Z=Scosδ Here, if the unit vector in the sensor direction is set to S=1, the above-mentioned Sx, Sy, and Sz become as follows.

5x=sinδcosφ 5V=sinδsinφ S  z =  cosδ また、前記第7図において、磁界前の前記2軸とのなす
角度をことし、磁界前のx−y平面への投影部分がX軸
となす角度をψとした場合、磁界好のx’、y、z軸方
向の成分をHx、Hy、Hzで表すと、次のようになる
5x = sin δ cos φ 5 V = sin δ sin φ S z = cos δ In addition, in FIG. When ψ is expressed as Hx, Hy, and Hz, the components of the magnetic field in the x', y, and z axis directions are as follows.

Hx=Hsinζcosψ Hy=H5in(sinψ Hz=Hcosζ したがって、磁界前とセンサ軸方向の単位ベクトルgと
の内積は次式で表される。
Hx=Hsinζcosψ Hy=H5in(sinψ Hz=Hcosζ Therefore, the inner product of the front magnetic field and the unit vector g in the sensor axis direction is expressed by the following equation.

H・3=Hx−3x+Hy−3y十Hz−3z=Hsi
nζcosψsinδCoSφ+Hsinζsinψs
inδsinφ+Hcosζcosδ −・−−−−−
(1)したがって、磁界検出用のセンサがたとえばフラ
ックスゲートセンサ等のように磁界前の大きさそのもの
を検出できるセンサであれば、そのセンサ出力は前記(
1)式で与えられるが、本実施例では前記センサとして
スクイラド22を使用しているので、スクイラド22の
検出信号は磁界前の変化分に対応している。
H・3=Hx-3x+Hy-3y 10Hz-3z=Hsi
nζcosψsinδCoSφ+Hsinζsinψs
inδsinφ+Hcosζcosδ −・−−−−
(1) Therefore, if the sensor for detecting the magnetic field is a sensor that can detect the magnitude itself before the magnetic field, such as a flux gate sensor, the sensor output will be the above (
It is given by equation 1), and since the SQUID 22 is used as the sensor in this embodiment, the detection signal of the SQUID 22 corresponds to the change before the magnetic field.

すなわち、前記第1.6図に示された磁界検出回路42
は、検出開始時にスクイラド22を貫通していた磁束に
対応する磁界のからの磁界の変化量を検出する。そこで
、δ(=一定)とし、時刻L = t oのときH= 
Ho 、ζ=ζ。、ψ=φ。、φ=φ。(=ωto)と
し、時刻1=1のときの)(=H1ζ=ζ、ψ=ψ、φ
=ωt(ωは回転シャフト20の角周波数)とすると、
磁界検出回路42の出力信号Aは次のようになる。
That is, the magnetic field detection circuit 42 shown in FIG.
detects the amount of change in the magnetic field from the magnetic field corresponding to the magnetic flux passing through the SQUID 22 at the start of detection. Therefore, let δ (= constant) and when time L = t o, H =
Ho, ζ=ζ. , ψ=φ. , φ=φ. (=ωto), when time 1=1) (=H1ζ=ζ, ψ=ψ, φ
= ωt (ω is the angular frequency of the rotating shaft 20), then
The output signal A of the magnetic field detection circuit 42 is as follows.

A=(育・”g)v−t  (育・3)t−t。A = (Iku・”g) v-t (Iku・3) t-t.

= (l(stnζcosψsinδcosωt+H5
in(sinψsinδsinωt+f(cosζ c
osδ) −(16sinζacosψ6sinδ cosωt。
= (l(stnζcosψsinδcosωt+H5
in(sinψsinδsinωt+f(cosζ c
osδ) −(16sinζacosψ6sinδcosωt.

+Ho5tnζosinψ6sinδ sinωt。+Ho5tnζosinψ6sinδ sinωt.

+ Hocos (、cosδ) =  sinδ (Hsinζ cosψ cosωを
十H5in(sinψ5ina+む HaSinζocosψ、 cos  ωL。
+ Hocos (, cos δ) = sin δ (H sin ζ cos ψ cos ω 10H5in (sin ψ 5ina + Ha Sin ζ cos ψ, cos ωL.

Ho5inζostnψ6 sin  ωto  )+
 cosδ (Hcosζ−HocO5ζO)−sin
δ (Hsinζ cos(ωt−ψ)−Hosinζ
6cos (ω1.−ψo))十cosδ(Hcosζ
−H0CO5ζ0)=Hsinδ 5in(cos (
(+1 t−ψ)+Hcosδ cosζ Ho5in  δsin  ζ6CO3(ωL o  
−ψo))Hocos  δcos  Co)   −
−−−−−−−=−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−(2)前記(2)式において、ζ(l、ζ。(lの
場合に、sinζ=ζ、 cosζ=l−ζ2/2、 
sinζO豐ζ。、cosζ。=1−ζ。′/2と近似
すると、前記(2)式で表される磁界検出回路42の出
力信号Aは次式で表される。
Ho5inζostnψ6 sin ωto )+
cosδ (Hcosζ−HocO5ζO)−sin
δ (Hsinζ cos(ωt−ψ)−Hosinζ
6 cos (ω1.-ψo)) 10 cos δ (H cos ζ
−H0CO5ζ0)=Hsinδ 5in(cos (
(+1 t-ψ)+Hcosδ cosζ Ho5in δsin ζ6CO3(ωL o
−ψo)) Hocos δcos Co) −
−−−−−−−=−−−−−−−−−−−−−−−−−
--(2) In the above equation (2), ζ(l, ζ. (In the case of l, sinζ=ζ, cosζ=l−ζ2/2,
sinζO豐ζ. , cosζ. =1-ζ. Approximating to '/2, the output signal A of the magnetic field detection circuit 42 expressed by the above equation (2) is expressed by the following equation.

A −Hζsinδcos(ωt−ψ)+Hcosδ(
1−ζ富/2) tLo ζakin 6 Cog (0) L o−ψ
o)〕−H@Co3δ(1−ζ、”/ 2 ) ) −
−−−−−−−=−(3)前記(3)式中、第1項は交
流成分A1であり、磁界検出回路42から前記振幅・位
相検出器52に出力される。また前記(3)式中、第2
.3.4項は直流成分であり、磁界検出回路42から補
正演算器51に出力される。そして、前記第2項は磁界
Hの変化に伴って変化する直流成分Atである。
A −Hζsinδcos(ωt−ψ)+Hcosδ(
1-ζ wealth/2) tLo ζakin 6 Cog (0) Lo-ψ
o)]-H@Co3δ(1-ζ,”/2)) −
-------=- (3) In the above equation (3), the first term is the AC component A1, which is output from the magnetic field detection circuit 42 to the amplitude/phase detector 52. In addition, in the above formula (3), the second
.. Term 3.4 is a DC component and is output from the magnetic field detection circuit 42 to the correction calculator 51. The second term is a DC component At that changes as the magnetic field H changes.

また、前記第3項および第4項は、時刻1−1゜で初期
設定される直流成分であり、この第3.4項の値は前記
第1,6図の補正演算器51で除去されるようになって
いる。
Further, the third term and the fourth term are DC components that are initialized at time 1-1°, and the value of this term 3.4 is removed by the correction calculator 51 in Figs. It has become so.

前記(3)式で表される磁界検出回路42の出力信号A
中、交流成分Alは次式で表される。
Output signal A of the magnetic field detection circuit 42 expressed by the above formula (3)
Among them, the AC component Al is expressed by the following formula.

A、=H(sinδcos (ωを一ψ)−一−−−−
・・−一−−−・−(4)この(4)式より前記磁界検
出回路42の検出信号の交流成分A1の振幅値Bは次式
で表せる。
A, = H (sin δ cos (ω one ψ) −1
(4) From equation (4), the amplitude value B of the AC component A1 of the detection signal of the magnetic field detection circuit 42 can be expressed by the following equation.

B=2Hζsinδ           −−−(5
)この(5)式から、前記磁界検出回路42の出力信号
の交流成分A1の振幅Bは、磁界の方向と回転シャフト
20の軸とのなす角度ζに比例することが分かる。した
がって、前記交流成分A1は制御台13の姿勢制御信号
として用いることができる。
B=2Hζsinδ ---(5
) From equation (5), it can be seen that the amplitude B of the AC component A1 of the output signal of the magnetic field detection circuit 42 is proportional to the angle ζ formed between the direction of the magnetic field and the axis of the rotating shaft 20. Therefore, the AC component A1 can be used as an attitude control signal for the control base 13.

また、前記(3)式で表される磁界検出回路42の検出
信号Aの直流成分中、磁界Hの変化に伴って変化する前
記直流成分A2について考えると、Al =T(cos
δ(1−ζz/2)=Hcosδ−(Hζtcosδ)
/2)−・−・・−−−一・−一−−・−一−−−−・
−・−(6)(6)式において、第2項は第1項に比べ
て小さいので、無視できるとすれば、(6)式は次式で
表される。
Furthermore, considering the DC component A2 that changes with the change in the magnetic field H among the DC components of the detection signal A of the magnetic field detection circuit 42 expressed by the equation (3), Al = T (cos
δ(1-ζz/2)=Hcosδ-(Hζtcosδ)
/2) −・−・・−−−1・−1−−・−1−−−・
-.-(6) In equation (6), the second term is smaller than the first term, so if it can be ignored, equation (6) can be expressed as the following equation.

Ax =Hcosδ −・・・・−・   ・−・・−
・−曲・・−曲・・−(7)したがって、磁界検出回路
42の出力信号Aの前記直流成分Atは磁界πの大きさ
または変化量に比例するので、前記直流成分Azにより
前記磁界Hの変化分を検出することができる。
Ax = Hcos δ −・・・−・ ・−・・−
- Song... - Song... (7) Therefore, since the DC component At of the output signal A of the magnetic field detection circuit 42 is proportional to the magnitude or amount of change in the magnetic field π, the DC component Az increases the magnetic field H. It is possible to detect the change in .

また、前記(6)式において、ζ、ζ。の値が大きくて
前記第2項が無視できないときには、前記(5)式で示
す交流信号A、の振幅Bも大きくなるので、前記振幅B
の値を用いて前記磁界検出回路42の検出信号の直流成
分を補正すること(すなわち、前記(6)式の第2項を
キャンセルすること)も可能である。
Furthermore, in the above formula (6), ζ, ζ. When the value of is large and the second term cannot be ignored, the amplitude B of the AC signal A shown in equation (5) also becomes large, so the amplitude B
It is also possible to correct the DC component of the detection signal of the magnetic field detection circuit 42 (that is, cancel the second term of the equation (6)) using the value of .

たとえば、補正値Cとして次式の値を用いる。For example, the value of the following equation is used as the correction value C.

C=(B”cosδ)/8Hosin”δ=  (4H
”  (” sin”δcos  δ)  / 8 H
−sin”δ−−−−・−−−−・・−−−−・−・(
8)この(8)式においてHLiH,と近似すると次式
(9)が得られる。
C=(B”cosδ)/8Hosin”δ= (4H
” (”sin”δcos δ) / 8H
−sin”δ−−−−・−−−−・・−−−−・−・(
8) By approximating this equation (8) with HLiH, the following equation (9) is obtained.

C−(H” ζ”cosδ’) / 2 −−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−(9)この式は前
記(6)式に等しい、したがって、前記振幅・位相検出
器52の出力信号のうち前記振幅Bは前記補正演算器5
1に入力され、その補正演算器51において前記(8)
式の演算を施されてから、前記磁界検出回路42の出力
信号への直流成分に加えられる。これにより、前記式(
6)の第2項をキャンセルすることができる。
C-(H"ζ"cosδ') / 2 -------
−−−−−−−−−−−−−−−−−(9) This equation is equal to the above equation (6). Therefore, the amplitude B of the output signal of the amplitude/phase detector 52 is Correction calculator 5
1, and in the correction calculator 51, the above (8)
After the equation is calculated, it is added to the DC component of the output signal of the magnetic field detection circuit 42. As a result, the above formula (
The second term of 6) can be canceled.

前記振幅・位相検出器52の出力信号は、前記回転角検
出器55の出力信号とともに前記X、 Y制御用モータ
制御信号発生器53に入力される。
The output signal of the amplitude/phase detector 52 is inputted to the X, Y control motor control signal generator 53 together with the output signal of the rotation angle detector 55.

X、 Y制御用モータ制御信号発生器53は、前記振幅
・位相検出器52および回転角検出器55からの入力信
号に基づいてHsinζsinψ(第7図参照)に比例
するXll1IIII用モ一タ制御信号XaおよびHs
inζcosψ(第7図参照)に比例するY制御用モー
タ制御信号Yaを形成し、それらをX、 Yft+II
御用モータ駆動器56に出力する。
A motor control signal generator 53 for X and Y control generates a motor control signal for Xa and Hs
A motor control signal Ya for Y control proportional to inζ cos ψ (see Fig. 7) is formed, and these signals are expressed as
It is output to the regular motor driver 56.

前記X、YI制御用モータ駆動器56は入力信号Xa、
Yaを増幅してX!制制御用モータ駆動信号X台よびY
@御用モータ駆動信号Ybを形威し、前記X制御用モー
タ駆動信号xbを前記XNIm用モータ19に出力する
とともにY制御用モータ駆動信号Ybを前記Y制御用モ
ータ12に出力する。
The X, YI control motor driver 56 receives input signals Xa,
Amplify Ya to X! Motor drive signal for control control X and Y
It outputs the @regular motor drive signal Yb, outputs the X control motor drive signal xb to the XNIm motor 19, and outputs the Y control motor drive signal Yb to the Y control motor 12.

このとき、X、YIII御用モータ19,12は、前記
信号Xa、YaがOとなるように前記制御台13の姿勢
を制御する。
At this time, the X and YIII motors 19 and 12 control the attitude of the control base 13 so that the signals Xa and Ya become O.

前述の本発明の実施例によれば、スクイラドそのものを
検出コイルとして使用し、従来の検出コイルと、この検
出コイルおよび従来のスクイラド間に設ける磁界伝達部
とが省略されているので、構成が簡素になる。また、ス
クイラド22のセンサ軸を常時磁界の方向に一致させた
状態で使用するので、磁界の変化分が高精度で検出され
る。
According to the above-described embodiment of the present invention, the SQUID itself is used as the detection coil, and the conventional detection coil and the magnetic field transmission section provided between the detection coil and the conventional SQUID are omitted, resulting in a simple configuration. become. Furthermore, since the sensor axis of the SQUID 22 is always aligned with the direction of the magnetic field, changes in the magnetic field can be detected with high precision.

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は前記
実施例に限定されるものではなく、種々の変形例が考え
られる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made.

例えば、磁界を検出するセンサとしてスクイラド22以
外の種々のセンサを使用することが可能である。その場
合には磁界の変化分だけではなく、磁界の大きさそのも
のを検出することが可能になる。さらに、X、Y制御用
モータおよび回転シャフト駆動用モータとしては超音波
モータの代わりに、永久磁石を使用しない空心モータ等
の種々のモータを使用することが可能である。
For example, it is possible to use various sensors other than the SQUID 22 as a sensor for detecting a magnetic field. In that case, it becomes possible to detect not only the change in the magnetic field but also the magnitude of the magnetic field itself. Furthermore, instead of the ultrasonic motor, various motors such as an air-core motor that does not use permanent magnets can be used as the X and Y control motors and the rotary shaft drive motors.

C0発明の効果 前述のように、本発明の磁界検出装置によれば、制御台
上に回転シャフトを設け、この回転シャフト上にその軸
に対してセンサ軸が所定の角度(たとえば、δ)を有す
るように前記センサを配設し、前記姿勢制御装置は前記
センサの検出信号の交流成分がOとなるように前記テー
ブルの姿勢を制御するようにしたので、センサは磁界の
方向に対して所定の角度だけずれた方向の磁界成分を常
に検出する。したがって、複数の磁界検出用のセンサを
幾何学的に互いに直角に配置しなくても3次元空間にお
ける磁界を高精度で検出できる。
C0 Effects of the Invention As described above, according to the magnetic field detection device of the present invention, a rotating shaft is provided on the control table, and the sensor axis is placed on the rotating shaft at a predetermined angle (for example, δ) with respect to the axis. The sensor is arranged so that the sensor has a magnetic field, and the attitude control device controls the attitude of the table so that the alternating current component of the detection signal of the sensor becomes O. The magnetic field component in the direction shifted by the angle of is always detected. Therefore, a magnetic field in a three-dimensional space can be detected with high precision even if a plurality of magnetic field detection sensors are not geometrically arranged at right angles to each other.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の磁界検出装置の一実施例の全体構成の
説明図、第2図は同実施例で使用する制御台の説明図、
第3図は同実施例の制御台への駆動力伝達部の説明図、
第4図は同制御台の縦断面図、第5図は第4図の要部拡
大断面図、第6図は同実施例の信号検出部分の詳細説明
図、第7図は同実施例の作用説明図で磁界ベクトルとセ
ンサベクトルを示す図、である。 13・・・制御台、20・・・回転シャフト、22・・
・スクイラド 特許 出 願人 株式会社島津製作所
FIG. 1 is an explanatory diagram of the overall configuration of an embodiment of the magnetic field detection device of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a control stand used in the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the driving force transmission unit to the control stand of the same embodiment,
Fig. 4 is a longitudinal cross-sectional view of the same control board, Fig. 5 is an enlarged cross-sectional view of the main part of Fig. 4, Fig. 6 is a detailed explanatory diagram of the signal detection part of the same embodiment, and Fig. 7 is a diagram of the same embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a magnetic field vector and a sensor vector in an action explanatory diagram. 13... Control stand, 20... Rotating shaft, 22...
・Squirad patent applicant Shimadzu Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】 磁界検出用のセンサが支持された制御台を直交するX軸
およびY軸回りに姿勢制御して、前記センサを磁界の方
向に対して所定の姿勢に保持する姿勢制御装置を備え、
前記磁界の方向に対して所定の姿勢に保持されたセンサ
の検出信号から前記磁界の大きさを検出するようにした
磁界検出装置において、 前記制御台上に回転シャフトを設け、この回転シャフト
上にその軸に対してセンサ軸が所定の角度(δ)を有す
るように前記センサを配設し、前記姿勢制御装置は前記
センサの検出信号の交流成分が0となるように前記制御
台の姿勢を制御するようにしたことを特徴とする磁界検
出装置。
[Scope of Claims] An attitude control device that controls the attitude of a control base on which a sensor for detecting a magnetic field is supported around an orthogonal X-axis and a Y-axis to maintain the sensor in a predetermined attitude with respect to the direction of the magnetic field. Equipped with
In a magnetic field detection device that detects the magnitude of the magnetic field from a detection signal of a sensor held in a predetermined attitude with respect to the direction of the magnetic field, a rotating shaft is provided on the control base, and a rotating shaft is mounted on the rotating shaft. The sensor is arranged so that the sensor axis has a predetermined angle (δ) with respect to the axis, and the attitude control device controls the attitude of the control base so that the AC component of the detection signal of the sensor becomes 0. A magnetic field detection device characterized in that it is controlled.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0560875A (en) * 1991-08-30 1993-03-12 Shimadzu Corp 3-axis magnetic detector

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JPH0560875A (en) * 1991-08-30 1993-03-12 Shimadzu Corp 3-axis magnetic detector

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