JPH0460555B2 - - Google Patents
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- JPH0460555B2 JPH0460555B2 JP60173371A JP17337185A JPH0460555B2 JP H0460555 B2 JPH0460555 B2 JP H0460555B2 JP 60173371 A JP60173371 A JP 60173371A JP 17337185 A JP17337185 A JP 17337185A JP H0460555 B2 JPH0460555 B2 JP H0460555B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/02—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
- G01D3/021—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation using purely analogue techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は磁場センサの変換係数変動補償装置に
係り、さらに詳しくは、電流発生器に接続され、
測定すべき磁場に重畳される補助磁場を発生する
コイルと、差形成器と、磁場センサの出力電圧の
うち補助磁場のみによつて発生される電圧成分を
検出する検出手段とを備え、前記検出手段の第１
の入力端子は磁場センサの出力端子に接続され、
検出手段の第２の入力端子は電流発生器の電圧出
力端子に接続されており、また検出手段の出力端
子は制御器を介して磁場センサの制御入力端子と
接続され、前記制御入力によつて磁場センサの変
換係数の値が調節される、磁場センサの変換係数
変動補償装置に関する。
係り、さらに詳しくは、電流発生器に接続され、
測定すべき磁場に重畳される補助磁場を発生する
コイルと、差形成器と、磁場センサの出力電圧の
うち補助磁場のみによつて発生される電圧成分を
検出する検出手段とを備え、前記検出手段の第１
の入力端子は磁場センサの出力端子に接続され、
検出手段の第２の入力端子は電流発生器の電圧出
力端子に接続されており、また検出手段の出力端
子は制御器を介して磁場センサの制御入力端子と
接続され、前記制御入力によつて磁場センサの変
換係数の値が調節される、磁場センサの変換係数
変動補償装置に関する。
［従来技術］
電流をそれによつて発生した磁場を介し、絶縁
して測定する方法が知られている。磁場の強さを
測定するために、磁場に比例する出力信号を発生
する、例えばホール素子や磁気トランジスタある
いは他の反導体素子等の磁場センサが用いられて
いる。磁場センサの変換特性の傾斜が非線形であ
ること並びに変動することによつて測定結果に及
ぼす影響を減少するために、ドイツ特許第
2621302号に記載されているように制御回路並び
に磁気コイルを用いて被測定磁場をほぼ完全に補
償する対向磁場を発生させている。
して測定する方法が知られている。磁場の強さを
測定するために、磁場に比例する出力信号を発生
する、例えばホール素子や磁気トランジスタある
いは他の反導体素子等の磁場センサが用いられて
いる。磁場センサの変換特性の傾斜が非線形であ
ること並びに変動することによつて測定結果に及
ぼす影響を減少するために、ドイツ特許第
2621302号に記載されているように制御回路並び
に磁気コイルを用いて被測定磁場をほぼ完全に補
償する対向磁場を発生させている。
ヨーロツパ特願EP−Ａ−0137896の公報には被
測定磁場に大きさのわかつている補助磁場を重畳
させる装置が記載されている。同装置では磁場セ
ンサの変換特性の傾斜は磁場センサの出力信号の
うち補助磁場によつて形成された成分を求めるこ
とによつて定められ、続いて磁場センサの出力信
号がこのようにして求められた傾斜により割算さ
れる。
測定磁場に大きさのわかつている補助磁場を重畳
させる装置が記載されている。同装置では磁場セ
ンサの変換特性の傾斜は磁場センサの出力信号の
うち補助磁場によつて形成された成分を求めるこ
とによつて定められ、続いて磁場センサの出力信
号がこのようにして求められた傾斜により割算さ
れる。
冒頭で述べた種類の回路装置は、GB−Ａ−
1124576に記載されており、同装置においては制
御回路に同期検出器が設けられ、同期検出器は基
準電圧及び信号発生器の出力電圧と組み合わせ
て、ホール素子の出力電圧の補助磁場のみによつ
て発生される成分を決定するのに使用されてい
る。この回路装置は、この２つの電圧の時間的及
び／あるいは温度に関係する変動、すなわち非安
定性が制御回路の制御精度に、従つて回路装置の
補償精度に完全に作用するという特性を有する。
さらに、同期検出器の入力には互いに大きさの異
なつた２つの電圧が供給されるので、同期検出器
の動特性を最適に利用するのは困難である。
1124576に記載されており、同装置においては制
御回路に同期検出器が設けられ、同期検出器は基
準電圧及び信号発生器の出力電圧と組み合わせ
て、ホール素子の出力電圧の補助磁場のみによつ
て発生される成分を決定するのに使用されてい
る。この回路装置は、この２つの電圧の時間的及
び／あるいは温度に関係する変動、すなわち非安
定性が制御回路の制御精度に、従つて回路装置の
補償精度に完全に作用するという特性を有する。
さらに、同期検出器の入力には互いに大きさの異
なつた２つの電圧が供給されるので、同期検出器
の動特性を最適に利用するのは困難である。
［発明が解決しよとする問題点］
本発明の課題は、GB−Ａ−1124576に記載の
回路装置を安価に改良して、使用する基準電圧と
発生器出力電圧に何らかの形で存在する非安定性
が回路装置の補償精度に少なくとも重大な影響を
与えることがないようにし、かつ／あるいは磁場
センサの出力電圧のうち補助磁場のみによつて発
生される電圧成分を検出するために使用する手段
を最適に利用できるようにすることである。
回路装置を安価に改良して、使用する基準電圧と
発生器出力電圧に何らかの形で存在する非安定性
が回路装置の補償精度に少なくとも重大な影響を
与えることがないようにし、かつ／あるいは磁場
センサの出力電圧のうち補助磁場のみによつて発
生される電圧成分を検出するために使用する手段
を最適に利用できるようにすることである。
［問題点を解決するための手段］
上記の課題を解決するために、本発明によれ
ば、磁場センサと検出手段の第１の入力端子の間
に差形成器が接続され、その差形成器の第１の入
力端子は磁場センサの出力端子と接続され、第２
の入力端子は減衰器を介して電流発生器の電圧出
力端子と接続され、差形成器の出力端子が検出手
段の第１の入力端子と接続される構成を採用し
た。
ば、磁場センサと検出手段の第１の入力端子の間
に差形成器が接続され、その差形成器の第１の入
力端子は磁場センサの出力端子と接続され、第２
の入力端子は減衰器を介して電流発生器の電圧出
力端子と接続され、差形成器の出力端子が検出手
段の第１の入力端子と接続される構成を採用し
た。
また、本発明によれば、第１の磁場センサの他
にほぼ同一の第２の磁場センサが設けられ、コイ
ルがほぼ同一の２つのコイル部分からなり、コイ
ル部分は２つの磁場センサのそれぞれ一方に関連
して設けられており、２つの磁場センサの出力端
子が共通の加算回路を介して装置の出力端子と接
続され、２つのコイル部分に共通の電流発生器か
ら給電が行なわれ、コイル部分によつて発生され
る２つの補助磁場はその絶対値が同一で方向が逆
であり、検出手段の第１の入力端子が他の差形成
器の出力端子と接続され、前記他の差形成器の２
つの入力端子が２つの磁場センサの出力端子に接
続されており、２つの磁場センサの制御入力端子
が互いに接続されている構成も採用している。
にほぼ同一の第２の磁場センサが設けられ、コイ
ルがほぼ同一の２つのコイル部分からなり、コイ
ル部分は２つの磁場センサのそれぞれ一方に関連
して設けられており、２つの磁場センサの出力端
子が共通の加算回路を介して装置の出力端子と接
続され、２つのコイル部分に共通の電流発生器か
ら給電が行なわれ、コイル部分によつて発生され
る２つの補助磁場はその絶対値が同一で方向が逆
であり、検出手段の第１の入力端子が他の差形成
器の出力端子と接続され、前記他の差形成器の２
つの入力端子が２つの磁場センサの出力端子に接
続されており、２つの磁場センサの制御入力端子
が互いに接続されている構成も採用している。
［作用］
補助磁場によつて発生する電圧成分を検出する
手段は、例えば相関器であり、相関器の入力端子
には夫々磁場センサからの出力信号と電流発生器
からの出力信号が入力され、相関器の出力信号は
制御器を介して磁場センサの制御入力端子と接続
され、それによつて磁場センサの変換係数が調節
される。その場合、補助磁場による磁場センサの
変換係数が一定となるように制御が行なわれ、被
測定磁場と補助磁場に対する磁場センサの変換係
数がほぼ等しくなつていることにより、補助磁場
に対する変換係数を一定にすることにより被測定
磁場に対する変換係数を温度並びに経時変化に対
して自動的に補償するようにしている。
手段は、例えば相関器であり、相関器の入力端子
には夫々磁場センサからの出力信号と電流発生器
からの出力信号が入力され、相関器の出力信号は
制御器を介して磁場センサの制御入力端子と接続
され、それによつて磁場センサの変換係数が調節
される。その場合、補助磁場による磁場センサの
変換係数が一定となるように制御が行なわれ、被
測定磁場と補助磁場に対する磁場センサの変換係
数がほぼ等しくなつていることにより、補助磁場
に対する変換係数を一定にすることにより被測定
磁場に対する変換係数を温度並びに経時変化に対
して自動的に補償するようにしている。
［実施例］
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳
細を説明する。
細を説明する。
［第１実施例］
第１図において符号１で示すものは磁場センサ
であり、この磁場センサは導体２に流れる電流
imによつて形成される磁場Hmを介して電流im
を測定する機能を有する。電流imによつて形成
される磁場Hmを磁場センサ１に作用させるの
は、よく知られているように磁気コアを用いる
か、或いは磁気コアを用いず磁場センサ１を平坦
な導体として形成された導体２の表面に配置する
ことによつて行なわれる。磁場センサ１はその出
力端子に磁場Hmに関係した電圧VHを発生し、磁
場／電圧変換器として動作する。この磁場センサ
１は、例えばホール素子等である。磁場センサ１
の変換特性（伝達特性）の傾斜は温度の関数とな
る他に経時変化に伴う変動を受けるので、何らか
の手段を施さないと磁場Hmを正確に測定するこ
とは不可能になる。
であり、この磁場センサは導体２に流れる電流
imによつて形成される磁場Hmを介して電流im
を測定する機能を有する。電流imによつて形成
される磁場Hmを磁場センサ１に作用させるの
は、よく知られているように磁気コアを用いる
か、或いは磁気コアを用いず磁場センサ１を平坦
な導体として形成された導体２の表面に配置する
ことによつて行なわれる。磁場センサ１はその出
力端子に磁場Hmに関係した電圧VHを発生し、磁
場／電圧変換器として動作する。この磁場センサ
１は、例えばホール素子等である。磁場センサ１
の変換特性（伝達特性）の傾斜は温度の関数とな
る他に経時変化に伴う変動を受けるので、何らか
の手段を施さないと磁場Hmを正確に測定するこ
とは不可能になる。
第１図に図示した回路には、磁場センサ１の他
に電圧発生器３、電圧／電流変換器４、コイル
５、相関器６、差形成器７ａ並びに制御器７ｂが
設けられている。制御器７ｂは例えば積分制御器
である。電圧発生器３の出力は電圧／電流変換器
４の入力と接続され、変換器４の出力はコイル５
の一方の極に、又コイル５の他方の極はアースに
接続されている。電圧発生器３と電圧／電流変換
器４によつて電流発生器３，４が形成される。電
流発生器の出力端子、即ち電圧／電流変換器４の
出力端子はコイル５に接続される。このコイル５
は測定すべき磁場Hmに重畳される補助磁場Hh
を発生させる。電流発生器３，４はさらに電圧出
力端子を有し、これは同時に電圧発生器３の出力
端子でもある。導体２及びコイル５は、それによ
つて発生した磁場Hm，Hhがほぼ同一方向とな
るように互いに配置される。相関器６は２つの入
力端子を有し、その一方の入力端子８は磁場セン
サ１の出力端子と、又第２の入力端子９は電流発
生器３，４の電圧出力端子と接続される。相関器
６の出力は差形成器７ａのマイナス入力端子と接
続され、この差形成器の出力は制御器７ｂの入力
に導かれる。差形成器７ａのプラス入力端子には
一定の基準電圧VRefが印加される。制御器７ｂ
の出力は磁場センサ１の制御入力端子に入力さ
れ、それによつて磁場センサ１の変換係数（伝達
係数）が制御される。磁場センサ１の出力は同時
に第１図に図示された回路全体の出力ともなる。
に電圧発生器３、電圧／電流変換器４、コイル
５、相関器６、差形成器７ａ並びに制御器７ｂが
設けられている。制御器７ｂは例えば積分制御器
である。電圧発生器３の出力は電圧／電流変換器
４の入力と接続され、変換器４の出力はコイル５
の一方の極に、又コイル５の他方の極はアースに
接続されている。電圧発生器３と電圧／電流変換
器４によつて電流発生器３，４が形成される。電
流発生器の出力端子、即ち電圧／電流変換器４の
出力端子はコイル５に接続される。このコイル５
は測定すべき磁場Hmに重畳される補助磁場Hh
を発生させる。電流発生器３，４はさらに電圧出
力端子を有し、これは同時に電圧発生器３の出力
端子でもある。導体２及びコイル５は、それによ
つて発生した磁場Hm，Hhがほぼ同一方向とな
るように互いに配置される。相関器６は２つの入
力端子を有し、その一方の入力端子８は磁場セン
サ１の出力端子と、又第２の入力端子９は電流発
生器３，４の電圧出力端子と接続される。相関器
６の出力は差形成器７ａのマイナス入力端子と接
続され、この差形成器の出力は制御器７ｂの入力
に導かれる。差形成器７ａのプラス入力端子には
一定の基準電圧VRefが印加される。制御器７ｂ
の出力は磁場センサ１の制御入力端子に入力さ
れ、それによつて磁場センサ１の変換係数（伝達
係数）が制御される。磁場センサ１の出力は同時
に第１図に図示された回路全体の出力ともなる。
次にこのような構成の回路の動作を説明する。
電圧発生器３からの出力電圧VGは電圧／電流変
換器４を介してその電圧に比例した補助電流ihを
発生し、この補助電流ihが流れるコイル５によつ
て補助磁場Hhが形成される。この補助磁場Hhは
所定の特性を有する。補助磁場Hhの振幅は通常
被測定磁場Hmの最大振幅の数パーセントにすぎ
ないので、補助磁場Hhを発生するのに大きな出
力を必要としない。磁場センサ１は両磁場Hm，
Hhを出力電圧Vm，Vnに変換するので、磁場セ
ンサ１の出力電圧Hは（Vm＋Vn）となり、これ
が相関器６の第１の入力端子８に入力される。相
関器６は補助磁場Hh、従つて電圧Vhを発生させ
た電圧発生器３の出力電圧VGと電圧VH（＝Vm＋
Vh）の相関をとる。即ち、相関器６によつて磁
場センサ１の出力電圧VHの内補助磁場Hhによつ
て形成された電圧部分Vhが求められる。相関器
６の出力にはこの成分Vhに対応する直流電圧VK
が発生し、この直流電圧が目標値としての基準電
圧VRefと比較され制御器７ｂを介して制御電圧
VSを発生し磁場センサ１の制御入力端子に入力
される。制御ループ１，６，７ａ，７ｂによつ
て、電圧VK、従つて補助磁場Hhに対する磁場セ
ンサ１の変換係数が一定になるように制御が行な
われる。磁場センサ１は両磁場Hm，Hhに対し
てほぼ同じ変換係数を有するので、補助磁場に対
する変換係数を一定にすることにより、被測定磁
場Hmに対する変換係数も温度並びに経時変化に
対して補償されることになる。
電圧発生器３からの出力電圧VGは電圧／電流変
換器４を介してその電圧に比例した補助電流ihを
発生し、この補助電流ihが流れるコイル５によつ
て補助磁場Hhが形成される。この補助磁場Hhは
所定の特性を有する。補助磁場Hhの振幅は通常
被測定磁場Hmの最大振幅の数パーセントにすぎ
ないので、補助磁場Hhを発生するのに大きな出
力を必要としない。磁場センサ１は両磁場Hm，
Hhを出力電圧Vm，Vnに変換するので、磁場セ
ンサ１の出力電圧Hは（Vm＋Vn）となり、これ
が相関器６の第１の入力端子８に入力される。相
関器６は補助磁場Hh、従つて電圧Vhを発生させ
た電圧発生器３の出力電圧VGと電圧VH（＝Vm＋
Vh）の相関をとる。即ち、相関器６によつて磁
場センサ１の出力電圧VHの内補助磁場Hhによつ
て形成された電圧部分Vhが求められる。相関器
６の出力にはこの成分Vhに対応する直流電圧VK
が発生し、この直流電圧が目標値としての基準電
圧VRefと比較され制御器７ｂを介して制御電圧
VSを発生し磁場センサ１の制御入力端子に入力
される。制御ループ１，６，７ａ，７ｂによつ
て、電圧VK、従つて補助磁場Hhに対する磁場セ
ンサ１の変換係数が一定になるように制御が行な
われる。磁場センサ１は両磁場Hm，Hhに対し
てほぼ同じ変換係数を有するので、補助磁場に対
する変換係数を一定にすることにより、被測定磁
場Hmに対する変換係数も温度並びに経時変化に
対して補償されることになる。
［第２実施例］
第２図に図示した回路は第１図の回路にほぼ対
応するが、第２図実施例の場合には磁場センサ１
の出力は直接ではなく、差形成器１０を介して相
関器６の入力端子８に接続される。磁場センサ１
の出力は差形成器１０の例えばプラス入力端子に
接続され、その出力は相関器６の入力端子８に接
続される。又差形成器１０の例えばマイナス入力
端子は減衰器１１を介して相関器６の入力端子
９、従つて電流発生器３，４の電圧出力端子とも
接続される。差形成器１０の出力は同時に第２図
に図示された回路全体の出力ともなる。
応するが、第２図実施例の場合には磁場センサ１
の出力は直接ではなく、差形成器１０を介して相
関器６の入力端子８に接続される。磁場センサ１
の出力は差形成器１０の例えばプラス入力端子に
接続され、その出力は相関器６の入力端子８に接
続される。又差形成器１０の例えばマイナス入力
端子は減衰器１１を介して相関器６の入力端子
９、従つて電流発生器３，４の電圧出力端子とも
接続される。差形成器１０の出力は同時に第２図
に図示された回路全体の出力ともなる。
この実施例の回路は第１図に図示の回路とほぼ
同様に動作するが、第２図実施例では差形成器１
０が設けられていることにより、磁場センサ１の
出力電圧VH＝Vm＋Vhと減衰器１１の出力電圧
V′h＝ｋ・VGの差VOが形成され、その後相関器
６並びに回路全体の出力に導かれる。上式におい
てｋは減衰器１１の減衰係数であり、 VO＝（Vm＋Vh）−V′h＝Vm＋△Vh △Vh＝Vh−V′h＝Vh−ｋ・VG となる。
同様に動作するが、第２図実施例では差形成器１
０が設けられていることにより、磁場センサ１の
出力電圧VH＝Vm＋Vhと減衰器１１の出力電圧
V′h＝ｋ・VGの差VOが形成され、その後相関器
６並びに回路全体の出力に導かれる。上式におい
てｋは減衰器１１の減衰係数であり、 VO＝（Vm＋Vh）−V′h＝Vm＋△Vh △Vh＝Vh−V′h＝Vh−ｋ・VG となる。
電圧発生器３の出力電圧VGは異なる２つの方
法で変換される。即ち電圧／電流変換器４、コイ
ル５並びに磁場センサ１を介してVhとなつて差
形成器10の出力に達するとともに、減衰器１１を
介して電圧V′hとなつて差形成器１０の出力に現
れる。これら両方の変換係数が等しい場合には、
言葉を換えれば、一方の変換係数が他方の変換係
数と等しくなるように減衰器１１の減衰率を選ぶ
ようにすると、△Vh＝０となり、VO＝Vmとな
る。このようにして第２図実施例における出力電
圧は補助磁場Hhによつて形成される電圧Vhを含
まなくなる。磁場センサ１の変換係数が温度或い
は経時変化に従つて変動を受けると、両方の変換
係数（減衰器の減衰係数と磁場センサの変換係
数）は等しくなくなるので、差形成器１０の出力
はわずかな値の△Vhが現れる。相関器６によつ
て磁場センサ１の出力電圧VHの内Vhに比例する
成分が求められる。制御器７ｂによつて発生する
制御電圧VSによつて磁場センサ１の変換係数が
調節され、電圧△Vhが再び等しくなり、磁場セ
ンサ１の変換係数の温度或いは経時変化に基づく
変動が補償されるようになる。減衰器１１は例え
ば２つの抵抗から成る分圧器から構成される。こ
のように第２図の回路ではその出力電圧に補助磁
場Hhによつて発生した電圧Vhが含まれず、実質
上無視できる差電圧△Vhのみが含まれるだけで
あるという効果が得られる。このように第２図に
図示した回路全体の出力には、有効信号の処理に
場合によつて支障を来たすような補助電圧Vhは
発生しなくなる。又制御偏差のみが検出されるの
で、相関器６の変換係数はそれほど安定しなくと
もよいという効果が得られる。また電圧発生器３
の出力電圧VGもそれほど安定させる必要はない。
法で変換される。即ち電圧／電流変換器４、コイ
ル５並びに磁場センサ１を介してVhとなつて差
形成器10の出力に達するとともに、減衰器１１を
介して電圧V′hとなつて差形成器１０の出力に現
れる。これら両方の変換係数が等しい場合には、
言葉を換えれば、一方の変換係数が他方の変換係
数と等しくなるように減衰器１１の減衰率を選ぶ
ようにすると、△Vh＝０となり、VO＝Vmとな
る。このようにして第２図実施例における出力電
圧は補助磁場Hhによつて形成される電圧Vhを含
まなくなる。磁場センサ１の変換係数が温度或い
は経時変化に従つて変動を受けると、両方の変換
係数（減衰器の減衰係数と磁場センサの変換係
数）は等しくなくなるので、差形成器１０の出力
はわずかな値の△Vhが現れる。相関器６によつ
て磁場センサ１の出力電圧VHの内Vhに比例する
成分が求められる。制御器７ｂによつて発生する
制御電圧VSによつて磁場センサ１の変換係数が
調節され、電圧△Vhが再び等しくなり、磁場セ
ンサ１の変換係数の温度或いは経時変化に基づく
変動が補償されるようになる。減衰器１１は例え
ば２つの抵抗から成る分圧器から構成される。こ
のように第２図の回路ではその出力電圧に補助磁
場Hhによつて発生した電圧Vhが含まれず、実質
上無視できる差電圧△Vhのみが含まれるだけで
あるという効果が得られる。このように第２図に
図示した回路全体の出力には、有効信号の処理に
場合によつて支障を来たすような補助電圧Vhは
発生しなくなる。又制御偏差のみが検出されるの
で、相関器６の変換係数はそれほど安定しなくと
もよいという効果が得られる。また電圧発生器３
の出力電圧VGもそれほど安定させる必要はない。
［第３実施例］
第１図及び第２図に図示した回路では相関器６
の入力端子８に比較的大きな電圧Vmが印加され
るので、その動的特性に対する要件が比較的大き
くなる。この要件を顕著に減少するために、第３
図ないし第４図に図示した回路を用いるのが好ま
しい。第３図に図示した回路では、コイル５はほ
ぼ等しい２つのコイル部分５ａ，５ｂから構成さ
れる。各コイル部分５ａ，５ｂに関連して同様に
ほぼ等しい構成の磁場センサ１ａ，１ｂが設けら
れ、その出力はそれぞれ２つの入力を有する加算
器１２ａを介して回路全体の出力と接続される。
これら両コイル部分５ａ，５ｂは、例えば直列に
接続され、共通の電流発生器３，４により等しい
補助電流ihが流され、それぞれ補助磁場Hhない
し−Hhを発生する。これらの磁場は絶対値が等
しく方向が逆となる。両磁場センサ１ａ，１ｂの
出力は、第３図の場合共通の差形成器１２ｂを介
して相関器６の入力端子８と接続される。同実施
例の場合にも相関器６によつて両磁場センサ１
ａ，１ｂの出力電圧VHａ，VHｂの内補助磁場
Hh，−Hhによつて発生した成分が求められる。
磁場センサ１ａ，１ｂの両制御入力端子は共に制
御器７ｂの出力と接続される。相関器６の出力は
第３図の場合、差形成器７ａのマイナス入力端子
と接続され、又その出力は制御器７ｂの入力に導
かれる。差形成器７ａのプラス入力端子には基準
電圧VRefが印加される。
の入力端子８に比較的大きな電圧Vmが印加され
るので、その動的特性に対する要件が比較的大き
くなる。この要件を顕著に減少するために、第３
図ないし第４図に図示した回路を用いるのが好ま
しい。第３図に図示した回路では、コイル５はほ
ぼ等しい２つのコイル部分５ａ，５ｂから構成さ
れる。各コイル部分５ａ，５ｂに関連して同様に
ほぼ等しい構成の磁場センサ１ａ，１ｂが設けら
れ、その出力はそれぞれ２つの入力を有する加算
器１２ａを介して回路全体の出力と接続される。
これら両コイル部分５ａ，５ｂは、例えば直列に
接続され、共通の電流発生器３，４により等しい
補助電流ihが流され、それぞれ補助磁場Hhない
し−Hhを発生する。これらの磁場は絶対値が等
しく方向が逆となる。両磁場センサ１ａ，１ｂの
出力は、第３図の場合共通の差形成器１２ｂを介
して相関器６の入力端子８と接続される。同実施
例の場合にも相関器６によつて両磁場センサ１
ａ，１ｂの出力電圧VHａ，VHｂの内補助磁場
Hh，−Hhによつて発生した成分が求められる。
磁場センサ１ａ，１ｂの両制御入力端子は共に制
御器７ｂの出力と接続される。相関器６の出力は
第３図の場合、差形成器７ａのマイナス入力端子
と接続され、又その出力は制御器７ｂの入力に導
かれる。差形成器７ａのプラス入力端子には基準
電圧VRefが印加される。
第３図において点線で図示した実施例では、相
関器６の出力は制御器７ｂの入力と直接接続され
る。差形成器７ａの代わりに差形成器１０と減衰
器１１が設けられ、差形成器１２ｂの出力は差形
成器１０のプラス入力端子と、又減衰器１１の出
力はそのマイナス入力端子とそれぞれ接続され
る。又差形成器１０の出力は相関器６の入力端子
８と接続される。減衰器１１の入力端子は電流発
生器３，４の電圧出力端子と接続される。
関器６の出力は制御器７ｂの入力と直接接続され
る。差形成器７ａの代わりに差形成器１０と減衰
器１１が設けられ、差形成器１２ｂの出力は差形
成器１０のプラス入力端子と、又減衰器１１の出
力はそのマイナス入力端子とそれぞれ接続され
る。又差形成器１０の出力は相関器６の入力端子
８と接続される。減衰器１１の入力端子は電流発
生器３，４の電圧出力端子と接続される。
コイル部分５ａ，５ｂは例えばそれぞれ共通な
コイル５の部分となつており、第５図に図示した
ように電流発生器３，４から供給される補助電流
ihが流れる平行な導体から構成されている。その
場合両コイル部分５ａ，５ｂに流れる電流方向は
平行であり互いに逆方向となつている。第５図に
図示した例では電流はコイル部分５ａでは右から
左へ、又コイル部分５ｂでは左から右へ流れる。
コイル５の部分となつており、第５図に図示した
ように電流発生器３，４から供給される補助電流
ihが流れる平行な導体から構成されている。その
場合両コイル部分５ａ，５ｂに流れる電流方向は
平行であり互いに逆方向となつている。第５図に
図示した例では電流はコイル部分５ａでは右から
左へ、又コイル部分５ｂでは左から右へ流れる。
第１図から第５図に図示した回路に用いられる
コイル５ないしコイル部分５ａ，５ｂは、少なく
とも磁場センサ１ないし１ａ，１ｂが集積される
半導体基板表面上に例えば平坦なコイルとして配
置される。コイルは例えば螺線状になつており、
ほぼ矩形の巻線として構成される。補助電流ihが
流れるそのような平坦なコイルが第５図に図示さ
れている。第５図に図示したコイルを第３図回路
に用いた場合には、コイルの対向する２つのコイ
ル場分がそれぞれコイル部分５ａ，５ｂとなり、
それぞれコイル部分５ａ，５ｂの下に関連する磁
場センサ１ａ，１ｂが配置される。第５図からわ
かるように、コイル部分５ａ，５ｂの導線はそれ
ぞれ互いに平行であり、各コイル部分では同方向
の補助電流ihが流れる。その場合、補助電流ihは
例えば１ｍＡ以下とされる。
コイル５ないしコイル部分５ａ，５ｂは、少なく
とも磁場センサ１ないし１ａ，１ｂが集積される
半導体基板表面上に例えば平坦なコイルとして配
置される。コイルは例えば螺線状になつており、
ほぼ矩形の巻線として構成される。補助電流ihが
流れるそのような平坦なコイルが第５図に図示さ
れている。第５図に図示したコイルを第３図回路
に用いた場合には、コイルの対向する２つのコイ
ル場分がそれぞれコイル部分５ａ，５ｂとなり、
それぞれコイル部分５ａ，５ｂの下に関連する磁
場センサ１ａ，１ｂが配置される。第５図からわ
かるように、コイル部分５ａ，５ｂの導線はそれ
ぞれ互いに平行であり、各コイル部分では同方向
の補助電流ihが流れる。その場合、補助電流ihは
例えば１ｍＡ以下とされる。
コイル部分５ａ，５ｂの変換係数が等しく、又
磁場センサ１ａ，１ｂの変換係数がそれぞれ等し
いとすると、第３図に図示した回路では、 VHａ＝Vm＋Vh VHｂ＝Vm−Vh VO＝VHａ＋VHｂ ＝（Vm＋Vh）＋（Vm−Vh）＝2Vm VQ＝VHａ−VHｂ ＝（Vm＋Vh）−（Vm−Vh）＝2Vh の式が成立する。但しVHａ，VHｂは磁場センサ
１ａ，１ｂの出力電圧であり、Vmは磁場センサ
１ａ，１ｂの出力に発生した電圧の内被測定磁場
Hmによつて発生する電圧成分Vh並びに−Vhは
補助磁場Hh，−Hhによつて発生する電圧成分、
VQは差形成器１２ｂの出力電圧である。上述し
たように磁場センサ１ａ，１ｂの変換係数が等し
い理想的な場合には、第３図回路では第２図回路
と同様に出力電圧VOには補助磁場Hh，−Hhによ
つて形成された電圧成分Vh，−Vhは現れない。
さらに第３図の実線で図示した例並びに点線で図
示した例においても相関器６の入力端子８に現れ
る入力電圧には電圧成分Vmはないので、相関器
６の動的特性に要求される要件は厳格なものとす
る必要はない。
磁場センサ１ａ，１ｂの変換係数がそれぞれ等し
いとすると、第３図に図示した回路では、 VHａ＝Vm＋Vh VHｂ＝Vm−Vh VO＝VHａ＋VHｂ ＝（Vm＋Vh）＋（Vm−Vh）＝2Vm VQ＝VHａ−VHｂ ＝（Vm＋Vh）−（Vm−Vh）＝2Vh の式が成立する。但しVHａ，VHｂは磁場センサ
１ａ，１ｂの出力電圧であり、Vmは磁場センサ
１ａ，１ｂの出力に発生した電圧の内被測定磁場
Hmによつて発生する電圧成分Vh並びに−Vhは
補助磁場Hh，−Hhによつて発生する電圧成分、
VQは差形成器１２ｂの出力電圧である。上述し
たように磁場センサ１ａ，１ｂの変換係数が等し
い理想的な場合には、第３図回路では第２図回路
と同様に出力電圧VOには補助磁場Hh，−Hhによ
つて形成された電圧成分Vh，−Vhは現れない。
さらに第３図の実線で図示した例並びに点線で図
示した例においても相関器６の入力端子８に現れ
る入力電圧には電圧成分Vmはないので、相関器
６の動的特性に要求される要件は厳格なものとす
る必要はない。
［第４実施例］
第４図に図示した回路は第２図に図示した回路
と同様に構成される。但し第４図の実施例では差
形成器１０の出力は差形成器１３を介して相関器
６の入力端子８と接続される。さらにコイル５に
関連して設けられた磁場センサ１ａの他に、さら
に磁場センサ１ｂが設けられる。この磁場センサ
１ｂは単に被測定磁場Hmを求めるために設けら
れたもので、それに関連したコイルは設けられな
い。磁場センサ１ａの出力は差形成器１０のプラ
ス入力端子と接続され、又電流発生器３，４の出
力と接続された相関器６の入力端子９が減衰器１
１を介して差形成器１０のマイナス入力端子と接
続される。差形成器１０の出力は差形成器１３の
プラス入力端子と、磁場センサ１ｂの出力は差形
成器１３のマイナス入力端子とそれぞれ接続され
る。又差形成器１３の出力は相関器６の入力端子
８と接続される。
と同様に構成される。但し第４図の実施例では差
形成器１０の出力は差形成器１３を介して相関器
６の入力端子８と接続される。さらにコイル５に
関連して設けられた磁場センサ１ａの他に、さら
に磁場センサ１ｂが設けられる。この磁場センサ
１ｂは単に被測定磁場Hmを求めるために設けら
れたもので、それに関連したコイルは設けられな
い。磁場センサ１ａの出力は差形成器１０のプラ
ス入力端子と接続され、又電流発生器３，４の出
力と接続された相関器６の入力端子９が減衰器１
１を介して差形成器１０のマイナス入力端子と接
続される。差形成器１０の出力は差形成器１３の
プラス入力端子と、磁場センサ１ｂの出力は差形
成器１３のマイナス入力端子とそれぞれ接続され
る。又差形成器１３の出力は相関器６の入力端子
８と接続される。
第４図に図示した回路では下記の式が成立す
る。
る。
VHａ＝Vm1＋Vh
VHｂ＝Vm2
VO＝VHａ−V′h
＝Vm1＋（Vh−V′h）
V8＝（VHａ−V′h）−VHｂ
＝（Vm1＋Vh−V′h）−Vm2
＝（Vm1−Vm2）＋（Vh−V′h）
但しV8は相関器６の入力端子８に現れる電圧
である。
である。
第２図及び第３図の回路と同様に閉ループ制御
によつて電圧差△Vh＝Vh−V′h＝０となり、そ
れよりVO＝Vm1並びにV8＝Vm1−Vm2が成立す
る。これは第３図回路と異なり、磁場センサ１
ａ，１ｂが任意の大きさの非対称をもつたとして
も、即ちVm1，Vm2の大きさが任意に異なつて
も、出力電圧VOには何ら障害となる補助電圧△
Vhが現れないことを示している。
によつて電圧差△Vh＝Vh−V′h＝０となり、そ
れよりVO＝Vm1並びにV8＝Vm1−Vm2が成立す
る。これは第３図回路と異なり、磁場センサ１
ａ，１ｂが任意の大きさの非対称をもつたとして
も、即ちVm1，Vm2の大きさが任意に異なつて
も、出力電圧VOには何ら障害となる補助電圧△
Vhが現れないことを示している。
磁場センサ１ａ，１ｂの対称性は相関器６の動
的特性の改良がどのくらい可能であるかの尺度と
なるものである。
的特性の改良がどのくらい可能であるかの尺度と
なるものである。
［制御器と相関器の実施例］
電流発生器３，４の出力電圧VGの信号形状は
任意のものが用いられるが、矩形波とすると相関
器６を特に簡単に構成することができる。この場
合第２図、第４図、第３図の実線点線の実施例に
おいて相関器６並びに制御器７ｂを第６図、第７
図に図示した相関器と制御器に置き換えることが
できる。第６図、第７図において乗算回路１４ａ
がカスケードに積分器１４ｂと接続されており、
積分器１４ｂの出力がサンプリングホールド回路
１４ｃを介して磁場センサ１，１ａ，１ｂの制御
入力端子と接続される。相関器６の入力端子８，
９は第６図、第７図において相関器／制御器回路
６，７ｂの入力端子８，９に対応する。入力端子
９は単安定マルチバイブレータ１５を介してサン
プリングホールド回路１４ｃの制御入力と接続さ
れる。入力端子８に現れる入力信号は電流発生器
３，４からの矩形波の出力信号VGに同期して出
力電圧VGと乗算され、その極性が切り替えられ
る。サンプリングホールド回路１４ｃは出力電圧
VGの周期当たり１回積分器１４ｂの出力電圧を
サンプリングする。それにより電流発生器３，４
の出力電圧VGと同期した積分後に残存する全て
の脈動する掛算の積を抑圧することが可能にな
る。この抑圧を確実に行なうために、サンプリン
グホールド回路１４ｃのサンプリング時間、即ち
単安定マルチバイブレータ１５のパルス幅をでき
るだけ狭いものにする。単安定マルチバイブレー
タ１５は例えば電圧VGの正に向かう立ち上がり
端でトリガーされる。
任意のものが用いられるが、矩形波とすると相関
器６を特に簡単に構成することができる。この場
合第２図、第４図、第３図の実線点線の実施例に
おいて相関器６並びに制御器７ｂを第６図、第７
図に図示した相関器と制御器に置き換えることが
できる。第６図、第７図において乗算回路１４ａ
がカスケードに積分器１４ｂと接続されており、
積分器１４ｂの出力がサンプリングホールド回路
１４ｃを介して磁場センサ１，１ａ，１ｂの制御
入力端子と接続される。相関器６の入力端子８，
９は第６図、第７図において相関器／制御器回路
６，７ｂの入力端子８，９に対応する。入力端子
９は単安定マルチバイブレータ１５を介してサン
プリングホールド回路１４ｃの制御入力と接続さ
れる。入力端子８に現れる入力信号は電流発生器
３，４からの矩形波の出力信号VGに同期して出
力電圧VGと乗算され、その極性が切り替えられ
る。サンプリングホールド回路１４ｃは出力電圧
VGの周期当たり１回積分器１４ｂの出力電圧を
サンプリングする。それにより電流発生器３，４
の出力電圧VGと同期した積分後に残存する全て
の脈動する掛算の積を抑圧することが可能にな
る。この抑圧を確実に行なうために、サンプリン
グホールド回路１４ｃのサンプリング時間、即ち
単安定マルチバイブレータ１５のパルス幅をでき
るだけ狭いものにする。単安定マルチバイブレー
タ１５は例えば電圧VGの正に向かう立ち上がり
端でトリガーされる。
積分器１４ｂは３つの機能を有する。即ち先ず
積分器は乗算回路の出力に現れる実際値の平均値
を形成する働きをする。続いて積分器は目標値と
しての基準電圧０とこの平均値を比較する。又積
分器は積分制御器の機能を行なう。磁場センサ１
ないし１ａ，１ｂの変換係数の調節は積分制御を
介して行なわれ、制御の静的な誤差が実質上０と
なるように制御が行なわれる。
積分器は乗算回路の出力に現れる実際値の平均値
を形成する働きをする。続いて積分器は目標値と
しての基準電圧０とこの平均値を比較する。又積
分器は積分制御器の機能を行なう。磁場センサ１
ないし１ａ，１ｂの変換係数の調節は積分制御を
介して行なわれ、制御の静的な誤差が実質上０と
なるように制御が行なわれる。
第６図に図示した回路の動的特性は、第６図と
同様な第７図の回路によりさらに向上させること
ができる。第７図回路では相関器制御回路６，７
ｂの入力端子８の前段にフイルタ１６と増幅器１
７から成るカスケード回路が接続される。フイル
タ１６は、例えば出力電圧VGが矩形波の場合に
はその矩形波によつて制御される同期フイルタで
ある。フイルタ１６は被測定磁場Hmにより発生
し、磁場センサ１の出力端子ないし差形成器１０
の出力端子、従つて入力端子８に現れる電圧Um
を抑圧する。しかしフイルタ１６は電圧Vhない
しVh，−Vhを減衰することはできない。フイル
タ１６を経た後は両成分の振幅は全体として小さ
くなるので、増幅器１７によりそれを増幅しなけ
ればならない。この増幅は相関器の動的特性にお
けるゲインに対応する。
同様な第７図の回路によりさらに向上させること
ができる。第７図回路では相関器制御回路６，７
ｂの入力端子８の前段にフイルタ１６と増幅器１
７から成るカスケード回路が接続される。フイル
タ１６は、例えば出力電圧VGが矩形波の場合に
はその矩形波によつて制御される同期フイルタで
ある。フイルタ１６は被測定磁場Hmにより発生
し、磁場センサ１の出力端子ないし差形成器１０
の出力端子、従つて入力端子８に現れる電圧Um
を抑圧する。しかしフイルタ１６は電圧Vhない
しVh，−Vhを減衰することはできない。フイル
タ１６を経た後は両成分の振幅は全体として小さ
くなるので、増幅器１７によりそれを増幅しなけ
ればならない。この増幅は相関器の動的特性にお
けるゲインに対応する。
第８図に図示した積分器１４ｂは演算増幅器１
８により構成される積分器であり、演算増幅器の
出力はコンデンサＣを介してその反転入力端子と
接続され、この端子は抵抗Ｒ１を介して積分器の
第１の入力端子に導かれる。演算増幅器１８の非
反転入力端子は同じ大きさの抵抗Ｒ２を介して或
いはダイレクトにアースに接続される。
８により構成される積分器であり、演算増幅器の
出力はコンデンサＣを介してその反転入力端子と
接続され、この端子は抵抗Ｒ１を介して積分器の
第１の入力端子に導かれる。演算増幅器１８の非
反転入力端子は同じ大きさの抵抗Ｒ２を介して或
いはダイレクトにアースに接続される。
電流発生器３，４からの出力電圧VGの信号形
状ないしは補助磁場Hh，−Hhの信号形状に大し
ては以下に述べる２つつの周辺条件、即ち、 (a) 出力電圧VGが被測定磁場Hmと同じ周波数成
分を持たないこと、 (b) その周波数領域を被測定磁場Hmの周波数領
域と近似させ、磁場Hm，Hh，−Hh様の磁場
センサ１，１ａ，１ｂの変換係数を等しい大き
さにする、 の周辺条件を満たさなければならない。
状ないしは補助磁場Hh，−Hhの信号形状に大し
ては以下に述べる２つつの周辺条件、即ち、 (a) 出力電圧VGが被測定磁場Hmと同じ周波数成
分を持たないこと、 (b) その周波数領域を被測定磁場Hmの周波数領
域と近似させ、磁場Hm，Hh，−Hh様の磁場
センサ１，１ａ，１ｂの変換係数を等しい大き
さにする、 の周辺条件を満たさなければならない。
電流発生器３，４により得られる出力信号ih，
VGGに対する最も簡単な信号波形は周波数帯域の
制限された矩形波信号である。この場合電圧発生
器３並びに相関器６は極めて簡単になり正確に現
実することができる。共通の周波数成分を持たな
いことは被測定電流imないし被測定磁場Hmの基
本波の周波数が矩形波信号ih，VGの周波数の整
数倍と等しくなるように限りなく完全に対称な矩
形波信号ih，VGの周波数を選ぶことによつて満
たすことができる。例えば電気計器では、有効信
号の基本波を比較器ないしシユミツトトリガーに
より求め、その矩形波電圧の周波数を整数で割る
ことによつて電圧VGを得ることができる。
VGGに対する最も簡単な信号波形は周波数帯域の
制限された矩形波信号である。この場合電圧発生
器３並びに相関器６は極めて簡単になり正確に現
実することができる。共通の周波数成分を持たな
いことは被測定電流imないし被測定磁場Hmの基
本波の周波数が矩形波信号ih，VGの周波数の整
数倍と等しくなるように限りなく完全に対称な矩
形波信号ih，VGの周波数を選ぶことによつて満
たすことができる。例えば電気計器では、有効信
号の基本波を比較器ないしシユミツトトリガーに
より求め、その矩形波電圧の周波数を整数で割る
ことによつて電圧VGを得ることができる。
上述した装置を電気計器に用いた場合、有効負
荷を制御することにより有効周波数の整数倍の高
調波を増幅し電圧VGと同様な波形を有する被測
定電流imの成分を発生させることにより電気計
器の測定結果を故意に偽造させようとする危険性
が発生する。これに対しては以下のような処置を
とり防止することができる。
荷を制御することにより有効周波数の整数倍の高
調波を増幅し電圧VGと同様な波形を有する被測
定電流imの成分を発生させることにより電気計
器の測定結果を故意に偽造させようとする危険性
が発生する。これに対しては以下のような処置を
とり防止することができる。
(a) 電流発生器３，４の出力信号VG，ihとして
有効電圧と同期或いは非同期の擬似ランダムの
パルス列を用いる。
有効電圧と同期或いは非同期の擬似ランダムの
パルス列を用いる。
(b) 電流発生器３，４の出力信号VG，ihを非周
期的或いは周期的に間欠遮断し、その場合、各
遮断前において制御器７ｂの出力電圧VSの前
回の値を不図示の他のサンプリングホールド回
路を用いて記憶し、遮断中に出力信号ih，VG
と同様な出力電圧VOの成分の値を測定する。
このレベルをモニターし、所定の許容値を上回
つた場合にアラーム信号を発生するか或いは閉
ループ制御時オフセツト電圧として自動的に減
算するようにする。
期的或いは周期的に間欠遮断し、その場合、各
遮断前において制御器７ｂの出力電圧VSの前
回の値を不図示の他のサンプリングホールド回
路を用いて記憶し、遮断中に出力信号ih，VG
と同様な出力電圧VOの成分の値を測定する。
このレベルをモニターし、所定の許容値を上回
つた場合にアラーム信号を発生するか或いは閉
ループ制御時オフセツト電圧として自動的に減
算するようにする。
［効果］
上述したように、本発明によれば、補償磁場を
形成するのに大きな出力を必要とせず、又変換係
数の傾斜を求めそれによつて磁場センサの出力電
圧を割算するような複雑な工程を必要とすること
なく、経済的な方法で磁場センサの変換係数を温
度や経時変化等の変動に対して自動的に補償する
ことが可能になる。
形成するのに大きな出力を必要とせず、又変換係
数の傾斜を求めそれによつて磁場センサの出力電
圧を割算するような複雑な工程を必要とすること
なく、経済的な方法で磁場センサの変換係数を温
度や経時変化等の変動に対して自動的に補償する
ことが可能になる。
第１図から第４図はそれぞれ本発明の異なる実
施例の構成を示す構成図、第５図はコイルの構成
を示す説明図、第６図、第７図はそれぞれ相関器
と制御器の内部構成を示すブロツク図、第８図は
積分器の構成を示す回路図である。 １……磁場センサ、３……電圧発生器、４……
電圧／電流変換器、５……コイル、６……相関
器、７ａ……差形成器、７ｂ……制御器。
施例の構成を示す構成図、第５図はコイルの構成
を示す説明図、第６図、第７図はそれぞれ相関器
と制御器の内部構成を示すブロツク図、第８図は
積分器の構成を示す回路図である。 １……磁場センサ、３……電圧発生器、４……
電圧／電流変換器、５……コイル、６……相関
器、７ａ……差形成器、７ｂ……制御器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電流発生器３，４に接続され、測定すべき磁
場Hm，Hm１に重畳される補助磁場Hhを発生す
るコイル５，５ａ，５ｂと、差形成器１０，７ａ
と、磁場センサ１，１ａの出力電圧VH，VHaの
うち補助磁場Hhのみによつて発生される電圧成
分を検出する検出手段６とを備え、前記検出手段
６の第１の入力端子８は磁場センサ１，１ａの出
力端子に接続され、検出手段６の第２の入力端子
９は電流発生器３，４の電圧出力端子に接続され
ており、また検出手段６の出力端子は制御器７ｂ
を介して磁場センサ１，１ａの制御入力端子と接
続され、前記制御入力によつて磁場センサ１，１
ａの変換係数の値が調節される、磁場センサの変
換係数変動補償装置において、 磁場センサ１，１ａと検出手段６の第１の入力
端子８の間に差形成器１０が接続され、その差形
成器の第１の入力端子は磁場センサ１，１ａの出
力端子と接続され、第２の入力端子は減衰器１１
を介して電流発生器３，４の電圧出力端子と接続
され、差形成器の出力端子が検出手段６の第１の
入力端子８と接続されることを特徴とする磁場セ
ンサの変換係数変動補償装置。 ２ コイル５が設けられた第１の磁場センサ１ａ
の他に、被測定磁場を検出するためだけに用いら
れる第２の磁場センサ１ｂが設けられ、 差形成器１０の出力端子が他の差形成器１３の
一方の入力端子と接続され、第２の磁場センサ１
ｂの出力端子がその他方の入力端子と接続され、
前記他の差形成器１３の出力端子は検出手段６の
第１の入力端子８と接続されており、 ２つの磁場センサ１ａ，１ｂの制御入力端子が
互いに接続されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の装置。 ３ 第１の磁場センサ１ａの他にほぼ同一の第２
の磁場センサ１ｂが設けられ、 コイル５がほぼ同一の２つのコイル部分５ａ，
５ｂからなり、コイル部分は２つの磁場センサ１
ａ，１ｂのそれぞれ一方に関連して設けられてお
り、 ２つの磁場センサ１ａ，１ｂの出力端子が共通
の加算回路１２ａを介して装置の出力端子と接続
され、 ２つのコイル部分５ａ，５ｂに共通の電流発生
器３，４から給電が行なわれ、 コイル部分５ａ，５ｂによつて発生される２つ
の補助磁場Hh，−Hhはその絶対値が同一で方向
が逆であり、 差形成器１０の第１の入力端子が他の差形成器
１２ｂの出力端子と接続され、前記他の差形成器
１２ｂの２つの入力端子は２つの磁場センサ１
ａ，１ｂのそれぞれの出力端子と接続され、 ２つの磁場センサ１ａ，１ｂの制御入力端子が
互いに接続されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の装置。 ４ 両コイル部分５ａ，５ｂは夫々共通のコイル
５の一部となつており、各コイル部分は平行で、
同一方向の電流が流される導体から成り、各コイ
ル部分における電流方向は平行で方向が互いに逆
となる特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ５ 前記コイル５ないしコイル部分５ａ，５ｂを
磁場センサが集積される半導体基板表面上に平坦
なコイルとして配置するようにした特許請求の範
囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の
装置。 ６ 前記コイルを螺旋状でほぼ矩形な巻線とした
特許請求の範囲第５項に記載の装置。 ７ 前記検出手段６を相関器を用いて実現するよ
うにした特許請求の範囲第１項から第６項までの
いずれか１項に記載の装置。 ８ 前記制御器７ｂは積分制御器である特許請求
の範囲第７項に記載の装置。 ９ 前記相関器６と制御器７ｂからなる相関器制
御器回路６，７ｂが乗算回路１４ａを有し、この
乗算回路は後段の積分器１４ｂとカスケードに接
続され、前記積分器１４ｂがサンプリングホール
ド回路１４ｃを介して磁場センサの制御入力端子
と接続され、サンプリングホールド回路１４ｃの
制御入力端子が単安定マルチバイブレータ１５を
介して相関器制御器回路６，７ｂの入力端子９に
より駆動され、その入力端子９が電流制御器３，
４の出力と直接接続される特許請求の範囲第８項
に記載の装置。 １０ 前記乗算回路１４ａを極性切替スイツチと
した特許請求の範囲第９項に記載の装置。 １１ 磁場センサによつて駆動される相関器制御
器回路６，７ｂの入力端子の前後にフイルタ１６
と増幅器１７から成る直列回路を接続するように
した特許請求の範囲第７項から第１０項までのい
ずれか１項に記載の装置。 １２ 電流発生器によつて得られる出力信号を矩
形波信号とした特許請求の範囲第１項から第１１
項までのいずれか１項に記載の装置。 １３ 被測定電流ないし被測定磁場の基本波の周
波数を矩形波信号の周波数の整数倍とした特許請
求の範囲第１２項に記載の装置。 １４ 前記電流発生器の出力信号を擬似ランダム
のパルス列とした特許請求の範囲第１２項または
第１３項に記載の装置。 １５ 電流発生器３，４に接続され、測定すべき
磁場Hm，Hm１に重畳される補助磁場Hhを発生
するコイル５，５ａ，５ｂと、差形成器１０，７
ａと、磁場センサ１，１ａの出力電圧VH，VHa
のうち補助磁場Hhのみによつて発生される電圧
成分を検出する検出手段６とを備え、前記検出手
段６の第１の入力端子８は磁場センサ１，１ａの
出力端子に接続され、検出手段６の第２の入力端
子９は電流発生器３，４の電圧出力端子に接続さ
れており、また検出手段６の出力端子は制御器７
ｂを介して磁場センサ１，１ａの制御入力端子と
接続され、前記制御入力によつて磁場センサ１，
１ａの変換係数の値が調節される、磁場センサの
変換係数変動補償装置であつて、差形成器７ａが
検出手段６と制御器７ｂの間に接続され、それに
より差形成器７ａの第１の入力端子が検出手段６
の出力端子と接続され、その第２の入力端子が一
定の基準電圧VRefに接続されている磁場センサ
の変換係数変動補償装置において、 第１の磁場センサ１ａの他にほぼ同一の第２の
磁場センサ１ｂが設けられ、 コイル５がほぼ同一の２つのコイル部分５ａ，
５ｂからなり、コイル部分は２つの磁場センサ１
ａ，１ｂのそれぞれ一方に関連して設けられてお
り、 ２つの磁場センサ１ａ，１ｂの出力端子が共通
の加算回路１２ａを介して装置の出力端子と接続
され、 ２つのコイル部分５ａ，５ｂに共通の電流発生
器３，４から給電が行なわれ、 コイル部分５ａ，５ｂによつて発生される２つ
の補助磁場Hh，−Hhはその絶対値が同一で方向
が逆であり、 検出手段６の第１の入力端子８が他の差形成器
１２ｂの出力端子と接続され、前記他の差形成器
１２ｂの２つの入力端子が２つの磁場センサ１
ａ，１ｂの出力端子に接続されており、 ２つの磁場センサ１ａ，１ｂの制御入力端子が
互いに接続されていることを特徴とする磁場セン
サの変換係数変動補償装置。 １６ 両コイル部分５ａ，５ｂは夫々共通のコイ
ル５の一部となつており、各コイル部分は平行
で、同一方向の電流が流される導体から成り、各
コイル部分における電流方向は平行で方向が互い
に逆となる特許請求の範囲第１５項に記載の装
置。 １７ 前記コイル５ないしコイル部分５ａ，５ｂ
を磁場センサが集積される半導体基板表面上に平
坦なコイルとして配置するようにした特許請求の
範囲第１５項から第１６項までのいずれか１項に
記載の装置。 １８ 前記コイルを螺旋状でほぼ矩形な巻線とし
た特許請求の範囲第１７項に記載の装置。 １９ 前記検出手段６を相関器を用いて実現する
ようにした特許請求の範囲第１５項から第１８項
までのいずれか１項に記載の装置。 ２０ 前記制御器７ｂは積分制御器である特許請
求の範囲第１９項に記載の装置。 ２１ 前記相関器６と制御器７ｂからなる相関器
制御器回路６，７ｂが乗算回路１４ａを有し、こ
の乗算回路は後段の積分器１４ｂとカスケードに
接続され、前記積分器１４ｂがサンプリングホー
ルド回路１４ｃを介して磁場センサの制御入力端
子と接続され、サンプリングホールド回路１４ｃ
の制御入力端子が単安定マルチバイブレータ１５
を介して相関器制御器回路６，７ｂの入力端子９
により駆動され、その入力端子９が電流制御器
３，４の出力と直接接続される特許請求の範囲第
２０項に記載の装置。 ２２ 前記乗算回路１４ａを極性切替スイツチと
した特許請求の範囲第２１項に記載の装置。 ２３ 磁場センサによつて駆動される相関器制御
器回路６，７ｂの入力端子の前後にフイルタ１６
と増幅器１７から成る直列回路を接続するように
した特許請求の範囲第１９項から第２２項までの
いずれか１項に記載の装置。 ２４ 電流発生器によつて得られる出力信号を矩
形波信号とした特許請求の範囲第１５項から第２
３項までのいずれか１項に記載の装置。 ２５ 被測定電流ないし被測定磁場の基本波の周
波数を矩形波信号の周波数の整数倍とした特許請
求の範囲第２４項に記載の装置。 ２６ 前記電流発生器の出力信号を擬似ランダム
のパルス列とした特許請求の範囲第２４項または
第２５項に記載の装置。
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