JPH0552470B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0552470B2 JPH0552470B2 JP18094284A JP18094284A JPH0552470B2 JP H0552470 B2 JPH0552470 B2 JP H0552470B2 JP 18094284 A JP18094284 A JP 18094284A JP 18094284 A JP18094284 A JP 18094284A JP H0552470 B2 JPH0552470 B2 JP H0552470B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- magnetic field
- sample
- frequency
- magnetic permeability
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は例えば薄膜磁性材料の高周波に於ける
透磁率の測定に適用して好適な透磁率測定装置に
関する。
透磁率の測定に適用して好適な透磁率測定装置に
関する。
薄膜磁性材料の透磁率を測定する装置の従来例
としては、次の２つがある。その一は、測定用コ
イルに試料を挿入することによるそのインダクタ
ンスの変化をインピーダンスブリツジによつて直
接透磁率を測定するか、Ｑメータのよつて共振周
波数の変化から透磁率を測定するものである。
としては、次の２つがある。その一は、測定用コ
イルに試料を挿入することによるそのインダクタ
ンスの変化をインピーダンスブリツジによつて直
接透磁率を測定するか、Ｑメータのよつて共振周
波数の変化から透磁率を測定するものである。
他の一は、略一様な交流磁界を発生する磁界発
生用コイル内に測定用コイルを配し、その測定用
コイル内に試料を挿入し、その測定用コイルの誘
導起電力から透磁率を測定するものである。
生用コイル内に測定用コイルを配し、その測定用
コイル内に試料を挿入し、その測定用コイルの誘
導起電力から透磁率を測定するものである。
前者は、測定用コイルの実効容積と、その中に
入れる試料の体積との比（フイリングフアクタ）
の採り方によつて、透磁率の値が変動し、試料に
与える磁界を変化させるのが困難であり、実効透
磁率を得るのが困難であるという欠点がある。
入れる試料の体積との比（フイリングフアクタ）
の採り方によつて、透磁率の値が変動し、試料に
与える磁界を変化させるのが困難であり、実効透
磁率を得るのが困難であるという欠点がある。
後者は、交流磁界の低域では、磁界の周波数の
測定が困難であるため、その周波数に比例する起
電力から、透磁率を測定するのが困難であり、高
域では、測定用コイルの自己インダクタンス及び
浮遊容量によつて共振が生じ、交流磁界の周波数
がその共振周波数付近にある場合は誘導起電力か
らインダクタンスを測定することができなかつ
た。
測定が困難であるため、その周波数に比例する起
電力から、透磁率を測定するのが困難であり、高
域では、測定用コイルの自己インダクタンス及び
浮遊容量によつて共振が生じ、交流磁界の周波数
がその共振周波数付近にある場合は誘導起電力か
らインダクタンスを測定することができなかつ
た。
かかる点に鑑み本発明は、容易且つ高精度に試
料の透磁率を測定することのできる透磁率測定装
置を提案しようとするものである。
料の透磁率を測定することのできる透磁率測定装
置を提案しようとするものである。
本発明による透磁率測定装置は、略一様な交流
磁界を発生する磁界発生用コイル１と、この磁界
発生用コイル１中に配された磁界検出用コイル３
及び試料を挿入しない状態で出力電圧が略零とな
された測定用差動コイル４とを有し、この測定用
差動コイル４の、その一方のコイル部４ａに試料
７を挿入したときの出力電圧と、検出コイル３の
出力電圧との比から試料７の透磁率を測定するよ
うにするものである。
磁界を発生する磁界発生用コイル１と、この磁界
発生用コイル１中に配された磁界検出用コイル３
及び試料を挿入しない状態で出力電圧が略零とな
された測定用差動コイル４とを有し、この測定用
差動コイル４の、その一方のコイル部４ａに試料
７を挿入したときの出力電圧と、検出コイル３の
出力電圧との比から試料７の透磁率を測定するよ
うにするものである。
上述せる本発明によれば、磁界発生用コイル１
よりの略一様な交流磁界が、この磁界発生用コイ
ル１中に配された磁界検出用コイル３及び常態に
於いて出力電圧が略零となされた測定用差動コイ
ル４に与えられ、この測定用差動コイル４の、そ
の一方のコイル部４ａに試料７を挿入したときの
出力電圧と、検出コイル３の出力電圧との比から
試料７の透磁率を測定することができる。
よりの略一様な交流磁界が、この磁界発生用コイ
ル１中に配された磁界検出用コイル３及び常態に
於いて出力電圧が略零となされた測定用差動コイ
ル４に与えられ、この測定用差動コイル４の、そ
の一方のコイル部４ａに試料７を挿入したときの
出力電圧と、検出コイル３の出力電圧との比から
試料７の透磁率を測定することができる。
以下に、第１図〜第３図を参照して、本発明の
一実施例を詳細に説明する。１は磁界発生用の、
断面が短形の帯状コイルで、これに交流電源２が
接続されて、コイル１の中央部に於いて、コイル
１の各面に平行な略一様な交流磁界HAC＝−Hp
cos（ωt）が発生する。３は磁界検出用コイル、
４は測定用差動コイルである。測定用差動コイル
４は有効面積が互いに等しい２つのコイル部４
ａ，４ｂから成る。
一実施例を詳細に説明する。１は磁界発生用の、
断面が短形の帯状コイルで、これに交流電源２が
接続されて、コイル１の中央部に於いて、コイル
１の各面に平行な略一様な交流磁界HAC＝−Hp
cos（ωt）が発生する。３は磁界検出用コイル、
４は測定用差動コイルである。測定用差動コイル
４は有効面積が互いに等しい２つのコイル部４
ａ，４ｂから成る。
磁界検出用コイル３は、５mm×30mmのアクリル
製の巻枠に直径が0.2mmの銅線を巻装して構成し
たもので、Ｑダンピング用の高周波抵抗器（例え
ば100Ω）５が挿入されている。測定用差動コイ
ル４は、10mm×30mmのアクリル製の巻枠に直径が
0.2mmの銅線を巻装して構成したもので、各コイ
ル部４ａ，４ｂに夫々Ｑダンピング用の高周波抵
抗器（例えば夫々200Ω）６ａ，６ｂが挿入され
る。
製の巻枠に直径が0.2mmの銅線を巻装して構成し
たもので、Ｑダンピング用の高周波抵抗器（例え
ば100Ω）５が挿入されている。測定用差動コイ
ル４は、10mm×30mmのアクリル製の巻枠に直径が
0.2mmの銅線を巻装して構成したもので、各コイ
ル部４ａ，４ｂに夫々Ｑダンピング用の高周波抵
抗器（例えば夫々200Ω）６ａ，６ｂが挿入され
る。
そして、これらコイル３，４を、その面が磁界
発生用コイル１の交流磁界HACに対し例えば垂直
になるように、コイル１の中央部に配する。この
場合、測定用差動コイル４の一方のコイル部４ａ
に試料７を挿入するとき、この試料７の挿入の邪
魔にならない位置に磁界検出用コイル３を配する
ようにする。
発生用コイル１の交流磁界HACに対し例えば垂直
になるように、コイル１の中央部に配する。この
場合、測定用差動コイル４の一方のコイル部４ａ
に試料７を挿入するとき、この試料７の挿入の邪
魔にならない位置に磁界検出用コイル３を配する
ようにする。
この試料７は、例えば幅４mm、厚さ４mmの、ス
パツタ法によつて作製したFeCO、SiB系アモル
フアス薄膜（試料）及び幅１mm、厚さ16μｍの
同様な組成の液体急冷法で作製したアモルフアス
薄帯（試料）である。
パツタ法によつて作製したFeCO、SiB系アモル
フアス薄膜（試料）及び幅１mm、厚さ16μｍの
同様な組成の液体急冷法で作製したアモルフアス
薄帯（試料）である。
次に測定の手順を説明する。測定用差動コイル
４の誘導起電力による差動出力電圧が零となるよ
うに、磁界発生用コイル１内で測定用差動コイル
４の位置を可変する。次に、測定用差動コイル４
一方のコイル部４ａに試料７を挿入する。そし
て、磁界検出用コイル３及び測定用差動コイル４
の誘導起電力による各出力電圧を測定する。
４の誘導起電力による差動出力電圧が零となるよ
うに、磁界発生用コイル１内で測定用差動コイル
４の位置を可変する。次に、測定用差動コイル４
一方のコイル部４ａに試料７を挿入する。そし
て、磁界検出用コイル３及び測定用差動コイル４
の誘導起電力による各出力電圧を測定する。
この場合、磁界検出用コイル３及び測定用差動
コイル４の出力電圧は夫々次式のように表わされ
る。
コイル４の出力電圧は夫々次式のように表わされ
る。
V3＝μpS3ωHpsin（ωt） ……(1)
V4＝μpμrS7ωHpsin（ωt） ……(2)
ここで、S3は磁界検出用コイル３の有効面積、
μrは試料７の比透磁率、S7は試料７の断面積であ
る。
μrは試料７の比透磁率、S7は試料７の断面積であ
る。
かくして、出力電圧V3及びV4を測定し、その
比V4／V3を採れば、 V4／V3＝μr（S7／S3） ……(3) が求められる。(3)式から、 μr＝（V4／V3）／（S7／S3） ……(4) が得られ、これから試料７の比透磁率μrを算出す
ることができる。
比V4／V3を採れば、 V4／V3＝μr（S7／S3） ……(3) が求められる。(3)式から、 μr＝（V4／V3）／（S7／S3） ……(4) が得られ、これから試料７の比透磁率μrを算出す
ることができる。
尚、出力電圧V3、V4は共に交流磁界HACの角
周波数ωに比例するから、角周波数ωが低くなれ
ばなく程、出力電圧V3、V4の測定精度が低下し、
試料７の比透磁率μrの精度が低下する。そこで、
出力電圧V3、V4を、第４図に特性を示す如く利
得が周波数の逆数に比例する各別の増幅器に夫々
供給し、その出力電圧を測定すれば交流磁界HAC
の角周波数に殆んど無関係に、試料７の透磁率を
高精度で測定することができる。
周波数ωに比例するから、角周波数ωが低くなれ
ばなく程、出力電圧V3、V4の測定精度が低下し、
試料７の比透磁率μrの精度が低下する。そこで、
出力電圧V3、V4を、第４図に特性を示す如く利
得が周波数の逆数に比例する各別の増幅器に夫々
供給し、その出力電圧を測定すれば交流磁界HAC
の角周波数に殆んど無関係に、試料７の透磁率を
高精度で測定することができる。
次に、磁界検出用コイル３及び測定用差動コイ
ル４にＱダンピング用抵抗器５；６ａ，６ｂを挿
入しない場合と、挿入した場合との交流磁界の周
波数に対する出力電圧の特性を、第５図及び第６
図に示す。第５図は磁界検出用コイル３の特性を
示し、実線は抵抗器５を挿入しない場合、破線は
抵抗器５を挿入した場合の特性を夫々示し、実線
の場合は25MHz付近に共振による出力電圧のピー
クがあるが、破線の場合はこのピークが消失し、
出力電圧の周波数特性が平坦になつている。
ル４にＱダンピング用抵抗器５；６ａ，６ｂを挿
入しない場合と、挿入した場合との交流磁界の周
波数に対する出力電圧の特性を、第５図及び第６
図に示す。第５図は磁界検出用コイル３の特性を
示し、実線は抵抗器５を挿入しない場合、破線は
抵抗器５を挿入した場合の特性を夫々示し、実線
の場合は25MHz付近に共振による出力電圧のピー
クがあるが、破線の場合はこのピークが消失し、
出力電圧の周波数特性が平坦になつている。
第６図は測定用コイル４の特性を示し、実線は
抵抗器６ａ，６ｂを挿入しない場合、破線は抵抗
器６ａ，６ｂを挿入した場合の特性を夫々示し、
実線の場合は21MHz付近に共振よる出力電圧のピ
ークがあるが、破線の場合はこのピームが消失
し、出力電圧の周波数特性が平坦になつている。
抵抗器６ａ，６ｂを挿入しない場合、破線は抵抗
器６ａ，６ｂを挿入した場合の特性を夫々示し、
実線の場合は21MHz付近に共振よる出力電圧のピ
ークがあるが、破線の場合はこのピームが消失
し、出力電圧の周波数特性が平坦になつている。
従つて、交流磁界の周波数がピーク時周波数か
ら離れている場合は、コイル３，４対するＱダン
ピング用抵抗器５；６ａ，６ｂの挿入の有無は任
意であるが、ピーク時周波数付近の場合はコイル
３，４にＱダンピング用抵抗器５；６ａ，６ｂを
挿入する必要がある。
ら離れている場合は、コイル３，４対するＱダン
ピング用抵抗器５；６ａ，６ｂの挿入の有無は任
意であるが、ピーク時周波数付近の場合はコイル
３，４にＱダンピング用抵抗器５；６ａ，６ｂを
挿入する必要がある。
第７図に、磁界検出コイル３の出力側に、第４
図に示す如く利得が周波数の逆数に比例する増幅
器を接続した場合と、しない場合の出力電圧の周
波数特性を夫々実線及び破線にて示す。これによ
れば、実線では周波数の上昇に従つて、出力電圧
が上昇するが、破線の場合は出力電圧の周波数特
性は平坦となり、交流磁界の周波数がかなり低く
ても、試料７の透磁率の測定が可能であることが
分る。
図に示す如く利得が周波数の逆数に比例する増幅
器を接続した場合と、しない場合の出力電圧の周
波数特性を夫々実線及び破線にて示す。これによ
れば、実線では周波数の上昇に従つて、出力電圧
が上昇するが、破線の場合は出力電圧の周波数特
性は平坦となり、交流磁界の周波数がかなり低く
ても、試料７の透磁率の測定が可能であることが
分る。
第８図に上述の試料及びの実効透磁率の測
定結果を示し、夫々実効透磁率が周波数依存性を
有していることが分る。
定結果を示し、夫々実効透磁率が周波数依存性を
有していることが分る。
上述の実施例によれば、500kHz〜110MHzの周
波数の磁界に於ける試料の透磁率を測定すること
ができる。
波数の磁界に於ける試料の透磁率を測定すること
ができる。
上述せる本発明によれば、容易且つ高精度に試
料の透磁率を測定することのできる透磁率測定装
置を得ることができる。
料の透磁率を測定することのできる透磁率測定装
置を得ることができる。
上述した試料の如き薄膜軟磁性材料の断面積は
数μｍ×数mm程度であるため、その透磁率を正確
に測定するためには、例えば、100MHz程度の高
周波数の交流磁界を磁界発生用コイルから発生さ
せる必要がある。従つて、本発明によれば、この
ような高周波交流磁界の下に試料の透磁率を測定
する場合に、試料の透磁率の測定前における出力
を略零にして、正確な透磁率の測定を可能にした
ものである。
数μｍ×数mm程度であるため、その透磁率を正確
に測定するためには、例えば、100MHz程度の高
周波数の交流磁界を磁界発生用コイルから発生さ
せる必要がある。従つて、本発明によれば、この
ような高周波交流磁界の下に試料の透磁率を測定
する場合に、試料の透磁率の測定前における出力
を略零にして、正確な透磁率の測定を可能にした
ものである。
又、磁界検出用コイル及び測定用差動コイルに
Ｑダンピング用抵抗器を挿入することにより、両
出力電圧の共振周波数付近に於けるピークの発生
による測定透磁率の誤差の発生を回避することが
できる。
Ｑダンピング用抵抗器を挿入することにより、両
出力電圧の共振周波数付近に於けるピークの発生
による測定透磁率の誤差の発生を回避することが
できる。
又、磁界検出用コイル及び測定用コイルの出力
側に、夫々利得が周波数の逆数に比例する増幅器
を接続することにより、交流磁界の周波数が低く
ても透磁率の測定を高精度に行なうことができ
る。
側に、夫々利得が周波数の逆数に比例する増幅器
を接続することにより、交流磁界の周波数が低く
ても透磁率の測定を高精度に行なうことができ
る。
第１図は本発明による透磁率測定装置の一実施
例を示す斜視図、第２図及び第３図はその磁界検
出用コイル及び測定用差動コイルを示す側面図、
第４図〜第８図は本発明の説明に供する特性曲線
図である。 １は交流磁界発生用コイル、２は交流電源、３
は磁界検出用コイル、４は測定用差動コイルであ
る。
例を示す斜視図、第２図及び第３図はその磁界検
出用コイル及び測定用差動コイルを示す側面図、
第４図〜第８図は本発明の説明に供する特性曲線
図である。 １は交流磁界発生用コイル、２は交流電源、３
は磁界検出用コイル、４は測定用差動コイルであ
る。
Claims (1)
- １ 略一様な交流磁界を発生する磁界発生用コイ
ルと、該磁界発生用コイル中に配された磁界検出
用コイル及び試料を挿入しない状態で出力電圧が
略零となされた測定用差動コイルとを有し、該測
定用差動コイルの、その一方のコイル部に試料を
挿入したときの出力電圧と、上記検出コイルの出
力電圧との比から上記試料の透磁率を得るように
したことを特徴とする透磁率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18094284A JPS6157871A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 透磁率測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18094284A JPS6157871A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 透磁率測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6157871A JPS6157871A (ja) | 1986-03-24 |
| JPH0552470B2 true JPH0552470B2 (ja) | 1993-08-05 |
Family
ID=16091968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18094284A Granted JPS6157871A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 透磁率測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6157871A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0727016B2 (ja) * | 1990-05-14 | 1995-03-29 | 日本放送協会 | 透磁率測定装置および測定方法 |
| JP6960655B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2021-11-05 | 国立大学法人 筑波大学 | 磁性材料の磁気特性測定方法および磁性材料の磁気特性測定装置 |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP18094284A patent/JPS6157871A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6157871A (ja) | 1986-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2104478C1 (ru) | Способ бесконтактного динамического измерения смещения заземленного проводящего тела | |
| JP3246727B2 (ja) | 誘導型電子ノギス | |
| US2933677A (en) | Probe for a thickness testing gage | |
| US4430615A (en) | Reflection type probes for eddy current testing instruments | |
| JPS63109338A (ja) | 軸におけるトルクを非接触で間接的に電気式に測定する装置 | |
| JPH08273952A (ja) | 平面電流検出器 | |
| US20070229064A1 (en) | Motion transducer for motion related to the direction of the axis of an eddy-current displacement sensor | |
| Saxena et al. | Capacitive moisture meter | |
| JPH056641B2 (ja) | ||
| JPS63134947A (ja) | 磁化可能な物質の含有量を測定するための測定装置 | |
| JPS6157871A (ja) | 透磁率測定装置 | |
| JP2006343336A (ja) | テスト領域の非光学的な読み取り | |
| Burdin | Measurement of magnetostriction using a strain gauge bridge with alternating excitation | |
| JP3144871B2 (ja) | 透磁率測定装置 | |
| CN85103661A (zh) | 磁悬液浓度测定装置 | |
| JP2637032B2 (ja) | 透磁率測定方法 | |
| JP3607447B2 (ja) | 磁界センサ | |
| JPH0419584A (ja) | 透磁率測定装置および測定方法 | |
| RU2115115C1 (ru) | Способ выявления газонасыщенных слоев на титановых сплавах и устройство для его осуществления | |
| JP2000346920A (ja) | 透磁率測定装置および透磁率測定方法 | |
| RU2490611C1 (ru) | Устройство для измерения давления в трубопроводах, выполненных из ферромагнитного материала | |
| JPH10328152A (ja) | 電磁血流計 | |
| SU721737A1 (ru) | Устройство дл вихретокового контрол провод щих сред | |
| JP2509207Y2 (ja) | 渦流探傷装置 | |
| JPH07104043A (ja) | 磁気センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |