JPH0587943A - 磁気センサ - Google Patents

磁気センサ

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Publication number
JPH0587943A
JPH0587943A JP27318291A JP27318291A JPH0587943A JP H0587943 A JPH0587943 A JP H0587943A JP 27318291 A JP27318291 A JP 27318291A JP 27318291 A JP27318291 A JP 27318291A JP H0587943 A JPH0587943 A JP H0587943A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
capacitor
khz
resistance
signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP27318291A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Fukui
武司 福井
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
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Publication of JPH0587943A publication Critical patent/JPH0587943A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Testing Of Coins (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の周波数を有する電流を流す送信側コイ
ルと、この送信側コイルと対向ししかもその送信側コイ
ルと所定の間隔を空けて設けられた受信側コイルとを具
備し、受信側コイルが受信した信号を増幅器で増幅し、
この増幅された信号に基づいて、上記間隙を通過する被
測定物を検出する磁気センサにおいて、高周波成分の利
得を容易かつ安価に上げることができる磁気センサを提
供することを目的とするものである。 【構成】 受信側コイルが受信した信号を増幅する増幅
器の入力抵抗、受信側コイルのうちの少なくとも一方と
並列に、共振用コンデンサを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コイン選別等に使用さ
れる磁気センサに関するものである。
【0002】
【背景技術】コイン選別に使用される従来の磁気センサ
は、コイン通路の壁にコイルを設置し、このコイルにコ
インが近接すると、そのコイルのインダクタンスが変化
することを利用したものであり、上記コイルには正弦波
電流を流し、その周波数は数kHz程度である。しか
し、このようにしてコインを選別しようとすると、アル
ミニウム系1円、黄銅系5円、銅系10円、白銅系50
円、100円、500円のコイン系列間ではその系列の
選別が可能であるが、たとえば白銅系50円、100
円、500円のコインと500ウォンの白銅系コインと
の間では選別ができないという欠点がある。
【0003】この欠点を解決するには、本出願人は、互
いに周波数が異なる2つの信号を使用するコイン選別方
法を提案している。つまり、送信側のコイルと受信側の
コイルとを、コイン通路を挟んで対向させ、送信側のコ
イルに、低周波電流(たとえば10kHz)と高周波電
流(たとえば160kHz)とを交互に流し、受信側の
コイルで両信号を受信し、低周波電圧成分の最低値と、
高周波電圧成分の最低値とに基づいて、コインを選別す
る。すなわち、送信側のコイルと受信側のコイルとの間
にコインが存在すると、コインに渦電流が流れ、これに
よって、送信側で発生した電磁界成分が受信側コイルに
伝達されるまでにその電磁界成分が減衰するが、この減
衰量がコインによって異なり、また、ある2つのコイン
について低周波電磁界では減衰量が同じであっても、高
周波電磁界では減衰量が異なる。したがって、互いに周
波数が異なる2つの信号を使用すると、白銅系の500
円のコインと500ウォンのコインとのようにほぼ同一
形状のコインも確実に選別することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に受信側コイルが検出した信号に基づいてコイン選別す
る場合、受信側コイルが検出した信号のレベルが非常に
小さいので、増幅器を使用して利得を上げる必要があ
る。一般に、増幅器は、低周波における利得は大きいが
高周波における利得が小さく、高周波における利得が大
きい増幅器は高価である。上記のように、互いに周波数
が異なる2つの信号を使用してコインの選別を行う場
合、高周波成分の利得を大きく取るためには、増幅器の
コストが高くなり、ひいては装置全体のコストが高くな
るという問題がある。
【0005】本発明は、所定の周波数を有する電流を流
す送信側コイルと、この送信側コイルと対向ししかもそ
の送信側コイルと所定の間隔を空けて設けられた受信側
コイルとを具備し、受信側コイルが受信した信号を増幅
器で増幅し、この増幅された信号に基づいて、上記間隙
を通過する被測定物を検出する磁気センサにおいて、高
周波成分の利得を容易かつ安価に上げることができる磁
気センサを提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、受信側コイル
が受信した信号を増幅する増幅器の入力抵抗の片側、受
信側コイルのうちの少なくとも一方と並列に、共振用コ
ンデンサを接続したものである。
【0007】
【作用】本発明は、受信側コイルが受信した信号を増幅
する増幅器の入力抵抗、受信側コイルのうちの少なくと
も一方と並列に、共振用コンデンサを接続したので、受
信側コイルが受信した信号の高周波成分の利得を容易か
つ安価に上げることができる。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の一実施例の説明図である。
【0009】この図において、信号発生回路10は、1
0kHzと160kHzとの正弦波を出力する回路であ
り、CPU60によってその周波数の切換が制御されて
いる。送信コイル20は、所定の周波数を有する電流を
流すコイルであり、上記実施例においては10kHzと
160kHzとの正弦波電流を流すコイルである。受信
コイル30は、送信コイル20と対向し、送信コイル2
0からの信号を受信するコイルである。送信コイル2
0、受信コイル30は、図示しないボビンを介して、そ
れぞれ、フェライトコア21、31に巻かれている。送
信コイル20と受信コイル30との間には、コイン通路
71が設けられ、このコイン通路71をコイン70が転
動する。なお、コイン通路71のうち、送信コイル20
と受信コイル30との間に位置する部分は、導電体以外
の材料、たとえばプラスチックで構成されている。つま
り、受信コイル30は、送信側コイルと対向ししかも送
信側コイルと所定の間隔を空けて設けられた受信側コイ
ルの一例である。
【0010】また、差動増幅回路40は、受信側コイル
30が受信した信号を増幅するものであり、ダイオード
51は、差動増幅回路40の出力信号を整流し、コンデ
ンサ52は、その整流信号を平滑し、データのピーク値
をホールドするものである。コンデンサ52に充電され
た電荷は、抵抗53を介して常時放電されるが、スイッ
チ53は、コンデンサ52に充電されている電荷を、周
波数切換時に全て放電させるものであり、そのオン、オ
フ制御は、CPU60によって行われ、10kHzと1
60kHzとの周波数の切換と同期している。A/D変
換回路55は、コンデンサ52の両端電圧を示すアナロ
グ信号をデジタル信号に変換するものである。
【0011】なお、上記実施例において、CPU60が
信号発生回路10に対して10kHzの信号を出力する
ことを指令し、送信回路20がその信号の電流を流し、
受信回路30が10kHzの信号を受信し、増幅回路4
0が増幅し、ダイオード51がその正の半波成分のみを
通過させ、コンデンサ52が正のピーク値をホールドす
る。なお、図では省略してあるが、増幅回路40の出力
端子に接続されたダイオードであってダイオード51と
逆向きに接続されたダイオードと、負のピーク値をホー
ルドするコンデンサと、抵抗53と同様の抵抗と、スイ
ッチ54と同様のスイッチと、この負のピーク値と上記
正のピーク値との差(つまりピーク−ピーク値)を求め
る減算器とが設けられている。そして、このピーク−ピ
ーク値がA/D変換回路55によってデジタル値に変換
され、そのデジタル値をCPU60が取り込む。次に、
CPU60が信号発生回路10に対して160kHzの
信号を出力することを指令するとともにスイッチ54
(および同様のスイッチ)をオンさせ、それまでにコン
デンサ52(および同様のコンデンサ)に充電されてい
た電荷を放電し(つまり10kHzのピークデータをリ
セットし)、送信回路20が160kHzの電流を流
し、受信回路30が160kHzの信号を受信し、その
後、増幅、正、負の半波成分の通過、160kHz成分
のピーク−ピーク値のデジタル値への変換、その取り込
みが行われる。
【0012】そして、再び、10kHzの信号成分につ
いて上記動作を行い、160kHzの信号成分について
上記動作を行い、これら一連の動作を繰り返し、その途
中で、10kHz成分の各ピーク値のうちで最小値を選
択し、160kHz成分の各ピーク値のうちで最小値を
選択する。これらの最小値に基づいて、投入コインが何
であるかを判定し、その選別を行う。
【0013】図2は、上記実施例の要部を示す回路図で
ある。
【0014】差動増幅回路40は、受信コイル30の両
端に発生する信号を増幅するものであり、差動増幅器D
Aのー入力端子への入力抵抗R1と、+入力端子への入
力抵抗R2と、+入力端子とアースとの間に設けられた
抵抗R3と、帰還抵抗R4と、入力抵抗R1と直列に接
続されたコンデンサC1とを有する。なお、抵抗R1、
R2、R3、R4の抵抗値は、それぞれ、1kΩ、1k
Ω、12kΩ、12kΩであり、コンデンサC1の容量
は、1000pFである。
【0015】上記実施例において、抵抗R1とコンデン
サC1とによって共振回路が構成され、その共振周波数
fは、 f=1/(2π・R・C) …… (1)式 から導き出され、上記実施例の場合、その共振周波数は
約160kHzである。なお、上記式におけるR、C
は、共振回路における抵抗の値、コンデンサの容量値で
ある。したがって、上記実施例においては、160kH
zにおいて、差動増幅回路40の利得が向上する。
【0016】すなわち、差動増幅回路40においてコン
デンサC1を付加しない場合には、10kHzにおける
差動増幅回路40の利得は約21.6デシベルであり、
160kHzにおける利得は約19.3デシベルにな
り、10kHzにおける利得よりも低下するが、コンデ
ンサC1を上記のように付加すると、10kHzにおけ
る利得は21デシベルで変化がないが、160kHzに
おける利得は約24.9デシベルになる。つまり、16
0kHzにおける利得は、コンデンサC1の付加によっ
てその付加前よりも約5.6デシベルも利得が向上す
る。なお、上記デシベル表示は、差動増幅回路40の入
力レベルをV1とし、その出力レベルをV2とすると、
20log10(V2/V1)で示されるものである。
【0017】図3は、本発明の他の実施例を示す回路図
であり、差動増幅回路41以外の点は、図1に示す実施
例と同様である。
【0018】差動増幅回路41は、基本的には、差動増
幅回路40と同じであり、コンデンサC1の代わりにコ
ンデンサC2を設けたものである。コンデンサC2は、
受信コイル30の両端に接続され、その容量は1000
pFである。
【0019】図3に示す実施例において、受信コイル3
0とコンデンサC2とによって共振回路が構成され、そ
の共振周波数fは、 f=1/(2π・(L・C)1/2 ) …… (2)式 から導き出され、図3に示す実施例の場合、受信コイル
30のインダクタンスが約1mHであるので、その共振
周波数は約160kHzである。なお、上記式における
L、Cは、共振回路におけるコイルのインダクタンスの
値、コンデンサの容量値である。したがって、上記実施
例においては、160kHzにおいて、差動増幅回路4
0の利得が向上する。
【0020】すなわち、差動増幅回路41においてコン
デンサC2を付加しない場合には、10kHzにおける
差動増幅回路40の利得は21.6デシベルであり、1
60kHzにおける利得は約19.3デシベルになり、
10kHzにおける利得よりも低下するが、コンデンサ
C2を上記のように付加すると、10kHzにおける利
得は約21.6デシベルで変化がないが、160kHz
における利得は約29.6デシベルになる。つまり、1
60kHzにおける利得は、コンデンサC2の付加によ
ってその付加前よりも約10.3デシベルも利得が向上
する。
【0021】図4は、本発明のさらに他の実施例を示す
回路図であり、差動増幅回路42以外の点は、図1に示
す実施例と同様である。
【0022】差動増幅回路42は、基本的には、差動増
幅回路40と同じであり、コンデンサC1の他にコンデ
ンサC2をも付加したものである。コンデンサC2は、
図3に示す実施例におけるコンデンサC2と同じもので
ある。
【0023】図4に示す実施例において、抵抗R1とコ
ンデンサC1とによって共振回路が構成され、また、受
信コイル30とコンデンサC2とによって共振回路が構
成され、その共振周波数fは、抵抗R1とコンデンサC
1とによる共振回路においては(1)式で求め、また、
受信コイル30とコンデンサC2とによる共振回路にお
いては(2)式で求める。
【0024】図4に示す実施例においては、160kH
zにおける利得は約40.0デシベルになり、160k
Hzにおける利得は、コンデンサC1、C2の付加によ
ってその付加前よりも約20.7デシベルも利得が向上
する。
【0025】なお、上記抵抗、コンデンサ、コイルの定
数は一例であって、上記定数以外の定数を採用してもよ
く、利得を向上させたい周波数に応じて、(1)式、
(2)式に従って上記各定数が決定される。
【0026】上記実施例において、信号発生回路10
は、10kHzの正弦波信号と160kHzの正弦波信
号とを出力する回路であるが、上記周波数以外の周波数
の信号を出力するようにしてもよく、3つ以上の互いに
異なる周波数の信号を出力するようにしてもよい。ま
た、フェライトコア21、31を省略してもよい。
【0027】さらに、上記実施例は、コインを選別する
コインセンサの例であるが、コイン以外の被測定物を検
出する磁気センサとしても使用できる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、所定の周波数を有する
電流を流す送信側コイルと、この送信側コイルと対向し
しかもその送信側コイルと所定の間隔を空けて設けられ
た受信側コイルとを具備し、受信側コイルが受信した信
号を増幅器で増幅し、この増幅された信号に基づいて、
上記間隙を通過する被測定物を検出する磁気センサにお
いて、高周波成分の利得を容易かつ安価に上げることが
できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】上記実施例の要部を示す回路図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す回路図である。
【図4】本発明のさらに他の実施例を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
20…送信コイル、 30…受信コイル、 40…差動増幅回路、 C1、C2…コンデンサ、 DA…差動増幅器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の周波数を有する電流を流す送信側
    コイルと、この送信側コイルと対向ししかも上記送信側
    コイルと所定の間隔を空けて設けられた受信側コイルと
    を具備し、上記受信側コイルが受信した信号を増幅器で
    増幅し、この増幅された信号に基づいて、上記間隙を通
    過する被測定物を検出する磁気センサにおいて、 上記増幅器の入力抵抗、上記受信側コイルのうちの少な
    くとも一方と並列に、共振用コンデンサを接続したこと
    を特徴とする磁気センサ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 上記送信側コイルには、互いに周波数が異なる2つ以上
    の周波数の電流が流れ、上記共振用コンデンサによる共
    振周波数は、上記2つ以上の周波数のうちのいずれかの
    周波数とほぼ同じ周波数であることを特徴とする磁気セ
    ンサ。
JP27318291A 1991-09-25 1991-09-25 磁気センサ Withdrawn JPH0587943A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012103130A (ja) * 2010-11-10 2012-05-31 Nsk Ltd 回転角度検出装置及びこれを使用した電動パワーステアリング装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012103130A (ja) * 2010-11-10 2012-05-31 Nsk Ltd 回転角度検出装置及びこれを使用した電動パワーステアリング装置

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Legal Events

Date Code Title Description
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Effective date: 19981203