JPH0624788Y2 - 磁性体の表面磁束密度分布測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、外周面に磁極を着磁した磁性体試料の表面磁
束密度分布を測定するための表面磁束密度分布測定装置
に関する。

〔従来の技術〕

例えば車両用スピードメータに用いる車速センサの１つ
に磁気抵抗式車速センサが知られているが、この磁気抵
抗式車速センサは磁性体からなる円板状の回転子の円周
面に所定数のＮＳ磁極を着磁して回転自在に軸支すると
ともに、この回転子の外周に磁気の大小に応じて抵抗値
の変化するＭＲＥ（磁気抵抗素子）を配置したもので、
該回転子をトランスミッションのギヤに連結して回転
し、この回転子の回転による磁束の変化によりＭＲＥの
抵抗値を変化せしめて車速に比例する繰り返し周波数か
らなる車速パルスを得るようにしたものである。

上記したように、この種の磁気抵抗式車速センサにおい
ては回転子の円周面に着磁して磁極の磁束密度やその分
布状態等が車速センサの性能に重要な影響を与える。従
って、上記回転子の製造に際しては、回転子の円周面に
着磁した磁極の表面磁束密度の分布状態を測定して着磁
が所期の設計通りに行われているか否かを検査する必要
がある。

従来、上記回転子に着磁した磁極の表面磁束密度の分布
状態を測定するには第６図に示すような方法により行わ
れていた。

すなわち、第６図において、６１は円周面に所定数のＮ
Ｓ磁極を着磁した磁性体からなる回転子、６２は該回転
子をセットして回転する試料回転装置、６３はホール素
子等からなる磁気センサ、６４は磁気センサ６３の検出
出力から回転子の表面磁束密度を測定するガウスメー
タ、６５は表面磁束密度の状態を波形描画するＸ−Ｙレ
コーダであって、円周面にＮＳ磁極を着磁した回転子６
１を試料回転装置６２にセットして一定速度で回転し、
回転子円周面の磁気を磁気センサ６３により検出してガ
ウスメータ６４でその表面磁束密度を測定し、回転に伴
って得られる回転子円周面の表面磁束密度の波形を第７
図に示すようにＸ−Ｙレコーダ６５により記録し、この
波形を観察することにより回転子の円周面の表面磁束密
度に関する必要な磁気特性を読み取っていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来は上記のような方法により磁性体試料の表面磁束密
度の分布状態を求めていたため、波形の状態と表面磁束
密度の簡略的な値しか分からないという問題があった。

本考案は、上記問題を解決するためになされたもので、
上記した車速センサの回転子をはじめとして、この種の
磁性体試料の外周面の表面磁束密度の分布状態を精密か
つ迅速に自動測定することのできる磁性体の表面磁束密
度分布測定装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、第１図にその原理を示すように、外周面に磁
極を着磁した磁性体試料１を予め定めた一定の送り角度
で回転する試料回転手段２と、該回転する磁性体試料の
外周の磁極面に対向して配置され、磁性体試料の外周面
の表面磁束密度Ｂを測定する磁束密度測定手段３と、該
磁束密度測定手段の出力を監視して磁性体試料の表面磁
束密度Ｂの正負の符号が反転する極性反転位置Ｐ_０を検
出する極性反転位置検出手段４と、該極性反転位置検出
手段で検出された極性反転位置Ｐ_０を磁性体試料の回転
角度θの測定基準位置として上記試料回転手段の回転送
り制御を行う回転制御手段５と、上記極性反転位置Ｐ_０
を基準として上記磁性体試料の回転角度θとその回転角
度における磁性体試料の表面磁束密度Ｂとを収集するデ
ータ収集手段６とを備えたことを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

外周面に磁極を着磁した磁性体試料１を試料回転手段２
にセットして一定角度づつ送り回転すると、磁束密度制
御手段３はこの回転する磁性体試料の外周面の表面磁束
密度Ｂを測定する。

極性反転位置検出手段４は上記磁束密度測定手段３の出
力を監視し、回転角度の測定基準点となる極性反転位
置、例えば第２図中の表面磁束密度Ｂの符号がＳ極側を
示す（−）符号からＮ極側を示す（＋）符号に反転する
極性反転位置Ｐ_０を検出する。

極性反転位置検出手段４で検出された上記極性反転位置
Ｐ_０の位置情報は回転制御手段５に送られ、回転制御手
段５はその極性反転位置Ｐ_０を基準位置として試料回転
手段２を予め定めた一定の角度づつ送り回転する。

一方、データ収集手段６は上記回転制御手段５が試料回
転手段２を一定角度づつ送り回転する度に、上記極性反
転位置Ｐ_０からの各回転角度θとそのときの磁性体試料
１の表面磁束密度Ｂを回転制御手段５と磁束密度測定手
段３とから読み取り、第２図中の極性反転位置Ｐ_０から
Ｐ_１位置までの磁性体試料１の一周３６０度の範囲にわ
たる回転角度θとこれに対応する表面磁束密度Ｂのデー
タを収集する。

上記のようにしてデータ収集手段６で得られる磁性体試
料１の回転角度θとこれに対応する表面磁束密度Ｂのデ
ータは、磁性体試料１の外周面の表面磁束密度の極性反
転位置Ｐ_０を測定の基準位置とする極めて精密なデータ
となる。

従って、上記のようにして得られた回転角度θと表面磁
束密度Ｂのデータを基に磁性体試料１の表面磁束密度分
布に関する所定の磁気特性、例えば磁性体試料１の外周
面に着磁したＮＳ極の最大値・最小値とその位置、ＮＳ
極の面積および面積比、歪率、表面磁束密度の回帰曲線
式等の必要な磁気特性を算出し、さらにはその波形図を
描画すれば、従来に比べて極めて正確で精密な測定結果
を得ることができる。

〔実施例〕

第３図はマイクロコンピュータを用いて構成した本考案
の１実施例を示し、図中、２１は外周面にＮＳ磁極を着
磁した車速センサ用の回転子、２２は回転送り機構とし
てステッピングモータを採用した試料回転装置、２３は
ホール素子を用いた磁気センサ、２４は表面磁束密度を
測定するディジタル式のガウスメータ、２５はＣＰＵ２
６，ＲＯＭ２７，ＲＡＭ２８，入出力回路２９等からな
るマイクロコンピュータ、３０はプリンタ、３１はＣＲ
Ｔであり、ＲＯＭ２７には第４図のフローチャートに示
す処理手順が予めプログラムとして格納されている。

以下、第４図のフローチャート及び第５図の表面磁束密
度の波形図を参照して上記実施例の動作を説明する。な
お、説明の便宜上、第５図に示すように回転子２１のＮ
極側の表面磁束密度を（＋）符号、またＳ極側の表面磁
束密度を（−）符号とする。

測定対象たる回転子２１を試料回転装置２２にセットし
た後、先ず最初に、表面磁束密度を測定するための回転
角度θの測定基準点となる第５図中の表面磁束密度の極
性反転位置Ｐ_０の検出動作が行われる。

すなわち、試料回転装置２２に回転子２１をセットした
後、その状態における磁気センサ２３に対向する回転子
２１の円周面の磁界を磁気センサ２３により検出し、該
検知出力からガウスメータ２４により磁気センサ２３に
対向する回転子２１の円周面の表面磁束密度Ｂを測定
し、その測定値をディジタル信号としてマイクロコンピ
ュータ２５に送る。

マイクロコンピュータ２５はガウスメータ２３から送ら
れてくる上記表面磁束密度Ｂを読み込み（ステップ
Ｓ_１）、該表面磁束密度ＢがＳ極側を示す（−）符号で
あるか否かを判定し（ステップＳ_２）、（−）符号の場
合にはステップＳ_４へ移行し、また（−）符号でない場
合にはステッピングモータに送りパルスを１パルスづつ
出力してステッピングモータの回転送り制御を実行する
（ステップＳ_３）。

そして、上記回転送り制御によって磁気センサ２３と対
向する回転子２１の円周面の表面磁束密度Ｂが（−）符
号になると（ステップＳ_２）、マイクロコンピュータ２
５は引き続いてガウスメータ２４の出力から読み込み
（ステップＳ_４）、その時の表面磁束密度がＢ＝０であ
るか否かを判定し（ステップＳ_６）、Ｂ＝０の場合には
ステップＳ_７へ移行し、またＢ≠０の場合にはステッピ
ングモータに送りパルスを１パルスづつ出力し（ステッ
プＳ_５）、試料回転装置２２にセットされている回転子
２１を第５図中の（−）符号側から（＋）符号側へ向け
て１ステップづつ回転していき、表面磁束密度Ｂ＝０と
なったときにその位置を極性反転位置Ｐ_０として検出す
る（ステップＳ_６）。

上述したステップＳ_１からステップＳ_６の動作により第
５図中の極性反転位置Ｐ_０、すなわち回転子２１の回転
角度測定のための基準点の検出が自動的に終了する。

次いで、上記極性反転位置Ｐ_０を基準として所定の回転
角度位置θにおける表面磁束密度Ｂの値の測定とそのデ
ータ収集動作が行われる。なお、以下の説明において
は、試料回転装置２２内のステッピングモータとして1
0,000パルスで１回転（360度）するモータ、すなわち１
パルス当たり0.036度づつ送り回転されるステッピング
モータを用い、このステッピングモータに送りパルスを
10パルス与えて0.36度づつ回転する度にそのときの回転
角度θと表面磁束密度Ｂを収集する場合を例に採り説明
する。従って、ステッピングモータの１回転、すなわち
回転子２１の１回転につき1,000個の回転角度θのデー
タと1,000個の表面磁束密度Ｂのデータが収集される。

マイクロコンピュータ２５は上述したステップＳ_１〜Ｓ
_６の処理により第５図中の極性反転位置Ｐ_０を検出する
と、試料回転装置２２内のステッピングモータに送りパ
ルスを10パルスづつ与えて回転子２１をその都度0.36度
づつ送り回転し（ステップＳ_{７，８，１０}）、回転子２
１を0.36度づつ回転する。そして、このときの各送り回
転角度θ_１，θ_２，………のデータをＲＡＭ２８内に格
納すると共に、この各回転角度θ_１，θ_２，………にお
ける回転子２１の表面磁束密度の値Ｂ_１，Ｂ_２，………
をガウスメータ２４から読み込んでＲＡＭ２８に格納し
（ステップＳ_８）、同時にこの格納したデータをＣＲＴ
３１に表示する（ステップＳ_９）。

マイクロコンピュータ２５は上記処理を繰り返し実行
し、ステッピングモータへの送りパルスの送出数が10,0
00パルスに達すると、回転子２１が１回転（360度）し
たことを判定して回転角度θと表面磁束密度Ｂのデータ
の収集を終了する（ステップＳ_１０）。

上記のようにして回転子２１の回転角度位置θと表面磁
束密度Ｂのデータ収集が終了すると、マイクロコンピュ
ータ２５のＲＡＭ２８には第５図中のＰ_０位置からＰ_１
位置で示される回転子２１の１回転全周にわたる送り回
転角度0.36度毎の各データ、すなわち1,000個の位置の
回転角度θのデータと、この1,000個の位置の各回転角
度位置θに対応する1,000個の表面磁束密度Ｂのデータ
とが収集される。

上記のようにして回転子２１の外周全周についての1,00
0個の回転角度θと1,000個の表面磁束密度Ｂのデータの
収集が終わると、マイクロコンピュータ２５はこの収集
したデータに基づいて回転子２１の円周面上に着磁した
ＮＳ磁極の最大磁束密度位置，最小磁束密度位置，ＮＳ
極の面積とその面積比，歪率，表面磁束密度の回帰曲線
式等の必要な磁気特性を算出し（ステップＳ_１１）、プ
リンタ３０によりこの算出された種々の磁気特性をプリ
ントアウトし、さらには各回転角度θの位置に対応させ
てその表面磁束密度Ｂをプロットすることにより精密な
表面磁束密度波形を描図する（ステップＳ_１２）。

〔考案の効果〕

本考案によれば、外周面に磁極を着磁した磁性体試料の
表面磁束密度分布に関する必要な磁気特性や波形を自動
的に得ることができ、この種の磁性体試料の表面磁束密
度分布の測定を極めて精密に行うことができると共に、
検査の迅速化，省人化を図ることができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の原理を示す図、 第２図は本考案の説明のための表面磁束密度の波形図、 第３図は本考案の１実施例のブロック回路図、 第４図は上記実施例の動作のフローチャート、 第５図は上記実施例の説明のための表面磁束密度の波形
図、 第６図は従来例を示すブロック回路図、 第７図は上記従来例の動作説明のための表面磁束密度の
波形図である。 １…磁性体試料、２…試料回転手段、３…磁束密度測定
手段、４…極性反転位置検出手段、５…回転制御手段、
６…データ収集手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 辻 晃一郎 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 (56)参考文献 特開 昭62−267681（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−17380（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−147770（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−59277（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−59276（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−179177（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外周面に磁極を着磁した磁性体試料を予め
   定めた一定の送り角度で回転する試料回転手段と、 該回転する磁性体試料の外周の磁極面に対向して配置さ
   れ、磁性体試料の外周面の表面磁束密度を測定する磁束
   密度測定手段と、 該磁束密度測定手段の出力を監視して磁性体試料の表面
   磁束密度の正負の符号が反転する極性反転位置を検出す
   る極性反転位置検出手段と、 該極性反転位置検出手段で検出された極性反転位置を磁
   性体試料の回転角度の測定基準位置として上記試料回転
   手段の回転送り制御を行う回転制御手段と、 上記極性反転位置を基準として上記磁性体試料の回転角
   度とその回転角度における磁性体試料の表面磁束密度と
   を収集するデータ収集手段とを備えたことを特徴とする
   磁性体の表面磁束密度分布測定装置。