JPH07120486A - 予定空間における磁界発生装置 - Google Patents
予定空間における磁界発生装置Info
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- JPH07120486A JPH07120486A JP3006546A JP654691A JPH07120486A JP H07120486 A JPH07120486 A JP H07120486A JP 3006546 A JP3006546 A JP 3006546A JP 654691 A JP654691 A JP 654691A JP H07120486 A JPH07120486 A JP H07120486A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
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- G01R33/025—Compensating stray fields
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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- G01C19/02—Rotary gyroscopes
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- G01C19/06—Rotors
- G01C19/14—Fluid rotors
-
- G—PHYSICS
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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- G01P15/006—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of fluid seismic masses
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- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
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- G—PHYSICS
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- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
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- H01F7/20—Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】磁界を予め決められた空間に発生させる。
【構成】磁気ピックアップ１６はアース磁界が妨害され
ない位置にあり、変調器５，６，７は交流電流発電機１
７に接続され３つの異る座標方向において磁気ピックア
ップ１６が測定した磁界の強さに依存して交流電流を変
調する。変調器５，６，７の出力は増幅され相互垂直励
磁巻線１８，１９，２０に供給され、これに比例した電
流が補償巻線２１，２２，２３に印加される。水銀球面
１に突出する検出器３７，３８，３９の出力は上位変圧
補助変圧器２７，２８，２９を経て加算変圧器３３に送
られさらに帯域通過フィルタ３４を通して位相敏感復調
器３５に加えられる。
ない位置にあり、変調器５，６，７は交流電流発電機１
７に接続され３つの異る座標方向において磁気ピックア
ップ１６が測定した磁界の強さに依存して交流電流を変
調する。変調器５，６，７の出力は増幅され相互垂直励
磁巻線１８，１９，２０に供給され、これに比例した電
流が補償巻線２１，２２，２３に印加される。水銀球面
１に突出する検出器３７，３８，３９の出力は上位変圧
補助変圧器２７，２８，２９を経て加算変圧器３３に送
られさらに帯域通過フィルタ３４を通して位相敏感復調
器３５に加えられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は予定の空間における磁界
を発生させ、そこにおいて少なくとも１つの励磁巻線を
空間の周囲に取付けると共に、電流源に接続させた予定
空間における磁界発生装置に関するものである。
を発生させ、そこにおいて少なくとも１つの励磁巻線を
空間の周囲に取付けると共に、電流源に接続させた予定
空間における磁界発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁界を発生させる装置は周知のものであ
り、それは通常複数のコイルまたは複数の巻線として示
される。相互協力にある多数のコイルと巻線が別の方法
で運動、変動、または回転できるか、若しくは変調させ
て磁界を形成することが可能である。
り、それは通常複数のコイルまたは複数の巻線として示
される。相互協力にある多数のコイルと巻線が別の方法
で運動、変動、または回転できるか、若しくは変調させ
て磁界を形成することが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】これらの事例のすべ
てにおいて、磁界を発生させる空間の外側にはこの磁界
の構成素子を備えている。電磁材料による被覆体は該被
覆体が被覆体の外側に配設してある磁界も妨害するとい
う不利益がある。
てにおいて、磁界を発生させる空間の外側にはこの磁界
の構成素子を備えている。電磁材料による被覆体は該被
覆体が被覆体の外側に配設してある磁界も妨害するとい
う不利益がある。
【０００４】磁界を用いる非常に感度の高い測定では、
単数の励磁巻線の外側に発生する磁界はピックアップ導
線または（および）処理装置が配置されているために障
害となることがある。
単数の励磁巻線の外側に発生する磁界はピックアップ導
線または（および）処理装置が配置されているために障
害となることがある。
【０００５】本発明の目的は空間に非常に高い正確度で
発生する磁界を排除できる磁界発生装置を提供すること
にある。
発生する磁界を排除できる磁界発生装置を提供すること
にある。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明によれば、これ
は単数の巻線の外側に単数の励磁巻線と同軸に単数の補
償巻線を取付けることにより達成でき、両巻線を通る電
流を単数の補償巻線の外側で複数の巻線が発生させた磁
界を互いに補償する方法で比例させるようにしてある。
は単数の巻線の外側に単数の励磁巻線と同軸に単数の補
償巻線を取付けることにより達成でき、両巻線を通る電
流を単数の補償巻線の外側で複数の巻線が発生させた磁
界を互いに補償する方法で比例させるようにしてある。
【０００７】単数の補償巻線または複数の補償巻線の外
側の磁界は複数の巻線を長円面または球面上に配置した
場合にほとんど完全な消滅が可能であり、その場合、各
巻線には巻線の軸方向に長さの一単位当り一定回数の巻
数がある。その場合、補償巻線の外側の磁界を確実にゼ
ロにすることが理論的に可能であるが、この完全な消滅
を妨げる唯一のものは複数の巻線を十分細かく巻きつけ
ないことである。
側の磁界は複数の巻線を長円面または球面上に配置した
場合にほとんど完全な消滅が可能であり、その場合、各
巻線には巻線の軸方向に長さの一単位当り一定回数の巻
数がある。その場合、補償巻線の外側の磁界を確実にゼ
ロにすることが理論的に可能であるが、この完全な消滅
を妨げる唯一のものは複数の巻線を十分細かく巻きつけ
ないことである。
【０００８】球面巻線をすると、完全な補償はこの明細
書にさらに論証することになるが、複数の巻線が配置さ
れた面が球面であり、また複数の巻線の励磁電流に、巻
線が配置された球面の半径の第三の力に反比例すること
を条件にする場合に達成できる。
書にさらに論証することになるが、複数の巻線が配置さ
れた面が球面であり、また複数の巻線の励磁電流に、巻
線が配置された球面の半径の第三の力に反比例すること
を条件にする場合に達成できる。
【０００９】巻線対のおのおのの効果分割を簡単な方法
で達成するためには、各対の同軸巻線に他方の対のおの
おのを通る電流の周波数と異なる周波数をもつ交流電流
により給電することが条件となる。
で達成するためには、各対の同軸巻線に他方の対のおの
おのを通る電流の周波数と異なる周波数をもつ交流電流
により給電することが条件となる。
【００１０】本発明の重要な用途は磁界が発生し、それ
が交番磁界の形をとってもとらなくても、その方向に関
係するものが間違いなく外部磁界に相当する場合であ
る。本発明の別の特徴によれば、変調装置を設けて複数
の巻線を通る電流の制御を行なうことと、磁気計がこれ
らの変調装置を制御して、それらに巻線の軸方向で測定
された磁界の強さに比例する交流電流を出力させること
を条件にすることで達成される。
が交番磁界の形をとってもとらなくても、その方向に関
係するものが間違いなく外部磁界に相当する場合であ
る。本発明の別の特徴によれば、変調装置を設けて複数
の巻線を通る電流の制御を行なうことと、磁気計がこれ
らの変調装置を制御して、それらに巻線の軸方向で測定
された磁界の強さに比例する交流電流を出力させること
を条件にすることで達成される。
【００１１】本発明の重要な利用においては特許請求の
範囲の請求項１乃至請求項６のおのおのに記載の装置に
備えた伝導液体慣性質量を備えた角速度センサが形成さ
れる。角速度センサ、すなわち海洋学メスブイの配向の
測定という重要な利用により、発生した磁界による障害
が防げるように、極めて微弱な信号が得られる。その結
果、本発明の好ましい実施例が液体慣性質量を球面容器
に備えさせることと、３つの電極の組のおのおのに球面
慣性質量の中心近傍の電極と、この質量の面近傍の電極
とが備わることを条件とするで達成される。
範囲の請求項１乃至請求項６のおのおのに記載の装置に
備えた伝導液体慣性質量を備えた角速度センサが形成さ
れる。角速度センサ、すなわち海洋学メスブイの配向の
測定という重要な利用により、発生した磁界による障害
が防げるように、極めて微弱な信号が得られる。その結
果、本発明の好ましい実施例が液体慣性質量を球面容器
に備えさせることと、３つの電極の組のおのおのに球面
慣性質量の中心近傍の電極と、この質量の面近傍の電極
とが備わることを条件とするで達成される。
【００１２】この角速度センサを用いると、電極対の出
力電圧を１つの二次巻線（これには前記一次巻線のおの
おのよりも何倍かの巻回数をもつ）を有するリンク形変
圧器にある動電気的に分割した３つの一次巻線に給電す
ることが好ましい。この特色により、誘導障害電圧に対
するさらなる保護手段が得られる。
力電圧を１つの二次巻線（これには前記一次巻線のおの
おのよりも何倍かの巻回数をもつ）を有するリンク形変
圧器にある動電気的に分割した３つの一次巻線に給電す
ることが好ましい。この特色により、誘導障害電圧に対
するさらなる保護手段が得られる。
【００１３】この趣旨でさらなる特色は、おのおのの電
極対とリンク形変圧器の一次複数巻線との間に上方変圧
の変圧器を取付けることである。
極対とリンク形変圧器の一次複数巻線との間に上方変圧
の変圧器を取付けることである。
【００１４】角速度センサの最近の改良に寄れば、単数
の電極対または複数の電極対により発信される信号を位
相敏感検波することと、位相参照信号を慣性質量におけ
る磁界を発生させる複数の巻線に給電する電流から導く
ことが好ましい。
の電極対または複数の電極対により発信される信号を位
相敏感検波することと、位相参照信号を慣性質量におけ
る磁界を発生させる複数の巻線に給電する電流から導く
ことが好ましい。
【００１５】本発明を添付図面についてさらに詳細に説
明する。
明する。
【００１６】
【実施例】図１は、水銀を充填した球面容器１に入れた
電極対の好適な取付けを示してある。伝導外部被覆体２
と、絶縁被覆体３と、伝導ワイヤ４の芯材とから成る同
軸ケーブルがＸ軸に沿って走行している。外部被覆体２
は球面容器１の外部から球面容器内に僅かな距離△だけ
突出している。ワイヤ４の中心は球面の中心近くまで続
き、その地点において、その側部で僅かな部分の絶縁被
覆体３が除去され、それによってワイヤ４の内部が中心
位置において水銀に接触する。外部被覆体２も水銀に僅
かな距離△だけ接触し、それによってワイヤ４−水銀−
伝導外部被覆体２の回路が非移動水銀により閉鎖されて
いる。本装置、即ち、球面容器１が回転すると、ワイヤ
４が磁界に移動し、磁界は球面容器を通り抜け、その結
果、起電力を発生させる。これは磁界がｚ軸の方向に走
り且つ本装置がこの軸の廻りを角速度ωで回転する場合
に０．５βω１2に等しい。
電極対の好適な取付けを示してある。伝導外部被覆体２
と、絶縁被覆体３と、伝導ワイヤ４の芯材とから成る同
軸ケーブルがＸ軸に沿って走行している。外部被覆体２
は球面容器１の外部から球面容器内に僅かな距離△だけ
突出している。ワイヤ４の中心は球面の中心近くまで続
き、その地点において、その側部で僅かな部分の絶縁被
覆体３が除去され、それによってワイヤ４の内部が中心
位置において水銀に接触する。外部被覆体２も水銀に僅
かな距離△だけ接触し、それによってワイヤ４−水銀−
伝導外部被覆体２の回路が非移動水銀により閉鎖されて
いる。本装置、即ち、球面容器１が回転すると、ワイヤ
４が磁界に移動し、磁界は球面容器を通り抜け、その結
果、起電力を発生させる。これは磁界がｚ軸の方向に走
り且つ本装置がこの軸の廻りを角速度ωで回転する場合
に０．５βω１2に等しい。
【００１７】完全な装置において、構成部材２，３，４
と同様の構成部材がｙ軸とｚ軸に適用してある。その時
の信号の合計はｘ−ｙ−ｚ装置のβベクトルの位置と無
関係にβω１2に等しい。
と同様の構成部材がｙ軸とｚ軸に適用してある。その時
の信号の合計はｘ−ｙ−ｚ装置のβベクトルの位置と無
関係にβω１2に等しい。
【００１８】図２は同じ方向を有する交番磁界に磁界を
移動することができる略図を示している。互いに垂直な
ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸で示したピックアップ素子は変調器
５，６および７によってｘ′，ｙ′およびｚ′で示した
コイルを励磁する増幅機８，９および１０を制御して、
水銀質量を貫通する磁界を発生させる。
移動することができる略図を示している。互いに垂直な
ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸で示したピックアップ素子は変調器
５，６および７によってｘ′，ｙ′およびｚ′で示した
コイルを励磁する増幅機８，９および１０を制御して、
水銀質量を貫通する磁界を発生させる。
【００１９】図３は、球面容器１に施した巻線１１を示
し、該巻線１１においてはｚ軸の方向の長さ単位当りの
回数が常に同一である。これは球面空間に確実に同質の
磁界を導き、巻線の長円面形状によりその特性も効果的
である。同質磁界は磁界の同質性の偏差が測定結果に偏
差をもたらすので非常に重要である。
し、該巻線１１においてはｚ軸の方向の長さ単位当りの
回数が常に同一である。これは球面空間に確実に同質の
磁界を導き、巻線の長円面形状によりその特性も効果的
である。同質磁界は磁界の同質性の偏差が測定結果に偏
差をもたらすので非常に重要である。
【００２０】巻線１１を通る電流がｉアンペアであり、
ｚ軸方向において１ｍ当りｎ巻である時、球面容器１に
発生する磁界はＨｉ＝２／３ｎｉ＝２／３Ｐｚアンペア
／ｍであり、該式中Ｐｚはｚ軸方向の長さの単位当りの
励磁電流である。
ｚ軸方向において１ｍ当りｎ巻である時、球面容器１に
発生する磁界はＨｉ＝２／３ｎｉ＝２／３Ｐｚアンペア
／ｍであり、該式中Ｐｚはｚ軸方向の長さの単位当りの
励磁電流である。
【００２１】球面容器１の外側には中心に磁気双極子モ
ーメントｍが次式の強さをもって存在するかのように磁
界が存在する。
ーメントｍが次式の強さをもって存在するかのように磁
界が存在する。
【００２２】ｍ＝４／３πＲ3Ｐｚ 上記式中、Ｒは球面の半径。
【００２３】これは球面容器が非常に細かくコイルで巻
かれていたとすれば確かに正しいものである。
かれていたとすれば確かに正しいものである。
【００２４】図３において、ｚ軸の廻りの巻線を示し
た。当然のことであるが、ｘ軸およびｙ軸の廻りの対応
巻線を施すことが可能であり、それにより、３つの巻線
を通る電流の割合により決められた方向に磁界を発生さ
せることが可能になる。
た。当然のことであるが、ｘ軸およびｙ軸の廻りの対応
巻線を施すことが可能であり、それにより、３つの巻線
を通る電流の割合により決められた方向に磁界を発生さ
せることが可能になる。
【００２５】アース磁界が前記ピックアップ素子の近く
にある交番磁界に移行させた場合に、交番磁界が測定信
号と同一の周波数をもって現れることになる。これは重
大な障害をもたらす。
にある交番磁界に移行させた場合に、交番磁界が測定信
号と同一の周波数をもって現れることになる。これは重
大な障害をもたらす。
【００２６】ピックアップ信号がｄβ／ｄｔに比例し、
そしてβに関して９０°の位相差が位相感知変調手段に
よりすでに両信号間に存在するため、ある程度の抑制が
得られる。それにもかかわらず、要求は依然として酷し
く、実際的実現のため、検出器の外側の磁界を弱めるこ
とが依然必要である。独特の方法は球面と組合わせた強
力な理論に基くものである。図３に示したコイル巻きを
別の半径をもって反復することにより、図４の構成が得
られる。
そしてβに関して９０°の位相差が位相感知変調手段に
よりすでに両信号間に存在するため、ある程度の抑制が
得られる。それにもかかわらず、要求は依然として酷し
く、実際的実現のため、検出器の外側の磁界を弱めるこ
とが依然必要である。独特の方法は球面と組合わせた強
力な理論に基くものである。図３に示したコイル巻きを
別の半径をもって反復することにより、図４の構成が得
られる。
【００２７】ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のおのおのの廻りに同一
タイプの２次巻線１を施した場合に、即ち１次巻線を半
径Ｒ１で球面に、２次巻線を半径Ｒ２（図４参照）で球
面に配置すると、次式が成立する。
タイプの２次巻線１を施した場合に、即ち１次巻線を半
径Ｒ１で球面に、２次巻線を半径Ｒ２（図４参照）で球
面に配置すると、次式が成立する。
【００２８】ｘ＞Ｒ2： Ｈ2＝４／３π（Ｐ1ｚＲ1 3＋
Ｐ2ｚＲ2 3）／（４πｘ3） ｘ＜Ｒ2： Ｈｕ＝（Ｐ1ｚ＋Ｐ2ｚ） 上記式中、Ｐ1ｚ、Ｒ1、Ｐ2ｚおよびＲ2が、 Ｐ1ｚＲ1 3＋Ｐ2ｚＲ2 3＝０ か又は Ｐ2ｚ＝−Ｐ1ｚＲ
1 3／Ｒ2 3 となる。
Ｐ2ｚＲ2 3）／（４πｘ3） ｘ＜Ｒ2： Ｈｕ＝（Ｐ1ｚ＋Ｐ2ｚ） 上記式中、Ｐ1ｚ、Ｒ1、Ｐ2ｚおよびＲ2が、 Ｐ1ｚＲ1 3＋Ｐ2ｚＲ2 3＝０ か又は Ｐ2ｚ＝−Ｐ1ｚＲ
1 3／Ｒ2 3 となる。
【００２９】 これにより、若干のエネルギーの費用で間違いなくゼロ
になる外部磁界（ｘ＞Ｒ2）を達成し、他方内部磁界
（ｘ＜Ｒ1）は有限で且つ同質である。巻線が非常に細
かく巻かれている場合に限り一方又は他方が効果的であ
る。
になる外部磁界（ｘ＞Ｒ2）を達成し、他方内部磁界
（ｘ＜Ｒ1）は有限で且つ同質である。巻線が非常に細
かく巻かれている場合に限り一方又は他方が効果的であ
る。
【００３０】ピックアップ装置と処理装置とが外側球面
巻線の外側に配置された場合、それらの装置は磁界によ
り誘導された障害に影響されることはない。半径Ｒ1の
球面から半径Ｒ2の球面までのピックアップ装置と測定
装置の接続を正味電圧をたとえば両球面間に可能な限り
真直の同軸結線を用いて正味電圧を誘導しない位置で選
定する必要がある。
巻線の外側に配置された場合、それらの装置は磁界によ
り誘導された障害に影響されることはない。半径Ｒ1の
球面から半径Ｒ2の球面までのピックアップ装置と測定
装置の接続を正味電圧をたとえば両球面間に可能な限り
真直の同軸結線を用いて正味電圧を誘導しない位置で選
定する必要がある。
【００３１】図５は本発明に用いることができるセンサ
の横断面図である。
の横断面図である。
【００３２】球面の限界を１で示し、内部巻線の中心が
位置する球面を２ａで示し、補償巻線の中心線が位置す
る面を２ｂで示す。中心導線を４で、絶縁体３で、伝導
被覆体を２で、伝導被覆体２の廻りに横たわる絶縁体を
４３で示してある。
位置する球面を２ａで示し、補償巻線の中心線が位置す
る面を２ｂで示す。中心導線を４で、絶縁体３で、伝導
被覆体を２で、伝導被覆体２の廻りに横たわる絶縁体を
４３で示してある。
【００３３】球面から離れるように延伸するその端部に
おいて、中心導線４を伝導板４１に接続させ、伝導板４
１をボウル形本体４０に接続し、ボウル形本体４０を外
側絶縁体３に接続してある。本体４０内の導線４の廻り
には変圧器コア４２を取付け、変圧器コア４２上にピッ
クアップコイルを巻き付けてある。内部導線４の上部は
伝導板４１とボウル形本体４０と共に変圧器コア４２上
に同軸一次巻線を形成する。
おいて、中心導線４を伝導板４１に接続させ、伝導板４
１をボウル形本体４０に接続し、ボウル形本体４０を外
側絶縁体３に接続してある。本体４０内の導線４の廻り
には変圧器コア４２を取付け、変圧器コア４２上にピッ
クアップコイルを巻き付けてある。内部導線４の上部は
伝導板４１とボウル形本体４０と共に変圧器コア４２上
に同軸一次巻線を形成する。
【００３４】回路２，４１，４０，３および架橋水銀部
分の抵抗は非常に小さく、この理由のため、変圧器コア
４２の廻りの巻線は１回巻きで十分である。
分の抵抗は非常に小さく、この理由のため、変圧器コア
４２の廻りの巻線は１回巻きで十分である。
【００３５】もちろん、変圧器コア４２に相当する変圧
器コアを励磁させるため２つの異なる垂直方向に電圧を
使用することもできる。
器コアを励磁させるため２つの異なる垂直方向に電圧を
使用することもできる。
【００３６】最後に図６には本発明による完全な装置の
略図を示している。符号１６で磁気ピックアップを示
し、磁気ピックアップ１６は好ましくは指向的磁界、即
ちアース磁界が可動装置の一部分によって妨害されない
位置で可動装置に連結されている。更に交流電流発生器
１７があり、該発生器１７は多数の変調器５，６および
７に接続され、変調器５，６，７は３つの異なる座標方
向において磁気ピックアップ１６により測定された磁界
強さに依存する交流電流を変調させる。
略図を示している。符号１６で磁気ピックアップを示
し、磁気ピックアップ１６は好ましくは指向的磁界、即
ちアース磁界が可動装置の一部分によって妨害されない
位置で可動装置に連結されている。更に交流電流発生器
１７があり、該発生器１７は多数の変調器５，６および
７に接続され、変調器５，６，７は３つの異なる座標方
向において磁気ピックアップ１６により測定された磁界
強さに依存する交流電流を変調させる。
【００３７】変調器５，６および７の励磁電流は増幅後
に３つの相互に直交する励磁巻線１８，１９および２０
に供給され、またそれと比例した電流が補償巻線２１，
２２および２３に給電される。
に３つの相互に直交する励磁巻線１８，１９および２０
に供給され、またそれと比例した電流が補償巻線２１，
２２および２３に給電される。
【００３８】水銀球面１に突出するセンサ３７，３８お
よび３９を直線同軸ケーブルにより補償巻線２１，２２
および２３の球面外側区域と接続する。ここからそれら
のセンサを上方変圧補助変圧器２７，２８および２９の
一次巻線２４，２５および２６に接続し、その二次巻線
は好ましくは巻線の大部分がわずかに１回巻となってい
るリンク型変圧器として実施される加算変圧器３３の一
次巻線３０，３１および３２に接続されている。
よび３９を直線同軸ケーブルにより補償巻線２１，２２
および２３の球面外側区域と接続する。ここからそれら
のセンサを上方変圧補助変圧器２７，２８および２９の
一次巻線２４，２５および２６に接続し、その二次巻線
は好ましくは巻線の大部分がわずかに１回巻となってい
るリンク型変圧器として実施される加算変圧器３３の一
次巻線３０，３１および３２に接続されている。
【００３９】加算変圧器の二次巻線は帯域通過フィルタ
を通して位相敏感復調器３５に接続され、その復調器３
５はその位相表示を電気素子３６から受け、該電気素子
３６の電圧は励磁電流から誘導される。
を通して位相敏感復調器３５に接続され、その復調器３
５はその位相表示を電気素子３６から受け、該電気素子
３６の電圧は励磁電流から誘導される。
【００４０】回転により誘導された測定電圧は磁界の磁
界強さに比例し、導線のピックアップ電圧は磁界の第１
誘導体と比例しているために、位相敏感復調器３５は発
生交番磁界からピックアップされた妨害信号を除去する
非常に有効な機構を形成する。
界強さに比例し、導線のピックアップ電圧は磁界の第１
誘導体と比例しているために、位相敏感復調器３５は発
生交番磁界からピックアップされた妨害信号を除去する
非常に有効な機構を形成する。
【００４１】異なる周波数を有する励磁磁界の使用は本
発明を適用する場合に、特に重要で、それにより、磁界
を可動装置に接続される。その後、３つの相互に垂直な
信号を容易な方法で分離することができ、本装置と共に
移動する３つの軸の廻りの角速度を測定する装置が達成
でき、それは全体として３つの別々の相互に垂直に取付
けられた装置よりもかなり簡単である。
発明を適用する場合に、特に重要で、それにより、磁界
を可動装置に接続される。その後、３つの相互に垂直な
信号を容易な方法で分離することができ、本装置と共に
移動する３つの軸の廻りの角速度を測定する装置が達成
でき、それは全体として３つの別々の相互に垂直に取付
けられた装置よりもかなり簡単である。
【図１】１つの電極対の取付けを示す説明図。
【図２】外部磁界の方向で発生する磁界を説明する略
図。
図。
【図３】同質磁界を達成するコイルを示す説明図。
【図４】ほぼ完全に磁界のない外部空間達成の巻線と補
償巻線とを示す説明図。
償巻線とを示す説明図。
【図５】リンクコア変圧器と一体のピックアップの説明
図。
図。
【図６】本発明による完全装置を示す説明図。
１ 球面 ２ 伝導外部シース ３ 絶縁シース ４ 導線 ５，６，７ 変調器 ８，９，１０ 増幅器 １１ 巻線 １６ 磁気ピックアップ １７ 交流電流発電機 １８，１９，２０ 相互垂直励磁巻線 ２１，２２，２３ 補償巻線 ２４，２５，２６ １次巻線 ２７，２８，２９ 上位変圧補助変圧器 ３０，３１，３２ １次巻線 ３３ 加算変圧器 ３４ 帯域通過フィルタ ３５ 位相敏感復調器 ３６ 素子 ３７，３８，３９ 検出器 ４０ ボウル型本体 ４１ 伝導板 ４２ 変圧器コア ４３ 絶縁体 ２ａ 内部巻線 ２ｂ 補償巻線
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも１つの励磁巻線（１１）を予
定空間の廻りに取付け、励磁巻線を電流源に接続し、励
磁巻線の外側には励磁巻線と共軸の補償巻線を取付け、
補償巻線の外側において両巻線により発生された磁界が
互いに補償するように両巻線を通る電流を比例させたこ
とを特徴とする予定空間における磁界発生装置。 - 【請求項２】 両巻線（１１，１２）を長円面又は球面
に配置し、両巻線のおのおのには巻線の軸方向において
長さの単位当り一定の巻数を備えたことを特徴とする請
求項１による磁界発生装置。 - 【請求項３】 巻線を配置した面を球面にし、両巻線の
励磁電流には巻線を配置した球面の半径の第三の力に反
比例する比例を備えたことを特徴とする請求項２または
請求項３による磁界発生装置。 - 【請求項４】 ３つの互いに垂直な励磁巻線（１８，１
９，２０）と、該励磁巻線と同軸の３つの補償巻線（２
１，２２，２３）とを備えたことを特徴とする請求項２
または請求項３の磁界発生装置。 - 【請求項５】 同軸巻線の各対に交流を給電し、その交
流の周波数を他方の対のおのおのを通る電流の周波数と
相違させた特徴とする請求項４による磁界発生装置。 - 【請求項６】 巻線を通る電流を制御する変調装置を備
え、これらの変調器１２に交流を出力させるように該変
調器を制御する磁力計を備え、その交流を巻線の方向に
おいて測定させた磁場の強さに比例させたことを特徴と
する請求項１乃至請求項５のいずれか１項による磁界発
生装置。 - 【請求項７】 伝導液体慣性質量（１）を球面容器に入
れ、球面慣性質量の中心の近くに配設した電極と、この
質量の表面の近くに配設した電極とから成る３つの電極
対を備えたことを特徴とする角速度センサを有する磁界
発生装置。 - 【請求項８】 電極対（３７，３８，３９）の出力電圧
を動電流的に分割した３つの一次巻線（３０，３１，３
２）から１つの二次巻線（３３）を有するリンク型変圧
器に給電し、二次巻線には一次巻線のおのおのの巻線よ
りも何倍か多数の巻回数を備えたことを特徴とする請求
項７による角速度センサを有する磁界発生装置。 - 【請求項９】 おのおのの電極対（３７，３８，３９）
とリンク型変圧器の一次巻線（３０，３１，３２）との
間に上方変圧の変圧器（２７，２８，２９）を取付けた
ことを特徴とする請求項８による磁界発生装置。 - 【請求項１０】 単数の電極対または複数の電極対によ
り発信された信号を位相敏感検出し、巻線（１１，１
２）に給電する電流から誘導して質量に磁界を発生させ
ることを特徴とする請求項７，８及び９のいずれか１項
による角速度センサを有する磁界発生装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9000163A NL9000163A (nl) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | Hoeksnelheidsmeter in combinatie met hoekstand uit magneetveld. |
| NL9000163 | 1990-01-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07120486A true JPH07120486A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=19856466
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3006545A Pending JPH0755472A (ja) | 1990-01-23 | 1991-01-23 | 角速度センサ |
| JP3006546A Pending JPH07120486A (ja) | 1990-01-23 | 1991-01-23 | 予定空間における磁界発生装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3006545A Pending JPH0755472A (ja) | 1990-01-23 | 1991-01-23 | 角速度センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5237872A (ja) |
| EP (2) | EP0446496A3 (ja) |
| JP (2) | JPH0755472A (ja) |
| NL (1) | NL9000163A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100500662B1 (ko) * | 2003-12-27 | 2005-07-12 | 한국전자통신연구원 | 트랜스포머를 이용한 전기장／자기장 발생 장치 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5477470A (en) * | 1994-06-20 | 1995-12-19 | Lewis; W. Stan | Real-time digital orientation device |
| US5517430A (en) * | 1994-06-20 | 1996-05-14 | Directional Robotics Research, Inc. | Real-time digital orientation device |
| DE19854603A1 (de) * | 1998-11-26 | 2000-05-31 | Borucu Cafer | Drehzahl- und Drehschwingungsmeßgerät |
| US20030150268A1 (en) * | 2002-02-08 | 2003-08-14 | Ball Semiconductor, Inc. | System and method for reducing electric discharge breakdown in electrostatically levitated MEMS devices |
| RU2272297C1 (ru) * | 2004-11-22 | 2006-03-20 | Виктор Андреевич Иващенко | Способ формирования управляющего воздействия в датчике угловой скорости с дискретным выходом и датчик угловой скорости с дискретным выходом |
| US7868610B2 (en) * | 2006-06-09 | 2011-01-11 | The Regents Of The University Of California | Angular motion tracking sensor |
| US8423487B1 (en) * | 2010-08-11 | 2013-04-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Machine learning approach to wave height prediction |
| US8434371B2 (en) | 2010-10-14 | 2013-05-07 | Brickhouse Innovations, Llc | Electromagnetic fluid velocity sensor with adjustable electrodes |
| US9300409B1 (en) * | 2011-08-01 | 2016-03-29 | eentec, LLC | Rotational electrochemical seismometer using magnetohydrodynamic technology and related methods |
| US9581444B2 (en) | 2015-06-29 | 2017-02-28 | International Business Machines Corporation | Electronic roll pitch and yaw sensor using conductive fluid |
Family Cites Families (14)
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|---|---|---|---|---|
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| US3176520A (en) * | 1960-09-12 | 1965-04-06 | Honeywell Inc | Angular accelerometer |
| US3238787A (en) * | 1960-12-01 | 1966-03-08 | Gen Precision Inc | Angular accelerometer equipped with mercury filled rotor |
| US3389333A (en) * | 1964-02-10 | 1968-06-18 | Sperry Rand Corp | Control system for maintaining a desired magnetic field in a given space |
| US3359806A (en) * | 1965-05-03 | 1967-12-26 | Northrop Corp | Rate sensor |
| GB1219890A (en) * | 1968-01-08 | 1971-01-20 | Harry Hirsch Herman Jr | Improvements in or relating to gyroscopic devices |
| FR2031376A1 (ja) * | 1969-02-18 | 1970-11-20 | Compteurs Comp D | |
| US4015471A (en) * | 1975-11-18 | 1977-04-05 | Marsh-Mcbirney, Inc. | Spherical electromagnetic water current velocity sensor with protruding electrodes |
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| FR2462710A1 (fr) * | 1979-07-27 | 1981-02-13 | Anvar | Procedes et dispositifs pour mesurer localement des vitesses instantanees d'un fluide electroconducteur, notamment d'un metal fondu |
| DE3132933C2 (de) * | 1981-08-20 | 1984-09-06 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Bestimmung der Wicklungsströme in magnetischen Eigenschutz (MES)-Anlagen |
| AU579530B2 (en) * | 1984-07-06 | 1988-11-24 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Magnetic structure for NMR applications and the like |
| US4737716A (en) * | 1986-02-06 | 1988-04-12 | General Electric Company | Self-shielded gradient coils for nuclear magnetic resonance imaging |
-
1990
- 1990-01-23 NL NL9000163A patent/NL9000163A/nl not_active Application Discontinuation
- 1990-12-21 EP EP19900203443 patent/EP0446496A3/en not_active Withdrawn
- 1990-12-21 EP EP90203442A patent/EP0445441A1/en not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-01-23 JP JP3006545A patent/JPH0755472A/ja active Pending
- 1991-01-23 JP JP3006546A patent/JPH07120486A/ja active Pending
- 1991-01-23 US US07/644,584 patent/US5237872A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100500662B1 (ko) * | 2003-12-27 | 2005-07-12 | 한국전자통신연구원 | 트랜스포머를 이용한 전기장／자기장 발생 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL9000163A (nl) | 1991-08-16 |
| US5237872A (en) | 1993-08-24 |
| JPH0755472A (ja) | 1995-03-03 |
| EP0445441A1 (en) | 1991-09-11 |
| EP0446496A3 (en) | 1991-12-04 |
| EP0446496A2 (en) | 1991-09-18 |
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