JPH09329656A - SQUID type magnetic force measuring device - Google Patents

SQUID type magnetic force measuring device

Info

Publication number
JPH09329656A
JPH09329656A JP16510096A JP16510096A JPH09329656A JP H09329656 A JPH09329656 A JP H09329656A JP 16510096 A JP16510096 A JP 16510096A JP 16510096 A JP16510096 A JP 16510096A JP H09329656 A JPH09329656 A JP H09329656A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coarse
data
output
magnetic field
fine
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.)
Granted
Application number
JP16510096A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2869524B2 (en
Inventor
Yasumasa Otani
泰正 大谷
Yukichi Fujimatsu
勇吉 藤松
Yasushi Sasaki
康 佐々木
Masakatsu Fujinuma
正勝 藤沼
Noriyuki Inaba
敬之 稲葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Steel Works Ltd
Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Steel Works Ltd, Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency filed Critical Japan Steel Works Ltd
Priority to JP16510096A priority Critical patent/JP2869524B2/en
Publication of JPH09329656A publication Critical patent/JPH09329656A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2869524B2 publication Critical patent/JP2869524B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 FLL駆動回路内部の積分器の放電過渡特性
により生ずる誤差を回避し、より正確な磁界計測を実現
するSQUID型磁力計測装置を得る。 【構成】 粗データ及び精データの加算を行う粗精合成
器5及び粗パルス検出の際、その後一定時間、粗精合成
器5出力を粗パルス検出直前の粗精合成器5出力に保持
するブランキング制御器を備える。
(57) [Summary] [Object] To obtain an SQUID type magnetic force measuring device which realizes more accurate magnetic field measurement by avoiding an error caused by discharge transient characteristics of an integrator in a FLL drive circuit. [Structure] When the coarse-fine synthesizer 5 for adding the coarse data and the fine data is detected and the coarse pulse is detected, the output of the coarse-fine synthesizer 5 is held at the output of the coarse-fine synthesizer 5 immediately before the detection of the coarse pulse for a certain period of time. Equipped with a ranking controller.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はSQUID(超伝導量
子干渉素子;uperconducting Qu
ntum nterferece evice)セ
ンサを用いた磁力計測装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention SQUID (superconducting quantum interference device; S uperconducting Qu a
ntum I nterferece D evice) relates force measuring apparatus using the sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来のSQUID型磁力計測装置
のブロック図である。図7において、1は磁界を検出す
るSQUIDセンサ、2はSQUIDセンサの入力磁界
変化に対する周期的電圧変化を直線的に変換し出力する
他、その出力が上記周期的電圧変化の予め定めた任意の
周期数に相当する電圧値に達した際、これをリセットす
ると共にこのリセット動作が行われたことを示すパルス
(粗パルスと称す。)を出力するFLL(Flux L
ocked Loop)駆動回路、3はFLL駆動回路
2の電圧出力をデジタル量のデータ(精データと称
す。)に変換するA/D変換器、4は上記粗パルスの累
積数を数え、上記リセットが行われる周期数に相当する
磁界量の整数倍で得られるデータ(粗データと称す。)
へ変換し出力する粗計測器、5は粗データと精データを
加算し検出した磁界量を出力する粗精合成器である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a block diagram of a conventional SQUID type magnetic force measuring apparatus. In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a SQUID sensor for detecting a magnetic field, 2 linearly converts and outputs a periodic voltage change with respect to an input magnetic field change of the SQUID sensor, and its output is an arbitrary predetermined one of the above periodic voltage changes. When the voltage value corresponding to the number of cycles is reached, this is reset and a FLL (Flux L) that outputs a pulse (coarse pulse) indicating that this reset operation has been performed.
ocked Loop) drive circuit, 3 is an A / D converter that converts the voltage output of the FLL drive circuit 2 into digital amount data (referred to as fine data), and 4 counts the cumulative number of the rough pulses and resets Data obtained by an integral multiple of the amount of magnetic field corresponding to the number of cycles performed (referred to as coarse data).
A coarse measuring device 5 for converting to and outputting to a coarse measuring device 5 for adding the rough data and the fine data and outputting the detected magnetic field amount.

【0003】次に動作について説明する。SQUIDセ
ンサ1は図8に示されるように入力する磁界Bの変化に
対し電圧Vが周期的に変化するB−V特性を有するた
め、そのままでは磁界Bに対し電圧Vが一意的に決まら
ず高ダイナミックレンジの測定には向かない。FLL駆
動回路2はこのようなSQUIDセンサ1の周期的なB
−V特性を直線的な電圧出力に変換する回路で、SQU
IDセンサ1への入力磁界と逆符号のフィードバック磁
界の発生により上記B−V特性上に動作点(例えば谷の
部分)を固定する方式に基づき、図9に示すような予め
定めたB−V特性のn周期(nは整数)が最大電圧とな
り、かつBの大きさに比例する直線状の電圧をA/D変
換器3へ出力し、n周期を超える際はこの電圧出力を発
生する内部の積分器を零点へリセットすると同時に粗パ
ルスを粗計測器4へ出力する。A/D変換器3はFLL
駆動回路2の電圧出力をデジタル量に変換し粗精合成器
5へ精データとして出力する。また、粗計測器4はFL
L駆動回路2の粗パルス出力の累積数に上記予め定めた
周期数に相当する磁界量Bを乗算し、上記n周期の整数
倍に相当する値を粗データとして粗精合成器5へ出力す
る。したがって、SQUIDセンサ1への入力磁界が一
定の変化率で増加した場合、タイミング1に示されるよ
うに粗データは階段状出力、精データは鋸歯状出力とな
り、粗精合成器5において、これらの加算を行うことに
よりSQUIDで検出された磁界量が得られる。
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 8, the SQUID sensor 1 has the B-V characteristic that the voltage V changes periodically with respect to the change of the input magnetic field B, and therefore the voltage V is not uniquely determined with respect to the magnetic field B and is high. Not suitable for measuring dynamic range. The FLL drive circuit 2 has a periodic B of the SQUID sensor 1 as described above.
SQU is a circuit that converts the -V characteristic into a linear voltage output.
Based on a method of fixing an operating point (for example, a valley portion) on the BV characteristic by generating a feedback magnetic field having an opposite sign to the input magnetic field to the ID sensor 1, a predetermined BV as shown in FIG. The characteristic n cycle (n is an integer) is the maximum voltage, and a linear voltage proportional to the magnitude of B is output to the A / D converter 3, and when the n cycle is exceeded, this voltage output is generated. The coarse pulse is output to the coarse measuring device 4 at the same time that the integrator of is reset to the zero point. A / D converter 3 is FLL
The voltage output of the drive circuit 2 is converted into a digital amount and output to the coarse and fine synthesizer 5 as fine data. Further, the coarse measuring device 4 is FL
The cumulative number of coarse pulse outputs of the L drive circuit 2 is multiplied by the magnetic field amount B corresponding to the predetermined number of cycles, and a value corresponding to an integral multiple of the n cycles is output to the coarse refiner synthesizer 5 as coarse data. . Therefore, when the input magnetic field to the SQUID sensor 1 increases at a constant rate of change, the coarse data is stepwise output and the fine data is sawtooth output as shown in the timing 1. The magnetic field amount detected by the SQUID is obtained by performing the addition.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のSQUID型磁
力計測装置における理想的な粗精合成は図10のタイミ
ング1に示されるものである。図10は時間経過に対し
てSQUIDセンサ1への入力が直線的に増加している
ときにおいて、デジタル量へ変換されたFLL駆動回路
2の出力である精データを、粗データ及び粗精合成器5
の出力である粗精合成後データと対応させたものであ
る。理想的には精データの零リセット及び粗データの出
力が無限小の一致した時間に行われ、ここに示されるよ
うに粗精合成後出力は滑らかに直線上に増加する。ここ
で更に詳しく実際のFLL駆動回路2の構成を示す。F
LL駆動回路2は図13に示されるように発振器11よ
り変調されたフィードバック磁界をフィードバックコイ
ル12よりSQUIDセンサ1へ入力して、外部磁界の
変化を共振回路13を介し、発振器11の出力と乗算器
14で乗算した後、積分器15を通して電圧出力へ変換
している。実際の回路では当然のことながら積分器15
はある時定数で立ち上がる、あるいは立ち下がる特性を
有するが故、図11のタイミング2に示されるように、
積分器15のリセット時にスパイク状誤差が現れる他、
入力磁界の変化率が高い場合においては図12のタイミ
ング3に示されるような精データの追従遅れによる誤差
が粗精合成後データに現れるという問題があった。
The ideal coarse synthesis in the conventional SQUID type magnetic force measuring device is shown at timing 1 in FIG. FIG. 10 shows that when the input to the SQUID sensor 1 increases linearly with time, the fine data output from the FLL drive circuit 2 converted into a digital amount is converted into a coarse data and a coarse refinement synthesizer. 5
It is made to correspond to the data after the crude refinement synthesis which is the output of. Ideally, the zero reset of the fine data and the output of the coarse data are performed at the infinitesimally small coincident times, and the output after the coarse refinement smoothly and linearly increases as shown here. Here, the configuration of the actual FLL drive circuit 2 will be described in more detail. F
As shown in FIG. 13, the LL driving circuit 2 inputs the feedback magnetic field modulated by the oscillator 11 to the SQUID sensor 1 from the feedback coil 12, and multiplies the change of the external magnetic field by the output of the oscillator 11 via the resonance circuit 13. After being multiplied by the device 14, it is converted into a voltage output through the integrator 15. In an actual circuit, of course, the integrator 15
Has a characteristic of rising or falling at a certain time constant, as shown in the timing 2 of FIG.
Spike-like error appears when the integrator 15 is reset,
When the rate of change of the input magnetic field is high, there is a problem that an error due to a tracking delay of the fine data as shown in the timing 3 of FIG. 12 appears in the data after the coarse fine synthesis.

【0005】この発明は、上記のような課題を解決する
ために成されたものであり、FLL駆動回路内部の積分
器の充放電時のある時定数に基づく過渡特性による精デ
ータの誤差を除去し、より正確な磁界測定を実現するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and eliminates an error in fine data due to a transient characteristic based on a certain time constant during charging / discharging of an integrator in the FLL drive circuit. It aims at realizing more accurate magnetic field measurement.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明のSQUID型
磁力計測装置は、従来の同装置にブランキング制御器を
組み込む構成とする。
The SQUID type magnetic force measuring apparatus of the present invention has a construction in which a blanking controller is incorporated into the conventional apparatus.

【0007】また、この発明のSQUID型磁力計測装
置は、従来の装置における粗計測器をカウント型粗計測
器へ置換する構成とする。
Further, the SQUID type magnetic force measuring device of the present invention has a structure in which the coarse measuring device in the conventional device is replaced with a count type coarse measuring device.

【0008】この発明のSQUID型磁力計測装置は、
従来の装置にスルーレート判定器、粗データ外挿器及び
選択回路を組み込む構成とする。
The SQUID type magnetic force measuring device of the present invention is
A slew rate determiner, a coarse data extrapolator, and a selection circuit are incorporated in a conventional device.

【0009】[0009]

【作用】この発明においては、ブランキング制御器によ
りFLL駆動回路内部の積分器リセット時に、以降の一
定時間、リセット直前の電圧出力を保持することによ
り、上記リセット時のスパイク状誤差を除去し、より正
確な磁界計測を実現する。
According to the present invention, when the integrator in the FLL drive circuit is reset by the blanking controller, the voltage output immediately before the reset is held for a certain period of time thereafter, thereby eliminating the spike-like error at the reset time. Achieve more accurate magnetic field measurement.

【0010】また、この発明は、カウント型粗計測器
が、FLL駆動回路の粗パルスを受け取った際、FLL
駆動回路内部の積分器リセット時の過渡特性を決める時
定数で立ち上がる特性で所定の値に達するようなカウン
ト値を粗データとして出力することにより、FLL駆動
回路内部の積分器リセット時のスパイク状誤差を除去
し、より正確な磁界計測を実現する。
Further, according to the present invention, when the count type coarse measuring instrument receives the coarse pulse of the FLL drive circuit, the FLL is measured.
Spike-like error at the time of resetting the integrator in the FLL drive circuit is output by outputting the count value as the rough data that reaches a predetermined value with the characteristic that rises with the time constant that determines the transient characteristic at the time of resetting the integrator in the drive circuit. To realize more accurate magnetic field measurement.

【0011】この発明は、スルーレート判定器が入力磁
界の変化率が所定値を超えたと判定した際、粗データ外
挿器により粗データの外挿が行われ、選択回路がA/D
変換器出力に変え、粗データ外挿器出力を粗精合成器へ
出力することにより、精データの追従遅れによる誤差を
除去し、より正確な磁界計測を実現する。
According to the present invention, when the slew rate determiner determines that the rate of change of the input magnetic field exceeds a predetermined value, the coarse data extrapolator extrapolates the coarse data and the selection circuit performs A / D conversion.
By changing the output to the converter output and outputting the output of the coarse data extrapolator to the coarse refinement synthesizer, the error due to the tracking delay of the fine data is removed, and more accurate magnetic field measurement is realized.

【0012】[0012]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の実施例を図によって説明す
る。図1において1〜5は図7に同じ、6はブランキン
グ判定器6a及びブランキング処理器6bより構成さ
れ、粗パルスをブランキング判定器6aにて検出した
際、ブランキング処理器6bにおいて、粗精合成後デー
タのブランキング前後の差がこれに要求される値以下と
なるような時間で粗パルス検出直前の粗精合成器5の出
力を保持するブランキング制御器である。
Embodiment 1 FIG. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 to 5 are the same as those in FIG. 7, and 6 is composed of a blanking determination unit 6a and a blanking processing unit 6b. When a coarse pulse is detected by the blanking determination unit 6a, the blanking processing unit 6b This is a blanking controller that holds the output of the coarse-fine synthesizer 5 immediately before the coarse pulse is detected for a time such that the difference between before and after blanking of the data after coarse-fine synthesis is equal to or less than the required value.

【0013】この発明の実施例は以上のように構成さ
れ、粗パルス発生時以外はブランキング制御器6は粗精
合成器5の出力をそのまま出力するため、従来のSQU
ID型磁力計測装置と粗精合成の処理は同じである。粗
パルス発生時はこれがブランキング制御器6に検出され
る。ブランキング制御器6は、予め設定されている一定
時間、粗パルス検出直前の粗精合成器5の出力を保持し
出力する。ここで上記一定時間とは、FLL駆動回路2
内部の積分器の放電過渡特性の時定数と精データに許容
される誤差との兼ね合いから設定され、時定数が大きな
値となれば、それに応じた長い時間となるものである。
したがって、図4のタイミング4に示されるように粗デ
ータの立ち上がり時から上記一定時間、粗精合成後出力
が一定値(図4のタイミング4におけるaの部分)とな
り、スパイク誤差は除去される。
The embodiment of the present invention is configured as described above, and since the blanking controller 6 outputs the output of the coarse synthesizer 5 as it is, except when the coarse pulse is generated, the conventional SQU is used.
The ID-type magnetic force measuring device and the processing of the coarse synthesis are the same. When the coarse pulse is generated, this is detected by the blanking controller 6. The blanking controller 6 holds and outputs the output of the coarse-fine synthesizer 5 immediately before the detection of the coarse pulse for a preset fixed time. Here, the fixed time is the FLL drive circuit 2
It is set in consideration of the time constant of the discharge transient characteristic of the internal integrator and the error allowed in the precise data. If the time constant becomes a large value, it takes a long time accordingly.
Therefore, as shown in the timing 4 of FIG. 4, the output after the coarse and fine synthesis becomes a constant value (portion a in the timing 4 of FIG. 4) for the fixed time from the rise of the rough data, and the spike error is removed.

【0014】実施例2.図2において1〜3及び5は図
7に同じ、7は時定数指示器7a及び立ち上がりカウン
タ7bより構成され、粗パルスが立ち上がりカウンタ7
bへ入力した際に、時定数指示器7aに入力されている
積分器15の放電過渡特性の時定数を参照し、所定の粗
データへ達する立ち上がり特性のカウント値を出力する
カウント型粗計測器である。
Example 2. In FIG. 2, 1 to 3 and 5 are the same as those in FIG. 7, and 7 is composed of a time constant indicator 7a and a rising counter 7b.
When inputting to b, the count type coarse measuring instrument for referring to the time constant of the discharge transient characteristic of the integrator 15 input to the time constant indicator 7a and outputting the count value of the rising characteristic reaching the predetermined rough data Is.

【0015】この発明の実施例は以上のように構成さ
れ、粗パルス発生時以外は従来のSQUID型磁力計測
装置と粗精合成の処理は同じである。粗パルス発生時
は、これを検出次第、カウント型粗計測器7は積分器1
5の放電過渡特性(図5のタイミング5におけるbの部
分)を決める時定数と同じ立ち上がり特性(図5のタイ
ミング5におけるcの部分)で、所定の粗データ(図5
のタイミング5においてd1,d2,d3で示される平
坦な部分)に達するようなカウント値を粗データとして
粗精合成器5へ出力する。粗精合成器5はこのカウント
値としての粗データと精データを加算し、出力する。し
たがって、図5に示されるタイミング5のように積分器
15のリセットに伴う過渡特性時における粗精合成後デ
ータは、一定値にその間の磁界変化を示す精データ変化
が加えられたものとなり、粗精合成に伴うスパイク誤差
は除去される。
The embodiment of the present invention is configured as described above, and the processing of the coarse precision synthesis is the same as that of the conventional SQUID type magnetic force measuring apparatus except when the coarse pulse is generated. When a coarse pulse is generated, the count-type coarse measuring instrument 7 is set to the integrator 1 upon detection.
5 has the same rise time characteristic (the portion c in the timing 5 in FIG. 5) as the time constant that determines the discharge transient characteristic (the portion b in the timing 5 in FIG. 5).
A count value reaching a flat portion indicated by d1, d2, and d3 at timing 5 is output to the coarse-fine synthesizer 5 as coarse data. The coarse and fine synthesizer 5 adds the rough data and the fine data as the count value and outputs the result. Therefore, as shown in the timing 5 in FIG. 5, the data after the coarse fine synthesis at the transient characteristic due to the resetting of the integrator 15 is a constant value to which the fine data change indicating the magnetic field change is added. Spike errors due to fine synthesis are removed.

【0016】実施例3.図3において1〜5は図7に同
じ、8は粗パルスの単位時間当たりの発生回数をモニタ
し入力磁界の変化率を判定し粗データの外挿指示及び選
択回路10における選択の指示を行う制御信号を出力す
るスルーレート判定器、9はスルーレート判定器8の制
御信号に基づき、粗データが変化した瞬間の粗データ値
を結ぶ近似直線を求め、さらに粗データが変化するタイ
ミングに合わせ、零点へ落とす操作を施すことにより推
定した精データ相当の粗データ外挿出力を精データに同
じレートで出力する粗データ外挿器、10は9と同様ス
ルーレート判定器8の制御信号に基づき、精データ又は
粗データ外挿器出力の何れかを選択出力する選択回路で
ある。
Embodiment 3. In FIG. 3, 1 to 5 are the same as in FIG. 7, 8 is the number of occurrences of the coarse pulse per unit time is monitored, the rate of change of the input magnetic field is determined, and the extrapolation instruction of the coarse data and the selection instruction in the selection circuit 10 are performed. A slew rate determiner for outputting a control signal, 9 determines an approximate straight line connecting the coarse data values at the moment when the coarse data changes based on the control signal of the slew rate determiner 8, and further adjusts to the timing when the coarse data changes, Based on the control signal of the slew rate determiner 8, 10 is a coarse data extrapolator that outputs the coarse data extrapolation output corresponding to the fine data estimated by performing the operation of dropping to the zero point to the fine data at the same rate. It is a selection circuit for selectively outputting either fine data or coarse data extrapolator output.

【0017】この発明の実施例は以上のように構成さ
れ、入力磁界の変化率が、FLL駆動回路2の追従遅れ
に伴う精データの誤差(図6タイミング6におけるeの
部分)が要求精度を満たすある所定値以下においては、
選択回路10が精データを出力するため、粗精合成器5
では粗データと精データの加算及び出力が成され、従来
のSQUID型磁力計測装置と粗精の合成処理は同じで
ある。入力磁界の変化率が上記所定値を超えた場合、ス
ルーレート判定器8はこれを検出し、粗データ外挿器9
及び選択回路10へ制御信号を出力する。粗データ外挿
器9は上記制御信号を受けると粗パルス発生時の粗デー
タ値(図6のタイミング6におけるf1,f2,f3の
点)とその時刻から変化率(図6のタイミング6におけ
るgの直線の傾き)を算出し精データの変化状況を推定
し、精データの出力レートでこの精データ相当の粗デー
タ外挿器出力を選択回路10へ出力する。選択回路10
は9と同様、上記制御信号を受けた際は精データに変わ
り、粗データ外挿器9出力を選択し、粗精合成器5へ出
力する。粗精合成器5は粗データと精データ相当の粗デ
ータ外挿器9出力を加算し出力する。したがって、図6
のタイミング6に示されるように、入力磁界が精データ
の追従しきれない変化率で変化した場合は精データに代
わり、粗データ外挿器9出力が選択され、粗精合成後デ
ータから追従遅れによる誤差が除去される。
The embodiment of the present invention is configured as described above, and the change rate of the input magnetic field has a required accuracy due to the error of the fine data (the portion e in the timing 6 in FIG. 6) due to the tracking delay of the FLL drive circuit 2. Below a certain value to be satisfied,
Since the selection circuit 10 outputs precise data, the coarse-fine synthesizer 5
The rough data and the fine data are added and output, and the conventional SQUID type magnetic force measuring device has the same synthesis processing as the coarse data. When the rate of change of the input magnetic field exceeds the predetermined value, the slew rate determiner 8 detects this and the coarse data extrapolator 9
Also, a control signal is output to the selection circuit 10. When the coarse data extrapolator 9 receives the control signal, the coarse data extrapolator 9 obtains the coarse data value (points f1, f2, f3 at the timing 6 in FIG. 6) at the time of the coarse pulse and the rate of change from the time (g at the timing 6 in FIG. The slope of the straight line) is calculated to estimate the change state of the fine data, and the coarse data extrapolator output corresponding to the fine data is output to the selection circuit 10 at the output rate of the fine data. Selection circuit 10
Similarly to 9, when the control signal is received, the data is changed to fine data, and the output of the coarse data extrapolator 9 is selected and output to the coarse fine synthesizer 5. The coarse-fine synthesizer 5 adds the coarse data and the output of the coarse-data extrapolator 9 corresponding to the precise data and outputs the result. Therefore, FIG.
When the input magnetic field changes at a rate of change that cannot follow the precise data as shown in the timing 6 of FIG. The error due to is removed.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば以下に
記載されるような効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0019】この発明は、従来のSQUID型磁力計測
装置にブランキング制御器を付加することで、粗精の合
成を図4に示されるタイミング4とすることができ、ス
パイク状誤差の発生を回避した、より正確な磁界計測が
実現できる。
According to the present invention, by adding a blanking controller to the conventional SQUID type magnetic force measuring device, it is possible to set the fine synthesis to the timing 4 shown in FIG. 4 and avoid the occurrence of spike-like errors. It is possible to realize more accurate magnetic field measurement.

【0020】また、この発明は、粗計測器としてカウン
ト型粗計測器を用いることにより、粗精の合成を図5に
示されるタイミング5とすることができ、スパイク状誤
差の発生を回避した、より正確な磁界計測が実現でき
る。
Further, according to the present invention, by using the count type coarse measuring device as the coarse measuring device, the synthesis of the coarse refinement can be performed at the timing 5 shown in FIG. 5, and the occurrence of the spike-like error can be avoided. More accurate magnetic field measurement can be realized.

【0021】この発明は、スルーレート判定器、粗デー
タ外挿器及び選択回路を付加することで、粗精の合成を
図6に示されるタイミング6とすることができ、FLL
駆動回路内部の積分器リセット時の過渡特性に伴った精
データの追従おくれによる誤差を回避した、より正確な
磁界計測が実現できる。
According to the present invention, by adding a slew rate determiner, a coarse data extrapolator and a selection circuit, coarse synthesis can be performed at the timing 6 shown in FIG.
It is possible to realize more accurate magnetic field measurement while avoiding an error due to the delay in tracking the precise data associated with the transient characteristic when the integrator is reset inside the drive circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施例1を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施例2を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施例3を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施例1における粗精合成のタイ
ミングを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a timing of crude refined synthesis in Example 1 of the present invention.

【図5】 この発明の実施例2における粗精合成のタイ
ミングを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a timing of crude refined synthesis in Example 2 of the present invention.

【図6】 この発明の実施例3における粗精合成のタイ
ミングを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a timing of crude refined synthesis in Example 3 of the present invention.

【図7】 従来のSQUID型磁力計測装置を示すブロ
ック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional SQUID type magnetic force measuring device.

【図8】 SQUIDセンサの磁界−電圧特性を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing a magnetic field-voltage characteristic of the SQUID sensor.

【図9】 SQUIDセンサ出力とFLL駆動回路の出
力の関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the output of the SQUID sensor and the output of the FLL drive circuit.

【図10】 理想的な粗精合成のタイミングを示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing an ideal timing of coarse refinement synthesis.

【図11】 従来の装置における粗精合成のタイミング
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a timing of coarse and fine synthesis in a conventional apparatus.

【図12】 精データに追従遅れが生じている際のタイ
ミングを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a timing when a tracking delay occurs in the fine data.

【図13】 FLL駆動回路の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an FLL drive circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 SQUIDセンサ、2 FLL駆動回路、3 A/
D変換器、4 粗計測器、5 粗精合成器、6 ブラン
キング制御器、6a ブランキング判定器、6b ブラ
ンキング処理器、7 カウント型粗計測器、7a 時定
数指示器、7b立ち上がりカウンタ、8 スルーレート
判定器、9 粗データ外挿器、10選択回路、11 発
振器、12 フィードバックコイル、13 共振回路、
14乗算器、15 積分器。
1 SQUID sensor, 2 FLL drive circuit, 3 A /
D converter, 4 coarse measurement device, 5 coarse refinement synthesizer, 6 blanking controller, 6a blanking judgment device, 6b blanking processor, 7 count type coarse measuring device, 7a time constant indicator, 7b rising counter, 8 slew rate determiner, 9 coarse data extrapolator, 10 selection circuit, 11 oscillator, 12 feedback coil, 13 resonance circuit,
14 multipliers, 15 integrators.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤沼 正勝 鎌倉市上町屋325番地 三菱電機株式会社 鎌倉製作所内 (72)発明者 稲葉 敬之 鎌倉市上町屋325番地 三菱電機株式会社 鎌倉製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masakatsu Fujinuma 325 Kamimachiya, Kamakura City Mitsubishi Electric Co., Ltd. Kamakura Factory (72) Inventor Takayuki Inaba 325 Kamimachiya, Kamakura City Mitsubishi Electric Co., Ltd. Kamakura Factory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁界を検出するSQUIDセンサと、こ
のSQUIDセンサの入力磁界変化に対する周期的電圧
変化を直線的に変換し出力し、かつ、その出力が上記周
期的電圧変化の予め定めた任意の周期数に相当する電圧
値に達した際、これをリセットすると共に粗パルスを出
力するFLL駆動回路と、このFLL駆動回路の電圧出
力をデジタル量の精データに変換するA/D変換器と、
上記粗パルスを上記周期数に相当する磁界量の整数倍で
得られる粗データへ変換し出力する粗計測器と、上記粗
データと精データを加算し検出した磁界量を出力する粗
精合成器と、上記粗パルスを検出した際、その後一定時
間、粗パルス検出直前の粗精合成器出力を保持するブラ
ンキング制御器とを備えたことを特徴とするSQUID
型磁力計測装置。
1. A SQUID sensor for detecting a magnetic field, and a periodic voltage change corresponding to a change in an input magnetic field of the SQUID sensor is linearly converted and output, and the output is an arbitrary predetermined one of the periodic voltage changes. When a voltage value corresponding to the number of cycles is reached, a FLL driving circuit that resets the voltage value and outputs a coarse pulse, and an A / D converter that converts the voltage output of the FLL driving circuit into digital precise data,
A coarse measuring device that converts the coarse pulse into coarse data obtained by an integral multiple of the magnetic field amount corresponding to the number of cycles and outputs the coarse data, and a coarse fine synthesizer that adds the coarse data and the fine data and outputs the detected magnetic field amount. And a blanking controller which holds the output of the coarse fine synthesizer immediately before the coarse pulse is detected for a certain period of time when the coarse pulse is detected.
Type magnetic force measuring device.
【請求項2】 磁界を検出するSQUIDセンサと、こ
のSQUIDセンサの入力磁界変化に対する周期的電圧
変化を直線的に変換し出力し、かつ、その出力が上記周
期的電圧変化の予め定めた任意の周期数に相当する電圧
値に達した際、これをリセットすると共に粗パルスを出
力するFLL駆動回路と、このFLL駆動回路の電圧出
力をデジタル量の精データに変換するA/D変換器と、
上記粗パルスが入力した際、所定の特性に基づき上記周
期数に相当する磁界量の整数倍で得られる粗データへ達
するカウント値を出力をするカウント型粗計測器と、上
記粗データと精データを加算し検出した磁界量を出力す
る粗精合成器とを備えたことを特徴とするSQUID型
磁力計測装置。
2. A SQUID sensor for detecting a magnetic field, and a periodic voltage change corresponding to a change in an input magnetic field of the SQUID sensor is linearly converted and output, and the output is an arbitrary predetermined one of the periodic voltage changes. When a voltage value corresponding to the number of cycles is reached, a FLL driving circuit that resets the voltage value and outputs a coarse pulse, and an A / D converter that converts the voltage output of the FLL driving circuit into digital precise data,
When the coarse pulse is input, a count type coarse measuring device that outputs a count value that reaches a coarse data obtained by an integral multiple of the magnetic field amount corresponding to the number of cycles based on a predetermined characteristic, the coarse data and the fine data. The SQUID type magnetic force measuring device is characterized by further comprising:
【請求項3】 磁界を検出するSQUIDセンサと、こ
のSQUIDセンサの入力磁界変化に対する周期的電圧
変化を直線的に変換し出力し、かつ、その出力が上記周
期的電圧変化の予め定めた任意の周期数に相当する電圧
値に達した際、これをリセットすると共に粗パルスを出
力するFLL駆動回路と、このFLL駆動回路の電圧出
力をデジタル量の精データに変換するA/D変換器と、
上記粗パルスを上記周期数に相当する磁界量の整数倍で
得られる粗データへ変換し出力する粗計測器と、上記粗
パルスの単位時間当たりの発生回数からスルーレートを
判定し制御信号を出力するスルーレート判定器と、上記
スルーレート判定器の制御信号に基づき粗データの外挿
により推定した精データ相当の粗データ外挿出力を精デ
ータに同じレートで出力する粗データ外挿器と、上記ス
ルーレート判定器の制御信号に基づき精データ又は上記
粗データ外挿器出力の何れかを選択出力する選択回路
と、上記粗データと精データ又は粗データ外挿器出力を
加算し検出した磁界量を出力する粗精合成器とを備えた
ことを特徴とするSQUID型磁力計測装置。
3. A SQUID sensor for detecting a magnetic field, and linearly converting and outputting a periodic voltage change with respect to an input magnetic field change of the SQUID sensor, and the output of the SQUID sensor is an arbitrary predetermined one of the periodic voltage changes. When a voltage value corresponding to the number of cycles is reached, a FLL driving circuit that resets the voltage value and outputs a coarse pulse, and an A / D converter that converts the voltage output of the FLL driving circuit into digital precise data,
A coarse measuring instrument that converts the coarse pulse into coarse data obtained by an integral multiple of the magnetic field amount corresponding to the number of cycles and outputs the coarse data, and a slew rate is determined from the number of times the coarse pulse is generated per unit time, and a control signal is output. A slew rate determiner, and a coarse data extrapolator that outputs a coarse data extrapolation output corresponding to fine data estimated by extrapolation of coarse data based on the control signal of the slew rate determiner to the fine data at the same rate, A selection circuit for selectively outputting either the fine data or the coarse data extrapolator output based on the control signal of the slew rate determiner, and the magnetic field detected by adding the coarse data and the fine data or the coarse data extrapolator output. An SQUID type magnetic force measuring device, comprising: a coarse-fine synthesizer for outputting a quantity.
JP16510096A 1996-06-06 1996-06-06 SQUID type magnetic force measuring device Expired - Lifetime JP2869524B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16510096A JP2869524B2 (en) 1996-06-06 1996-06-06 SQUID type magnetic force measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16510096A JP2869524B2 (en) 1996-06-06 1996-06-06 SQUID type magnetic force measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09329656A true JPH09329656A (en) 1997-12-22
JP2869524B2 JP2869524B2 (en) 1999-03-10

Family

ID=15805899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16510096A Expired - Lifetime JP2869524B2 (en) 1996-06-06 1996-06-06 SQUID type magnetic force measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2869524B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002058555A1 (en) * 2001-01-23 2002-08-01 Hitachi, Ltd. Biomagnetism measuring apparatus
WO2005119283A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Japan Science And Technology Agency Hysteresis characteristic type digital fll apparatus using squid counter system
WO2011065642A1 (en) * 2009-11-26 2011-06-03 한국표준과학연구원 Flux pinning circuit, flux pinning method and squid measuring apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002058555A1 (en) * 2001-01-23 2002-08-01 Hitachi, Ltd. Biomagnetism measuring apparatus
WO2005119283A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Japan Science And Technology Agency Hysteresis characteristic type digital fll apparatus using squid counter system
US7248044B2 (en) 2004-06-03 2007-07-24 Japan Science And Technology Agency Magnetic flux measuring apparatus by hysteresis characteristic type digital FLL using counter system for squid
WO2011065642A1 (en) * 2009-11-26 2011-06-03 한국표준과학연구원 Flux pinning circuit, flux pinning method and squid measuring apparatus
US9377515B2 (en) 2009-11-26 2016-06-28 Korea Research Institute Of Standards And Science Flux-locked loop circuit, flux-locked loop method, and squid measuring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2869524B2 (en) 1999-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7649489B2 (en) Apparatus for analog/digital conversion of a measurement voltage
JPS5821921A (en) A-D converter
JPH056151B2 (en)
JPH09329656A (en) SQUID type magnetic force measuring device
US4939520A (en) Analog to digital converter using an integrator having a partially controlled output signal
JPH0682134B2 (en) Method and device for converting measured voltage to digital value
EP0759541B1 (en) Mass flowmeter converter
JP3271323B2 (en) Time measurement circuit
USRE28833E (en) Analogue to digital converter
US20060187098A1 (en) Signal processing circuit
RU2046301C1 (en) Vibration meter
JPH0695642B2 (en) Feedback pulse width modulation method A / D conversion method
JPS62254069A (en) Voltage and current detection system for power converter
JP3077357B2 (en) Electronic balance
JP2699564B2 (en) Electronic balance
JPS63143122A (en) Feeder flow control device
JP4048470B2 (en) Physical quantity measurement display method and measurement display apparatus
JPH057549Y2 (en)
JPS61201119A (en) electronic balance
JPH0374765B2 (en)
JPS62148882A (en) Time measuring instrument
SU1509600A1 (en) Electromagnetic flowmeter
JPS6161728B2 (en)
JPH1065540A (en) Electronic balance that makes one measurement multiple times in a short time
JPS64854B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term