JPH1174582A - 方位センサ - Google Patents
方位センサInfo
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- JPH1174582A JPH1174582A JP9233067A JP23306797A JPH1174582A JP H1174582 A JPH1174582 A JP H1174582A JP 9233067 A JP9233067 A JP 9233067A JP 23306797 A JP23306797 A JP 23306797A JP H1174582 A JPH1174582 A JP H1174582A
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Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 形状を小型にすることが可能であり、かつ地
磁気による磁力線の方位を精密に測定できる方位センサ
を提供する。 【解決手段】 外部磁界による磁力線のＸ軸およびＹ軸
方向の成分を検出する第１、第２の磁気インピーダンス
効果素子（以下ＭＩ素子と略す）２、３と、ＭＩ素子
２、３にバイアス磁化を印加する巻線５、６とを備え、
ＭＩ素子２、３が、それぞれに印加される交流電流の電
流路が直交するように同一平面４に配置され、ＭＩ素子
２、３が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以
上を主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔ
ｉ、Ｖのうちの１種または２種以上の元素とＢを含み、
ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、Ｔｘは結晶化開始温度、Ｔ
ｇはガラス遷移温度を示す）の式で表される過冷却液体
の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以上である軟磁性金属ガラス
合金であることを特徴とする方位センサ１を採用する。
磁気による磁力線の方位を精密に測定できる方位センサ
を提供する。 【解決手段】 外部磁界による磁力線のＸ軸およびＹ軸
方向の成分を検出する第１、第２の磁気インピーダンス
効果素子（以下ＭＩ素子と略す）２、３と、ＭＩ素子
２、３にバイアス磁化を印加する巻線５、６とを備え、
ＭＩ素子２、３が、それぞれに印加される交流電流の電
流路が直交するように同一平面４に配置され、ＭＩ素子
２、３が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以
上を主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔ
ｉ、Ｖのうちの１種または２種以上の元素とＢを含み、
ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、Ｔｘは結晶化開始温度、Ｔ
ｇはガラス遷移温度を示す）の式で表される過冷却液体
の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以上である軟磁性金属ガラス
合金であることを特徴とする方位センサ１を採用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地磁気による磁力
線の方位を検出する方位センサに関するものであり、特
に、軟磁性金属ガラス合金からなる磁気インピーダンス
効果素子を備えた方位センサに関するものである。
線の方位を検出する方位センサに関するものであり、特
に、軟磁性金属ガラス合金からなる磁気インピーダンス
効果素子を備えた方位センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】方位センサは、単独で地磁気等の外部磁
界による磁力線の方位を測定できるので、車載用コンパ
ス及びナビゲーションシステム等の自車位置の検出手段
として広く用いられている。
界による磁力線の方位を測定できるので、車載用コンパ
ス及びナビゲーションシステム等の自車位置の検出手段
として広く用いられている。
【０００３】上述の方位センサの中でも、フラックスゲ
ートセンサーは、その動作原理上安定性に優れ、磁界の
検出感度も１０-7〜１０-6Ｇ程度と高いので、広く用い
られている。しかし、このフラックスゲートセンサー
は、環状の磁心と、この磁心に巻回して磁場を印加する
励磁巻線と、磁心の磁束密度を検出する検出巻線とから
なる構造であるため、形状が塊状となり、小型化が図れ
ないという課題がある。
ートセンサーは、その動作原理上安定性に優れ、磁界の
検出感度も１０-7〜１０-6Ｇ程度と高いので、広く用い
られている。しかし、このフラックスゲートセンサー
は、環状の磁心と、この磁心に巻回して磁場を印加する
励磁巻線と、磁心の磁束密度を検出する検出巻線とから
なる構造であるため、形状が塊状となり、小型化が図れ
ないという課題がある。
【０００４】一方、別の方位センサとして、磁気抵抗素
子（以下、ＭＲ素子と略す）を用いた方位センサは、２
つのＭＲ素子をそれぞれに印加される電流の電流路が互
いに直交するように同一平面内に配置し、これら２つの
ＭＲ素子をブリッジ等に接続することにより外部磁界に
よる磁力線の方位を検出するもので、形状が平面状であ
り、小型化を図ることが可能である。
子（以下、ＭＲ素子と略す）を用いた方位センサは、２
つのＭＲ素子をそれぞれに印加される電流の電流路が互
いに直交するように同一平面内に配置し、これら２つの
ＭＲ素子をブリッジ等に接続することにより外部磁界に
よる磁力線の方位を検出するもので、形状が平面状であ
り、小型化を図ることが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＭＲ素
子を用いた方位センサは、外部磁界の強度の変化による
ＭＲ素子自身の固有抵抗に対する抵抗変化率が３〜６％
程度と小さく、抵抗変化が鋭敏ではないので、地磁気等
の外部磁界による磁力線の精密な方位測定を行うことが
困難であり、方位センサとして適当でないという課題が
あった。
子を用いた方位センサは、外部磁界の強度の変化による
ＭＲ素子自身の固有抵抗に対する抵抗変化率が３〜６％
程度と小さく、抵抗変化が鋭敏ではないので、地磁気等
の外部磁界による磁力線の精密な方位測定を行うことが
困難であり、方位センサとして適当でないという課題が
あった。
【０００６】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたものであって、その形状を小型にすることが可能で
あり、かつ地磁気による磁力線の方位を精密に測定でき
る方位センサを提供することを目的とする。
れたものであって、その形状を小型にすることが可能で
あり、かつ地磁気による磁力線の方位を精密に測定でき
る方位センサを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の方位セ
ンサは、外部磁界による磁力線の方位の検出手段とし
て、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上の元
素を主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔ
ｉ、Ｖのうちの１種または２種以上の元素とＢを含み、
ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、Ｔｘは結晶化開始温度、Ｔ
ｇはガラス遷移温度を示す）の式で表される過冷却液体
の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以上である軟磁性金属ガラス
合金からなる磁気インピーダンス効果素子を備えること
を特徴とする。また、本発明において、前記組成に対し
てＺｒを必ず含み、ΔＴｘが２５Ｋ以上であることを特
徴とするものであっても良い。
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の方位セ
ンサは、外部磁界による磁力線の方位の検出手段とし
て、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上の元
素を主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔ
ｉ、Ｖのうちの１種または２種以上の元素とＢを含み、
ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、Ｔｘは結晶化開始温度、Ｔ
ｇはガラス遷移温度を示す）の式で表される過冷却液体
の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以上である軟磁性金属ガラス
合金からなる磁気インピーダンス効果素子を備えること
を特徴とする。また、本発明において、前記組成に対し
てＺｒを必ず含み、ΔＴｘが２５Ｋ以上であることを特
徴とするものであっても良い。
【０００８】本発明の方位センサは、先に記載の方位セ
ンサであって、前記外部磁界による磁力線のＸ軸方向の
成分の検出手段である第１の磁気インピーダンス効果素
子と、前記外部磁界による磁力線のＹ軸方向の成分の検
出手段である第２の磁気インピーダンス効果素子とを備
えることを特徴とする。また、本発明の方位センサは、
先に記載の方位センサであって、前記第１、２の磁気イ
ンピーダンス効果素子は、それぞれに印加される交流電
流の電流路が互いに直交するように同一平面内に配置さ
れたことを特徴とする。また、本発明の方位センサは、
先に記載の方位センサであって、前記第１、２の磁気イ
ンピーダンス効果素子には、それぞれに印加される交流
電流の電流路に沿ってバイアス磁化を印加するための巻
線が巻回されたことを特徴とする。
ンサであって、前記外部磁界による磁力線のＸ軸方向の
成分の検出手段である第１の磁気インピーダンス効果素
子と、前記外部磁界による磁力線のＹ軸方向の成分の検
出手段である第２の磁気インピーダンス効果素子とを備
えることを特徴とする。また、本発明の方位センサは、
先に記載の方位センサであって、前記第１、２の磁気イ
ンピーダンス効果素子は、それぞれに印加される交流電
流の電流路が互いに直交するように同一平面内に配置さ
れたことを特徴とする。また、本発明の方位センサは、
先に記載の方位センサであって、前記第１、２の磁気イ
ンピーダンス効果素子には、それぞれに印加される交流
電流の電流路に沿ってバイアス磁化を印加するための巻
線が巻回されたことを特徴とする。
【０００９】更に、本発明の方位センサは、先に記載の
方位センサであって、前記軟磁性金属ガラス合金は、Δ
Ｔｘが６０Ｋ以上であり、下記の組成で表されるもので
あることを特徴とすることを特徴とする。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％であ
り、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのう
ちの１種または２種以上からなる元素である。また、本
発明は、前記（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢyな
る組成式において０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２
≦ｂ≦０.４３の関係にされてなることを特徴とするも
のでも良い。
方位センサであって、前記軟磁性金属ガラス合金は、Δ
Ｔｘが６０Ｋ以上であり、下記の組成で表されるもので
あることを特徴とすることを特徴とする。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％であ
り、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのう
ちの１種または２種以上からなる元素である。また、本
発明は、前記（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢyな
る組成式において０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２
≦ｂ≦０.４３の関係にされてなることを特徴とするも
のでも良い。
【００１０】更に、本発明の方位センサは、先に記載の
方位センサであって、前記軟磁性金属ガラス合金は、Δ
Ｔｘが６０Ｋ以上であり、下記の組成で表されるもので
あることを特徴とすることを特徴とする。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴz 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％、０原
子％≦ｚ≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からな
る元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種また
は２種以上からなる元素である。また、本発明は、前記
（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴzなる組成
式において０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦
０.４３の関係にされてなるものでも良い。
方位センサであって、前記軟磁性金属ガラス合金は、Δ
Ｔｘが６０Ｋ以上であり、下記の組成で表されるもので
あることを特徴とすることを特徴とする。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴz 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％、０原
子％≦ｚ≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からな
る元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種また
は２種以上からなる元素である。また、本発明は、前記
（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴzなる組成
式において０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦
０.４３の関係にされてなるものでも良い。
【００１１】次に、本発明の方位センサは、前記元素Ｍ
が（Ｍ'1-cＭ"c）で表され、Ｍ'はＺｒまたはＨｆのう
ちの１種または２種であり、Ｍ"はＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、
Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からなる元素であ
り、０≦ｃ≦０.６であることを特徴とするものでも良
い。更に、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成におい
て、ｃが０.２≦ｃ≦０.４の範囲であることを特徴とす
るものでも良く、前記ｃが０≦ｃ≦０.２の範囲である
ことを特徴としても良い。更に、本発明の方位センサ
は、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成において、ａ
が０.０４２≦ａ≦０.２５、ｂが０.０４２≦ｂ≦０.１
であることを特徴としても良い。本発明の方位センサ
は、前記軟磁性金属ガラス合金に４２７〜６２７℃で熱
処理が施されてなることを特徴とするものでも良い。更
に、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成において元素
Ｂの５０％以下をＣで置換しても良い。
が（Ｍ'1-cＭ"c）で表され、Ｍ'はＺｒまたはＨｆのう
ちの１種または２種であり、Ｍ"はＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、
Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からなる元素であ
り、０≦ｃ≦０.６であることを特徴とするものでも良
い。更に、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成におい
て、ｃが０.２≦ｃ≦０.４の範囲であることを特徴とす
るものでも良く、前記ｃが０≦ｃ≦０.２の範囲である
ことを特徴としても良い。更に、本発明の方位センサ
は、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成において、ａ
が０.０４２≦ａ≦０.２５、ｂが０.０４２≦ｂ≦０.１
であることを特徴としても良い。本発明の方位センサ
は、前記軟磁性金属ガラス合金に４２７〜６２７℃で熱
処理が施されてなることを特徴とするものでも良い。更
に、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成において元素
Ｂの５０％以下をＣで置換しても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１において、方位センサ１に
は、外部磁界のＸ軸方向の成分の検出手段である第１の
磁気インピーダンス効果素子（以下、ＭＩ素子と略す）
２と、Ｘ軸方向に垂直なＹ軸方向の外部磁界の成分の検
出手段である第２のＭＩ素子３とが備えられている。磁
気インピーダンス効果素子（ＭＩ素子）とは、磁気イン
ピーダンス効果（Magneto-Impedance Effect）を有する
素子である。磁気インピーダンス効果とは、ワイヤ状ま
たはリボン状の磁性体に電源からＭＨｚ帯域の交流電流
を印加し、この状態で磁性体の長手方向から外部磁界を
印加すると、外部磁界が数ガウス程度の微弱磁界であっ
ても、磁性体の両端に素材固有のインピーダンスによる
電圧が発生し、その振幅が外部磁界の強度に対応して数
十％の範囲で変化する、すなわちインピーダンス変化を
起こす現象をいう。第１、２のＭＩ素子２、３は、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上を主成分と
する軟磁性金属ガラス合金からなり、その形状は平面視
略矩形で所定の厚みを有するものである。第１、２のＭ
Ｉ素子２、３は、それぞれに印加される交流電流の電流
路の方向が互いに直交するように平面４に配置されてい
る。即ち、第１、２のＭＩ素子２、３は、それぞれの長
手方向の向きが互いに直交するように配置されている。
具体的には、第１、２のＭＩ素子２、３は、平面４に任
意の手段によって固定されている。第１、２のＭＩ素子
２、３の形状は、図１においては板状であるが、これに
限られることはなく、棒状、薄帯（リボン）状、ワイヤ
状、線状、線状の成形体の複数本を撚り合わせたもの等
であっても良い。
を参照して説明する。図１において、方位センサ１に
は、外部磁界のＸ軸方向の成分の検出手段である第１の
磁気インピーダンス効果素子（以下、ＭＩ素子と略す）
２と、Ｘ軸方向に垂直なＹ軸方向の外部磁界の成分の検
出手段である第２のＭＩ素子３とが備えられている。磁
気インピーダンス効果素子（ＭＩ素子）とは、磁気イン
ピーダンス効果（Magneto-Impedance Effect）を有する
素子である。磁気インピーダンス効果とは、ワイヤ状ま
たはリボン状の磁性体に電源からＭＨｚ帯域の交流電流
を印加し、この状態で磁性体の長手方向から外部磁界を
印加すると、外部磁界が数ガウス程度の微弱磁界であっ
ても、磁性体の両端に素材固有のインピーダンスによる
電圧が発生し、その振幅が外部磁界の強度に対応して数
十％の範囲で変化する、すなわちインピーダンス変化を
起こす現象をいう。第１、２のＭＩ素子２、３は、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上を主成分と
する軟磁性金属ガラス合金からなり、その形状は平面視
略矩形で所定の厚みを有するものである。第１、２のＭ
Ｉ素子２、３は、それぞれに印加される交流電流の電流
路の方向が互いに直交するように平面４に配置されてい
る。即ち、第１、２のＭＩ素子２、３は、それぞれの長
手方向の向きが互いに直交するように配置されている。
具体的には、第１、２のＭＩ素子２、３は、平面４に任
意の手段によって固定されている。第１、２のＭＩ素子
２、３の形状は、図１においては板状であるが、これに
限られることはなく、棒状、薄帯（リボン）状、ワイヤ
状、線状、線状の成形体の複数本を撚り合わせたもの等
であっても良い。
【００１３】第１、２のＭＩ素子２、３には、第１、２
のＭＩ素子２、３に印加される交流電流の電流路の方向
に沿って、即ち、第１、２のＭＩ素子２、３の長手方向
に沿ってバイアス磁化を印加するための巻線５、６が巻
回されている。巻線５、６の両端は、巻線端子５ａ、６
ａを介して、外部巻線用導線５ｂ、６ｂに接続されてい
る。第１、２のＭＩ素子２、３の長手方向の両端２ａ、
２ｂには、出力電流を取り出すための出力導線７、８、
９が接続されている。導線７、９は、出力端子７ａ、９
ａを介して、出力用外部導線７ｂ、９ｂに接続されてい
る。また、導線８の両端は、第１のＭＩ素子２の端部２
ａと第２のＭＩ素子３の端部３ａとに接続されている。
また、導線８は、出力端子８ａを介して、出力用外部導
線８ｂに接続されている。更に、第１、２のＭＩ素子
２、３のそれぞれの長手方向の両端２ａ、３ａには、図
示しない交流電流を印加するための導線が接続されてい
る。
のＭＩ素子２、３に印加される交流電流の電流路の方向
に沿って、即ち、第１、２のＭＩ素子２、３の長手方向
に沿ってバイアス磁化を印加するための巻線５、６が巻
回されている。巻線５、６の両端は、巻線端子５ａ、６
ａを介して、外部巻線用導線５ｂ、６ｂに接続されてい
る。第１、２のＭＩ素子２、３の長手方向の両端２ａ、
２ｂには、出力電流を取り出すための出力導線７、８、
９が接続されている。導線７、９は、出力端子７ａ、９
ａを介して、出力用外部導線７ｂ、９ｂに接続されてい
る。また、導線８の両端は、第１のＭＩ素子２の端部２
ａと第２のＭＩ素子３の端部３ａとに接続されている。
また、導線８は、出力端子８ａを介して、出力用外部導
線８ｂに接続されている。更に、第１、２のＭＩ素子
２、３のそれぞれの長手方向の両端２ａ、３ａには、図
示しない交流電流を印加するための導線が接続されてい
る。
【００１４】上述の方位センサ１の動作は次の通りであ
る。図１において、第１、２のＭＩ素子２、３には、図
示しない導線からＭＨｚ帯域の交流電流が印加されてい
る。このとき、第１、２のＭＩ素子２、３のそれぞれの
両端２ａ、３ａには、それぞれの素子に固有のインピー
ダンスによる電圧が発生している。図１に示すように、
外部磁界による磁力線の方向を任意とし、この磁力線が
第１のＭＩ素子２に印加されると、第１のＭＩ素子２の
両端に発生するインピーダンスは、この磁力線の第１の
ＭＩ素子２の長手方向に対して平行な成分（Ｘ軸方向の
成分）の大きさに対応したものとなる。同様に、この磁
力線が第２のＭＩ素子３に印加されると、第２のＭＩ素
子３の両端に発生するインピーダンスは、この磁力線の
第２のＭＩ素子３の長手方向に対して平行な成分（Ｙ軸
方向の成分）の大きさに対応したものとなる。即ち、第
１、２のＭＩ素子２、３に対して、外部磁界による磁力
線の方向が変化すると、これに対応して第１、２のＭＩ
素子２、３のインピーダンスが変化し、第１、２のＭＩ
素子２、３から出力される電圧値が変化することにな
る。このようにして、方位センサ１においては、出力端
子７ａ、８ａから、地磁気のＸ軸方向の成分の大きさに
対応した電圧値を示す出力電流が取り出され、出力端子
９ａ、８ａから、地磁気のＹ軸方向の成分の大きさに対
応した電圧値を示す出力電流が取り出される。これらの
出力電流は、外部出力導線７ｂ、８ｂ、９ｂを介して図
示しない処理部に送られる。処理部では、得られた出力
電流に基づいて地磁気による磁力線の方位が測定され
る。
る。図１において、第１、２のＭＩ素子２、３には、図
示しない導線からＭＨｚ帯域の交流電流が印加されてい
る。このとき、第１、２のＭＩ素子２、３のそれぞれの
両端２ａ、３ａには、それぞれの素子に固有のインピー
ダンスによる電圧が発生している。図１に示すように、
外部磁界による磁力線の方向を任意とし、この磁力線が
第１のＭＩ素子２に印加されると、第１のＭＩ素子２の
両端に発生するインピーダンスは、この磁力線の第１の
ＭＩ素子２の長手方向に対して平行な成分（Ｘ軸方向の
成分）の大きさに対応したものとなる。同様に、この磁
力線が第２のＭＩ素子３に印加されると、第２のＭＩ素
子３の両端に発生するインピーダンスは、この磁力線の
第２のＭＩ素子３の長手方向に対して平行な成分（Ｙ軸
方向の成分）の大きさに対応したものとなる。即ち、第
１、２のＭＩ素子２、３に対して、外部磁界による磁力
線の方向が変化すると、これに対応して第１、２のＭＩ
素子２、３のインピーダンスが変化し、第１、２のＭＩ
素子２、３から出力される電圧値が変化することにな
る。このようにして、方位センサ１においては、出力端
子７ａ、８ａから、地磁気のＸ軸方向の成分の大きさに
対応した電圧値を示す出力電流が取り出され、出力端子
９ａ、８ａから、地磁気のＹ軸方向の成分の大きさに対
応した電圧値を示す出力電流が取り出される。これらの
出力電流は、外部出力導線７ｂ、８ｂ、９ｂを介して図
示しない処理部に送られる。処理部では、得られた出力
電流に基づいて地磁気による磁力線の方位が測定され
る。
【００１５】従来のＭＲ素子の磁気検出感度が０．１
Ｏｅ程度であるのに対し、磁気インピーダンス効果を有
する素子（ＭＩ素子）は、１０-5 Ｏｅ程度の磁気を検
出することが可能である。特に、本発明の第１、２のＭ
Ｉ素子２、３に、コルピッツ発振回路などの自己発振回
路等を接続して数〜数十ＭＨｚの交流電流を印加した場
合には、分解能が約１０-6 Ｏｅの高感度で外部磁界を
安定に検出できるので、微弱な外部磁界の検出が可能に
なる。従って、第１、２のＭＩ素子２、３の形状を長手
方向の長さを短くしてＭＩ素子固有のインピーダンスを
小さくするような形状とした場合においても、良好な磁
気検出感度が得られるので、方位センサ１の小型化を図
ることが可能となる。
Ｏｅ程度であるのに対し、磁気インピーダンス効果を有
する素子（ＭＩ素子）は、１０-5 Ｏｅ程度の磁気を検
出することが可能である。特に、本発明の第１、２のＭ
Ｉ素子２、３に、コルピッツ発振回路などの自己発振回
路等を接続して数〜数十ＭＨｚの交流電流を印加した場
合には、分解能が約１０-6 Ｏｅの高感度で外部磁界を
安定に検出できるので、微弱な外部磁界の検出が可能に
なる。従って、第１、２のＭＩ素子２、３の形状を長手
方向の長さを短くしてＭＩ素子固有のインピーダンスを
小さくするような形状とした場合においても、良好な磁
気検出感度が得られるので、方位センサ１の小型化を図
ることが可能となる。
【００１６】また、上述したように、本発明の方位セン
サ１には、第１、２のＭＩ素子２、３にバイアス磁化を
印加するための巻線５、６が備えられている。本発明に
係る第１、２のＭＩ素子２、３は、図２（ａ）に示すよ
うに、外部磁界ゼロを中心に外部磁界の絶対値に依存し
て正負方向にほぼ対称的に出力電圧の変化（インピーダ
ンス変化）を示す。
サ１には、第１、２のＭＩ素子２、３にバイアス磁化を
印加するための巻線５、６が備えられている。本発明に
係る第１、２のＭＩ素子２、３は、図２（ａ）に示すよ
うに、外部磁界ゼロを中心に外部磁界の絶対値に依存し
て正負方向にほぼ対称的に出力電圧の変化（インピーダ
ンス変化）を示す。
【００１７】方位センサ１の第１、２のＭＩ素子２、３
にバイアス磁化を印加しない場合には、図２（ｂ）に示
すように、外部磁界による磁力線の方向を第１のＭＩ素
子２の長手方向に対して０〜９０゜に変化させると、第
１のＭＩ素子２からの出力電圧が低下する。また、外部
磁界による磁力線の方向を９０〜１８０゜に変化させる
と、第１のＭＩ素子２からの出力電圧が上昇する。この
とき、０゜と１８０゜における出力電圧の電圧値は同一
となり、磁力線の方向を正確に測定することができな
い。
にバイアス磁化を印加しない場合には、図２（ｂ）に示
すように、外部磁界による磁力線の方向を第１のＭＩ素
子２の長手方向に対して０〜９０゜に変化させると、第
１のＭＩ素子２からの出力電圧が低下する。また、外部
磁界による磁力線の方向を９０〜１８０゜に変化させる
と、第１のＭＩ素子２からの出力電圧が上昇する。この
とき、０゜と１８０゜における出力電圧の電圧値は同一
となり、磁力線の方向を正確に測定することができな
い。
【００１８】第１、２のＭＩ素子２、３にバイアス磁化
を印加した場合には、図２（ｃ）に示すように、外部磁
界に対するインピーダンスが直線的に変化する領域を使
用することになり、外部磁界による磁力線の方向を０〜
１８０゜に変化した場合でも、ＭＩ素子からの出力電圧
の変化が線形的であり、外部磁界の方向を正確に測定で
きる。
を印加した場合には、図２（ｃ）に示すように、外部磁
界に対するインピーダンスが直線的に変化する領域を使
用することになり、外部磁界による磁力線の方向を０〜
１８０゜に変化した場合でも、ＭＩ素子からの出力電圧
の変化が線形的であり、外部磁界の方向を正確に測定で
きる。
【００１９】第１、２のＭＩ素子２、３に印加するバイ
アス磁化の大きさは、絶対値で０．１〜２ Ｏｅの範囲
であることが好ましい。バイアス磁化の大きさが、０．
１ Ｏｅ以下若しくは２ Ｏｅ以上の範囲では、外部磁界
に対するインピーダンス変化が線形変化でないので好ま
しくない。従って、バイアス磁化を印加するための巻線
５、６に印加するバイアス電流は、数ｍＡの直流電流で
十分である。
アス磁化の大きさは、絶対値で０．１〜２ Ｏｅの範囲
であることが好ましい。バイアス磁化の大きさが、０．
１ Ｏｅ以下若しくは２ Ｏｅ以上の範囲では、外部磁界
に対するインピーダンス変化が線形変化でないので好ま
しくない。従って、バイアス磁化を印加するための巻線
５、６に印加するバイアス電流は、数ｍＡの直流電流で
十分である。
【００２０】第１、２のＭＩ素子２、３を構成する軟磁
性金属ガラス合金は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種ま
たは２種以上を主成分とし、ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式
中、Ｔｘは結晶化開始温度、Ｔｇはガラス遷移温度を示
す）の式で表される過冷却液体領域の温度幅ΔＴｘが２
０Ｋ以上、組成によっては４０〜６０Ｋ以上という顕著
な温度間隔を示すので、徐冷による成形が可能となり、
比較的肉厚のリボン状や線状の成形体を作成することが
可能となる。
性金属ガラス合金は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種ま
たは２種以上を主成分とし、ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式
中、Ｔｘは結晶化開始温度、Ｔｇはガラス遷移温度を示
す）の式で表される過冷却液体領域の温度幅ΔＴｘが２
０Ｋ以上、組成によっては４０〜６０Ｋ以上という顕著
な温度間隔を示すので、徐冷による成形が可能となり、
比較的肉厚のリボン状や線状の成形体を作成することが
可能となる。
【００２１】高い磁気インピーダンス効果を有しなが
ら、しかも２０Ｋ以上のΔＴｘを有する軟磁性金属ガラ
ス合金を得るために、この軟磁性金属ガラス合金に、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種ま
たは２種以上とＢとを含有させる。より具体的に例示す
ると、本発明では、その組成が、 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy の一般式で表記することができ、この一般式において、
０≦ａ≦０.２９、０≦ｂ≦０.４３、５原子％≦x≦２
０原子％、１０原子％≦y≦２２原子％なる関係が好ま
しく、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖの
うちの１種又は２種以上からなる元素である。前記の組
成において、Ｚｒを必ず含み、ΔＴxが２５Ｋ以上であ
ることが好ましい。また、前記の組成において、ΔＴx
が６０Ｋ以上であることがより好ましい。更に、前記
（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢyなる一般式にお
いて０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦０.４３
の関係にされてなることが好ましい。
ら、しかも２０Ｋ以上のΔＴｘを有する軟磁性金属ガラ
ス合金を得るために、この軟磁性金属ガラス合金に、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種ま
たは２種以上とＢとを含有させる。より具体的に例示す
ると、本発明では、その組成が、 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy の一般式で表記することができ、この一般式において、
０≦ａ≦０.２９、０≦ｂ≦０.４３、５原子％≦x≦２
０原子％、１０原子％≦y≦２２原子％なる関係が好ま
しく、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖの
うちの１種又は２種以上からなる元素である。前記の組
成において、Ｚｒを必ず含み、ΔＴxが２５Ｋ以上であ
ることが好ましい。また、前記の組成において、ΔＴx
が６０Ｋ以上であることがより好ましい。更に、前記
（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢyなる一般式にお
いて０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦０.４３
の関係にされてなることが好ましい。
【００２２】次に、本発明に係る他の軟磁性金属ガラス
合金は、その組成が、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）
100-x-y-zＭxＢyＴzの一般式で表記することができ、こ
の一般式において、０≦ａ≦０.２９、０≦ｂ≦０.４
３、５原子％≦x≦２０原子％、１０原子％≦y≦２２原
子％、０原子％≦z≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種又は２種
以上からなる元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの
１種又は２種以上の元素である。また、本発明は、前記
（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴzなる 一般
式において０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦
０.４３の関係にされてなるものでも良い。次に、前記
元素Ｍが（Ｍ'1-cＭ"c）で表され、Ｍ'はＺｒまたはＨ
ｆのうちの１種または２種であり、Ｍ"はＮｂ、Ｔａ、
Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からなる元
素であり、０≦ｃ≦０.６であることを特徴とするもの
でも良い。更に、前記組成においてｃが０.２≦ｃ≦０.
４の範囲であることを特徴とするものでも良く、前記ｃ
が０≦ｃ≦０.２の範囲であることを特徴としても良
い。更に本発明において、０.０４２≦ａ≦０.２５、
０.０４２≦ｂ≦０.１であることを特徴としても良い。
合金は、その組成が、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）
100-x-y-zＭxＢyＴzの一般式で表記することができ、こ
の一般式において、０≦ａ≦０.２９、０≦ｂ≦０.４
３、５原子％≦x≦２０原子％、１０原子％≦y≦２２原
子％、０原子％≦z≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種又は２種
以上からなる元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの
１種又は２種以上の元素である。また、本発明は、前記
（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴzなる 一般
式において０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦
０.４３の関係にされてなるものでも良い。次に、前記
元素Ｍが（Ｍ'1-cＭ"c）で表され、Ｍ'はＺｒまたはＨ
ｆのうちの１種または２種であり、Ｍ"はＮｂ、Ｔａ、
Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からなる元
素であり、０≦ｃ≦０.６であることを特徴とするもの
でも良い。更に、前記組成においてｃが０.２≦ｃ≦０.
４の範囲であることを特徴とするものでも良く、前記ｃ
が０≦ｃ≦０.２の範囲であることを特徴としても良
い。更に本発明において、０.０４２≦ａ≦０.２５、
０.０４２≦ｂ≦０.１であることを特徴としても良い。
【００２３】本発明において、軟磁性金属ガラス合金に
４２７℃（７００Ｋ）〜６２７℃（９００Ｋ）で熱処理
が施されてなることを特徴とするものでも良い。この範
囲の温度で熱処理がなされたものは、高い透磁率を示
す。なお、加熱後の冷却時に急冷すると、結晶相が析出
してアモルファス化できないので、熱処理後の冷却速度
はできるだけ遅いものとする必要があり、加熱後に徐冷
するか焼き鈍しするなどの処理が好ましい。また、前記
の組成において原子Ｂの５０％以下をＣで置換しても良
い。
４２７℃（７００Ｋ）〜６２７℃（９００Ｋ）で熱処理
が施されてなることを特徴とするものでも良い。この範
囲の温度で熱処理がなされたものは、高い透磁率を示
す。なお、加熱後の冷却時に急冷すると、結晶相が析出
してアモルファス化できないので、熱処理後の冷却速度
はできるだけ遅いものとする必要があり、加熱後に徐冷
するか焼き鈍しするなどの処理が好ましい。また、前記
の組成において原子Ｂの５０％以下をＣで置換しても良
い。
【００２４】「組成限定理由」本発明の軟磁性金属ガラ
ス合金においては、主成分であるＦｅを多く含む成分系
においてΔＴxが大きくなり易く、Ｆｅを多く含む成分
系においてＣｏ含有量とＮｉ含有量を適正な値とするこ
とで、ΔＴxの値を６０Ｋ以上にすることができる。具
体的には、５０Ｋ〜６０ＫのΔＴxを確実に得るために
は、Ｃｏの組成比を示すａの値を０≦ａ≦０.２９、Ｎ
ｉの組成比を示すｂの値を０≦ｂ≦０.４３の範囲、６
０Ｋ以上のΔＴxを確実に得るためには、Ｃｏの組成比
を示すａの値を０.０４２≦ａ≦０.２９、Ｎｉの組成比
を示すｂの値を０.０４２≦ｂ≦０.４３の範囲とするこ
とが好ましい。また、前記の範囲内において、良好な磁
気インピーダンス効果を得るためには、Ｃｏの組成比を
示すａの値を０.０４２≦ａ≦０.２５の範囲とすること
が好ましく、Ｎｉの組成比を示すｂの値を０.０４２≦
ｂ≦０.１の範囲とすることがより好ましい。
ス合金においては、主成分であるＦｅを多く含む成分系
においてΔＴxが大きくなり易く、Ｆｅを多く含む成分
系においてＣｏ含有量とＮｉ含有量を適正な値とするこ
とで、ΔＴxの値を６０Ｋ以上にすることができる。具
体的には、５０Ｋ〜６０ＫのΔＴxを確実に得るために
は、Ｃｏの組成比を示すａの値を０≦ａ≦０.２９、Ｎ
ｉの組成比を示すｂの値を０≦ｂ≦０.４３の範囲、６
０Ｋ以上のΔＴxを確実に得るためには、Ｃｏの組成比
を示すａの値を０.０４２≦ａ≦０.２９、Ｎｉの組成比
を示すｂの値を０.０４２≦ｂ≦０.４３の範囲とするこ
とが好ましい。また、前記の範囲内において、良好な磁
気インピーダンス効果を得るためには、Ｃｏの組成比を
示すａの値を０.０４２≦ａ≦０.２５の範囲とすること
が好ましく、Ｎｉの組成比を示すｂの値を０.０４２≦
ｂ≦０.１の範囲とすることがより好ましい。
【００２５】ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔ
ｉ、Ｖのうちの１種又は２種以上からなる元素である。
これらはアモルファスを生成させるために有効な元素で
あり、５原子％以上、２０原子％以下の範囲が好まし
く、５原子％以上、１５原子％以下の範囲がより好まし
い。これら元素Ｍのうち、特にＺｒまたはＨｆが有効で
ある。ＺｒまたはＨｆは、その一部をＮｂ等の元素と置
換することができるが、置換する場合の組成比ｃは、０
≦ｃ≦０.６の範囲であると、高いΔＴxを得ることがで
きるが、特にΔＴxを８０以上とするには０.２≦ｃ≦
０.４の範囲が好ましい。
ｉ、Ｖのうちの１種又は２種以上からなる元素である。
これらはアモルファスを生成させるために有効な元素で
あり、５原子％以上、２０原子％以下の範囲が好まし
く、５原子％以上、１５原子％以下の範囲がより好まし
い。これら元素Ｍのうち、特にＺｒまたはＨｆが有効で
ある。ＺｒまたはＨｆは、その一部をＮｂ等の元素と置
換することができるが、置換する場合の組成比ｃは、０
≦ｃ≦０.６の範囲であると、高いΔＴxを得ることがで
きるが、特にΔＴxを８０以上とするには０.２≦ｃ≦
０.４の範囲が好ましい。
【００２６】Ｂは、高いアモルファス形成能があり、本
発明では１０原子％以上、２２原子％以下の範囲で添加
する。この範囲を外れると、Ｂが１０原子％未満である
と、ΔＴx が消滅するために好ましくなく、２２原子％
よりも大きくなるとアモルファスが形成できなくなるた
めに好ましくない。より高いアモルファス形成能と良好
な磁気インピーダンス効果を得るためには、１６原子％
以上、２０原子％以下とすることがより好ましい。
発明では１０原子％以上、２２原子％以下の範囲で添加
する。この範囲を外れると、Ｂが１０原子％未満である
と、ΔＴx が消滅するために好ましくなく、２２原子％
よりも大きくなるとアモルファスが形成できなくなるた
めに好ましくない。より高いアモルファス形成能と良好
な磁気インピーダンス効果を得るためには、１６原子％
以上、２０原子％以下とすることがより好ましい。
【００２７】前記の組成系に更に、Ｔで示される、Ｃ
ｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｌ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種又は２種以上の元素を
添加することもできる。本発明ではこれらの元素を０原
子％以上、５原子％以下の範囲で添加することができ
る。これらの元素は主に耐食性を向上させる目的で添加
するもので、この範囲を外れると、アモルファス形成能
が劣化するために好ましくない。
ｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｌ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種又は２種以上の元素を
添加することもできる。本発明ではこれらの元素を０原
子％以上、５原子％以下の範囲で添加することができ
る。これらの元素は主に耐食性を向上させる目的で添加
するもので、この範囲を外れると、アモルファス形成能
が劣化するために好ましくない。
【００２８】本発明に係る軟磁性金属ガラス合金からな
る第１、２のＭＩ素子２、３は、溶製してから鋳造法に
より、或いは単ロールもしくは双ロールによる急冷法に
よって、更には液中紡糸法や溶液抽出法によって、バル
ク状、薄帯（リボン）状、線状体等の種々の形状として
製造される。これらの製造法によって、従来の非晶質合
金によるリボン状のＭＩ素子に比べての１０倍以上の厚
さと形の大きさの第１、２のＭＩ素子２、３を得ること
ができるので、方位センサ１に用いる場合においても、
第１、２のＭＩ素子２、３の形状の自由度が高い故に、
方位センサ１の設計、製造が容易になる。
る第１、２のＭＩ素子２、３は、溶製してから鋳造法に
より、或いは単ロールもしくは双ロールによる急冷法に
よって、更には液中紡糸法や溶液抽出法によって、バル
ク状、薄帯（リボン）状、線状体等の種々の形状として
製造される。これらの製造法によって、従来の非晶質合
金によるリボン状のＭＩ素子に比べての１０倍以上の厚
さと形の大きさの第１、２のＭＩ素子２、３を得ること
ができるので、方位センサ１に用いる場合においても、
第１、２のＭＩ素子２、３の形状の自由度が高い故に、
方位センサ１の設計、製造が容易になる。
【００２９】これらの方法により得られた前記の組成の
軟磁性金属ガラス合金は、室温において軟磁気特性（So
ft magnetism）を有している。この軟磁気特性は３００
℃〜５００℃の範囲内の熱処理を施すことによって更に
改善される。このため、方位センサ１への応用に有用な
ものとなる。
軟磁性金属ガラス合金は、室温において軟磁気特性（So
ft magnetism）を有している。この軟磁気特性は３００
℃〜５００℃の範囲内の熱処理を施すことによって更に
改善される。このため、方位センサ１への応用に有用な
ものとなる。
【００３０】上述の方位センサ１は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ
のうちの１種または２種以上を主成分とし、Ｚｒ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２
種以上の元素とＢを含み、ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、
Ｔｘは結晶化開始温度、Ｔｇはガラス遷移温度を示す）
の式で表される過冷却液体の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以
上である軟磁性金属ガラス合金からなるＭＩ素子を備え
ており、外部磁界の変化に対するインピーダンスの変化
が大きいので、地磁気のような微弱な外部磁界を検出す
ることができる。また、本発明に係る第１、２のＭＩ素
子２、３は、外部磁界の検出感度が高いので、第１、２
のＭＩ素子２、３の大きさを小さくすることが可能とな
り、方位センサ１の形状を小型化できる。更に、本発明
に係る第１、２のＭＩ素子２、３は、鋳造法、単ロール
法、双ロール法等により、従来の非晶質合金に比べて板
厚が大きい成形体を容易に得られるので、方位センサ１
に用いる場合においても、第１、２のＭＩ素子２、３の
形状の自由度が高い故に、方位センサ１の設計が容易に
なり、更に第１、２のＭＩ素子２、３の加工等が容易で
あり、方位センサ１の製造が容易になると共に、製造コ
ストを低減できる。
のうちの１種または２種以上を主成分とし、Ｚｒ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２
種以上の元素とＢを含み、ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、
Ｔｘは結晶化開始温度、Ｔｇはガラス遷移温度を示す）
の式で表される過冷却液体の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以
上である軟磁性金属ガラス合金からなるＭＩ素子を備え
ており、外部磁界の変化に対するインピーダンスの変化
が大きいので、地磁気のような微弱な外部磁界を検出す
ることができる。また、本発明に係る第１、２のＭＩ素
子２、３は、外部磁界の検出感度が高いので、第１、２
のＭＩ素子２、３の大きさを小さくすることが可能とな
り、方位センサ１の形状を小型化できる。更に、本発明
に係る第１、２のＭＩ素子２、３は、鋳造法、単ロール
法、双ロール法等により、従来の非晶質合金に比べて板
厚が大きい成形体を容易に得られるので、方位センサ１
に用いる場合においても、第１、２のＭＩ素子２、３の
形状の自由度が高い故に、方位センサ１の設計が容易に
なり、更に第１、２のＭＩ素子２、３の加工等が容易で
あり、方位センサ１の製造が容易になると共に、製造コ
ストを低減できる。
【００３１】上述の方位センサ１は、外部磁界のＸ軸方
向の成分の検出手段である第１のＭＩ素子２と、Ｙ軸方
向の外部磁界の成分の検出手段である第２のＭＩ素子３
とを備え、第１、２のＭＩ素子２、３は、それぞれに印
加される交流電流の電流路が互いに直交するように同一
平面４内に配置され、第１、２のＭＩ素子２、３に印加
される交流電流の電流路に沿ってバイアス磁化を印加す
る巻線５、６が巻回されたものであるので、地磁気によ
る磁力線の方位を正確に測定できる。
向の成分の検出手段である第１のＭＩ素子２と、Ｙ軸方
向の外部磁界の成分の検出手段である第２のＭＩ素子３
とを備え、第１、２のＭＩ素子２、３は、それぞれに印
加される交流電流の電流路が互いに直交するように同一
平面４内に配置され、第１、２のＭＩ素子２、３に印加
される交流電流の電流路に沿ってバイアス磁化を印加す
る巻線５、６が巻回されたものであるので、地磁気によ
る磁力線の方位を正確に測定できる。
【００３２】また、上述の第１、２のＭＩ素子２、３
は、外部磁界が−２ Ｏｅ〜＋２ Ｏｅ程度の微弱磁界の
範囲において、出力電圧の値の変化が穏やかであると共
に出力電圧の値の変化が線形的で定量性が良好であるの
で、方位センサ１の外部磁界による磁力線の方位測定の
精度をより高くすることができる。また、外部磁界の方
位を測定するための出力電圧を処理する回路構成が比較
的簡単になり、方位センサ１の製造コストを下げること
ができる。更に、第１、２のＭＩ素子２、３に印加する
バイアス磁化は最大でも２ Ｏｅ程度と小さくて済むの
で、バイアス磁化を印加するための回路構成を簡単にす
ることができる。
は、外部磁界が−２ Ｏｅ〜＋２ Ｏｅ程度の微弱磁界の
範囲において、出力電圧の値の変化が穏やかであると共
に出力電圧の値の変化が線形的で定量性が良好であるの
で、方位センサ１の外部磁界による磁力線の方位測定の
精度をより高くすることができる。また、外部磁界の方
位を測定するための出力電圧を処理する回路構成が比較
的簡単になり、方位センサ１の製造コストを下げること
ができる。更に、第１、２のＭＩ素子２、３に印加する
バイアス磁化は最大でも２ Ｏｅ程度と小さくて済むの
で、バイアス磁化を印加するための回路構成を簡単にす
ることができる。
【００３３】上述の方位センサ１は、軟磁性金属ガラス
合金である第１、２のＭＩ素子２、３に、４２７℃〜６
２７℃の範囲内の熱処理が施されたものであり、良好な
軟磁気特性を示し、磁気インピーダンス効果を向上させ
ることができるので、地磁気のような微弱な外部磁界を
検出することが容易に行える。
合金である第１、２のＭＩ素子２、３に、４２７℃〜６
２７℃の範囲内の熱処理が施されたものであり、良好な
軟磁気特性を示し、磁気インピーダンス効果を向上させ
ることができるので、地磁気のような微弱な外部磁界を
検出することが容易に行える。
【００３４】
【実施例】以下、実施例によって詳細に説明する。 （実施例１）Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｎｂの単体純金
属と純ボロン結晶をＡｒガス雰囲気中において混合しア
ーク溶解して母合金を製造した。次に、この母合金をル
ツボで溶解し、アルゴンガス雰囲気中において４０ｍ／
Ｓで回転している銅ロールにルツボ下端の０.４ｍｍ径
のノズルから射出圧力０.３９×１０5Ｐａで吹き出して
急冷する単ロール法を実施することにより、幅０.４〜
１ｍｍ、厚さ１３〜２２μｍの金属ガラス合金薄帯の試
料を製造した。得られた試料は、示差走査熱量測定（Ｄ
ＳＣ）により分析した。
属と純ボロン結晶をＡｒガス雰囲気中において混合しア
ーク溶解して母合金を製造した。次に、この母合金をル
ツボで溶解し、アルゴンガス雰囲気中において４０ｍ／
Ｓで回転している銅ロールにルツボ下端の０.４ｍｍ径
のノズルから射出圧力０.３９×１０5Ｐａで吹き出して
急冷する単ロール法を実施することにより、幅０.４〜
１ｍｍ、厚さ１３〜２２μｍの金属ガラス合金薄帯の試
料を製造した。得られた試料は、示差走査熱量測定（Ｄ
ＳＣ）により分析した。
【００３５】図３は、各々Ｆｅ60Ｃｏ3Ｎｉ7Ｚｒ
10Ｂ20、Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ49Ｃｏ14Ｎ
ｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ46Ｃｏ17Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20なる組成
の金属ガラス合金薄帯試料のＤＳＣ曲線を示す。また、
図４には、Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ8Ｎｂ2Ｂ20なる組成の
金属ガラス合金薄帯試料のＤＳＣ曲線を示す。これらの
いずれの試料においても、温度を上昇させてゆくことで
広い過冷却液体領域が存在することを確認でき、その過
冷却液体領域を超えて加熱することで結晶化することが
明らかになった。過冷却液体領域の温度間隔ΔＴxは、
ΔＴx＝Ｔx−Ｔgの式で表されるが、図３に示すＴx−Ｔ
gの値はいずれの試料でも６０Ｋを超え、６４〜６８Ｋ
の範囲になっている。過冷却液体領域を示す実質的な平
衡状態は、発熱ピークによる結晶化を示す温度より少し
低い５９６℃（８６９Ｋ）〜６３２℃（９０５Ｋ）の広
い範囲で得られた。
10Ｂ20、Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ49Ｃｏ14Ｎ
ｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ46Ｃｏ17Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20なる組成
の金属ガラス合金薄帯試料のＤＳＣ曲線を示す。また、
図４には、Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ8Ｎｂ2Ｂ20なる組成の
金属ガラス合金薄帯試料のＤＳＣ曲線を示す。これらの
いずれの試料においても、温度を上昇させてゆくことで
広い過冷却液体領域が存在することを確認でき、その過
冷却液体領域を超えて加熱することで結晶化することが
明らかになった。過冷却液体領域の温度間隔ΔＴxは、
ΔＴx＝Ｔx−Ｔgの式で表されるが、図３に示すＴx−Ｔ
gの値はいずれの試料でも６０Ｋを超え、６４〜６８Ｋ
の範囲になっている。過冷却液体領域を示す実質的な平
衡状態は、発熱ピークによる結晶化を示す温度より少し
低い５９６℃（８６９Ｋ）〜６３２℃（９０５Ｋ）の広
い範囲で得られた。
【００３６】図５は、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）70Ｚｒ
10Ｂ20なる組成系におけるΔＴx（＝Ｔx−Ｔg）の値に
対するＦｅとＣｏとＮｉのそれぞれの含有量依存性を示
す三角組成図である。図５に示す結果から明らかなよう
に、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）70Ｚｒ10Ｂ20なる組成系
の全ての範囲においてΔＴxの値は２５Ｋを超えてい
る。一方、ΔＴxに関しては、Ｆｅを多く含む組成系に
おいて大きな値になっていることがわかり、ΔＴxを６
０Ｋ以上にするには、Ｃｏ含有量を３原子％以上、２０
原子％以下、Ｎｉ含有量を３原子％以上、３０原子％以
下にすることが好ましいことがわかる。 なお、（Ｆｅ
1-a-bＣｏaＮｉb）70Ｚｒ10Ｂ20なる組成式においてＣ
ｏ含有量を３原子％以上にするには、（Ｆｅ1-a-bＣｏa
Ｎｉb）を７０原子％とするので、Ｃｏの組成比ａが０.
０４２以上、Ｃｏ含有量を２０原子％以下にするには、
Ｃｏの組成比ａが０.２９以下となる。また、同様にＮ
ｉ含有量を３原子％以上にするにはＮｉの組成比ｂが
０.０４２以上、３０原子％以下にするには、Ｎｉの組
成比ｂが０.４３以下となる。
10Ｂ20なる組成系におけるΔＴx（＝Ｔx−Ｔg）の値に
対するＦｅとＣｏとＮｉのそれぞれの含有量依存性を示
す三角組成図である。図５に示す結果から明らかなよう
に、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）70Ｚｒ10Ｂ20なる組成系
の全ての範囲においてΔＴxの値は２５Ｋを超えてい
る。一方、ΔＴxに関しては、Ｆｅを多く含む組成系に
おいて大きな値になっていることがわかり、ΔＴxを６
０Ｋ以上にするには、Ｃｏ含有量を３原子％以上、２０
原子％以下、Ｎｉ含有量を３原子％以上、３０原子％以
下にすることが好ましいことがわかる。 なお、（Ｆｅ
1-a-bＣｏaＮｉb）70Ｚｒ10Ｂ20なる組成式においてＣ
ｏ含有量を３原子％以上にするには、（Ｆｅ1-a-bＣｏa
Ｎｉb）を７０原子％とするので、Ｃｏの組成比ａが０.
０４２以上、Ｃｏ含有量を２０原子％以下にするには、
Ｃｏの組成比ａが０.２９以下となる。また、同様にＮ
ｉ含有量を３原子％以上にするにはＮｉの組成比ｂが
０.０４２以上、３０原子％以下にするには、Ｎｉの組
成比ｂが０.４３以下となる。
【００３７】（実施例２）実施例１と同様にして、厚さ
が２０〜１９５μｍのＦｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ4Ｎｂ6Ｂ20
なる組成の急冷薄帯を作製した。急冷薄帯の厚みは、単
ロール法において、るつぼ内の合金溶湯をノズルからロ
ールに吹き付ける際に、るつぼのノズル径、ノズル先端
とロール表面との距離（ギャップ）、ロールの回転数、
射出圧力及び雰囲気圧力等を適当に調整することによっ
て調整した。得られた急冷薄帯をＸ線回折により分析し
た。結果を図６に示す。図６から、板厚２０〜１９５μ
ｍの薄帯にあっては、いずれも２θ＝３８〜５２゜にハ
ローなパターンを有しており、アモルファス単相組織を
有していることがわかる。
が２０〜１９５μｍのＦｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ4Ｎｂ6Ｂ20
なる組成の急冷薄帯を作製した。急冷薄帯の厚みは、単
ロール法において、るつぼ内の合金溶湯をノズルからロ
ールに吹き付ける際に、るつぼのノズル径、ノズル先端
とロール表面との距離（ギャップ）、ロールの回転数、
射出圧力及び雰囲気圧力等を適当に調整することによっ
て調整した。得られた急冷薄帯をＸ線回折により分析し
た。結果を図６に示す。図６から、板厚２０〜１９５μ
ｍの薄帯にあっては、いずれも２θ＝３８〜５２゜にハ
ローなパターンを有しており、アモルファス単相組織を
有していることがわかる。
【００３８】（実施例３）実施例１と同様にして、Ｆｅ
64Ｃｏ3Ｎｉ3Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ60Ｃｏ3Ｎｉ7Ｚｒ
10Ｂ20、Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ49Ｃｏ14Ｎ
ｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ46Ｃｏ17Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20なる各組
成の急冷薄帯を作製した。得られた急冷薄帯について、
急冷状態のまま（製造時の急冷状態）とアニール温度を
４２７℃（７００Ｋ）とした場合、４７７℃（７５０
Ｋ）、５２７℃（８００Ｋ）の温度とした場合の各々の
飽和磁束密度（Ｂs）と保磁力（Ｈc）と１ｋＨｚの透磁
率（μe）の測定結果を以下に示す。
64Ｃｏ3Ｎｉ3Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ60Ｃｏ3Ｎｉ7Ｚｒ
10Ｂ20、Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ49Ｃｏ14Ｎ
ｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ46Ｃｏ17Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20なる各組
成の急冷薄帯を作製した。得られた急冷薄帯について、
急冷状態のまま（製造時の急冷状態）とアニール温度を
４２７℃（７００Ｋ）とした場合、４７７℃（７５０
Ｋ）、５２７℃（８００Ｋ）の温度とした場合の各々の
飽和磁束密度（Ｂs）と保磁力（Ｈc）と１ｋＨｚの透磁
率（μe）の測定結果を以下に示す。
【００３９】 ○Ｆｅ64Ｃｏ3Ｎｉ3Ｚｒ10Ｂ20試料 急冷のまま ４２７℃アニール ４７７℃アニール ５２７℃アニール Ｂs ０.９１ ０.８８ ０.９１ ０.９２ Ｈc ３.４ ２.９ ２.６ ２.０ μe ４６６６ ９６３９ １２６３５ １１８８２ ○Ｆｅ60Ｃｏ3Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20試料 急冷のまま ４２７℃アニール ４７７℃アニール ５２７℃アニール Ｂs ０.９２ ０.９３ ０.９２ ０.９３ Ｈc ２.７ ２.１ ２.２ １.７ μe ４１７３ ９５５２ １１７０２ １０８９６ ○Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20試料 急冷のまま ４２７℃アニール ４７７℃アニール ５２７℃アニール Ｂs ０.９５ ０.９５ ０.９６ ０.９４ Ｈc ６.１ ２.８８ ２.４１ ３.０６ μe ５１００ １４２６０ １７６５９ ８１２１ ○Ｆｅ49Ｃｏ14Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20試料 急冷のまま ４２７℃アニール ４７７℃アニール ５２７℃アニール Ｂs ０.９４ ０.９３ ０.９３ ０.９３ Ｈc ９.９ ３.７ ３.３７ ５.５２６ ○Ｆｅ46Ｃｏ17Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20試料 急冷のまま ４２７℃アニール ４７７℃アニール ５２７℃アニール Ｂs ０.９６ ０.９５ ０.９５ ０.９６ Ｈc １０.８ ３.２ ３.３ ６.４
【００４０】これらの測定結果から、方位センサのＭＩ
素子として使用するために良好なＭＩ効果を発揮するた
めには、軟磁気特性が良好である必要があり、Ｃｏを３
原子％以上、１７原子％以下、即ち組成比ａを０.０４
２以上、０.２５以下としたものを方位センサに用いる
ことが好ましいことが明らかである。
素子として使用するために良好なＭＩ効果を発揮するた
めには、軟磁気特性が良好である必要があり、Ｃｏを３
原子％以上、１７原子％以下、即ち組成比ａを０.０４
２以上、０.２５以下としたものを方位センサに用いる
ことが好ましいことが明らかである。
【００４１】（実施例４）実施例１と同様にして、Ｆｅ
56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10-xＮｂxＢ20（x＝０,２,４,６,８,
１０原子％）なる組成の急冷薄帯を作製した。得られた
急冷薄帯について、急冷のままの状態の試料および５２
７℃（８００Ｋ）の温度で５分間アニールした試料の飽
和磁束密度（Ｂｓ）、保磁力（Ｈｃ）、１ｋＨｚにおけ
る透磁率（μe）、磁歪（λｓ）のＮｂ含有量依存性を
図７示す。飽和磁束密度（Ｂｓ）は、急冷状態およびア
ニール後の試料ともに、Ｎｂを添加するに従い低下し、
Ｎｂを含まない試料が０.９（Ｔ）以上、Ｎｂを２原子
％含む試料では約０.７５（Ｔ）であった。透磁率（μ
e）の値は、急冷状態の試料にあっては、Ｎｂを含まな
い試料が５０３１、Ｎｂを２原子％含む試料が２２２８
であり、Ｎｂを１０原子％含む試料においては９０６に
低下した。しかし、アニールを施すことにより透磁率
（μe）は格段に向上し、特にＮｂを２原子％含む試料
においては、２５０００程度の透磁率（μe）を得るこ
とができる。保磁力（Ｈｃ）に関し、急冷状態の試料に
あっては、Ｎｂを含まない試料とＮｂを２原子％含む試
料はいずれも５０Ａ／ｍ（＝０.６２５ Ｏｅ）と低い値
であった。特にＮｂが２原子％以下の試料は、５Ａ／ｍ
（＝０.０６２５ Ｏｅ）と非常に良好な値を示してい
る。アニールを施すと、Ｎｂを４原子％以上含む試料に
おいても優れた保磁力（Ｈｃ）を得ることが可能とな
る。以上のように、この系の合金試料にあっては、良好
な軟磁気特性を得るためには、Ｎｂは０以上、２原子％
以下の範囲がより好ましいことがわかる。このようにし
て、飽和磁束密度が大きく、保磁力が小さく、更に透磁
率が高いという軟磁気特性に優れた金属ガラス合金を得
ることが可能となり、この合金からなるＭＩ素子を用い
て方位センサを作製した場合には、微弱な地磁気の検出
が可能となり、方位測定の精度をより高くできると予想
される。
56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10-xＮｂxＢ20（x＝０,２,４,６,８,
１０原子％）なる組成の急冷薄帯を作製した。得られた
急冷薄帯について、急冷のままの状態の試料および５２
７℃（８００Ｋ）の温度で５分間アニールした試料の飽
和磁束密度（Ｂｓ）、保磁力（Ｈｃ）、１ｋＨｚにおけ
る透磁率（μe）、磁歪（λｓ）のＮｂ含有量依存性を
図７示す。飽和磁束密度（Ｂｓ）は、急冷状態およびア
ニール後の試料ともに、Ｎｂを添加するに従い低下し、
Ｎｂを含まない試料が０.９（Ｔ）以上、Ｎｂを２原子
％含む試料では約０.７５（Ｔ）であった。透磁率（μ
e）の値は、急冷状態の試料にあっては、Ｎｂを含まな
い試料が５０３１、Ｎｂを２原子％含む試料が２２２８
であり、Ｎｂを１０原子％含む試料においては９０６に
低下した。しかし、アニールを施すことにより透磁率
（μe）は格段に向上し、特にＮｂを２原子％含む試料
においては、２５０００程度の透磁率（μe）を得るこ
とができる。保磁力（Ｈｃ）に関し、急冷状態の試料に
あっては、Ｎｂを含まない試料とＮｂを２原子％含む試
料はいずれも５０Ａ／ｍ（＝０.６２５ Ｏｅ）と低い値
であった。特にＮｂが２原子％以下の試料は、５Ａ／ｍ
（＝０.０６２５ Ｏｅ）と非常に良好な値を示してい
る。アニールを施すと、Ｎｂを４原子％以上含む試料に
おいても優れた保磁力（Ｈｃ）を得ることが可能とな
る。以上のように、この系の合金試料にあっては、良好
な軟磁気特性を得るためには、Ｎｂは０以上、２原子％
以下の範囲がより好ましいことがわかる。このようにし
て、飽和磁束密度が大きく、保磁力が小さく、更に透磁
率が高いという軟磁気特性に優れた金属ガラス合金を得
ることが可能となり、この合金からなるＭＩ素子を用い
て方位センサを作製した場合には、微弱な地磁気の検出
が可能となり、方位測定の精度をより高くできると予想
される。
【００４２】（実施例５）次に、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚ
ｒ、ＮｂおよびＢのそれぞれ所定量を秤量混合し、減圧
Ａｒ雰囲気下においてこれらの原料を高周波誘導加熱炉
で溶融し、原子組成比がＦｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ6Ｎｂ4Ｂ
20となる組成物のインゴットを製造した。このインゴッ
トをルツボ内に入れて溶融し、ノズルの先端から回転し
ているロールに溶湯を吹き出して急冷する単ロール法に
よって、減圧Ａｒ雰囲気下で厚さ２０μｍの急冷リボン
を得た。このリボンから、長さ６ｍｍ、幅０．１ｍｍ〜
０．２ｍｍ、厚さ２０μｍの試料を切り出してＭＩ素子
とした。
ｒ、ＮｂおよびＢのそれぞれ所定量を秤量混合し、減圧
Ａｒ雰囲気下においてこれらの原料を高周波誘導加熱炉
で溶融し、原子組成比がＦｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ6Ｎｂ4Ｂ
20となる組成物のインゴットを製造した。このインゴッ
トをルツボ内に入れて溶融し、ノズルの先端から回転し
ているロールに溶湯を吹き出して急冷する単ロール法に
よって、減圧Ａｒ雰囲気下で厚さ２０μｍの急冷リボン
を得た。このリボンから、長さ６ｍｍ、幅０．１ｍｍ〜
０．２ｍｍ、厚さ２０μｍの試料を切り出してＭＩ素子
とした。
【００４３】上記のＭＩ素子を図８に示す磁界検知回路
に挿入し、３ＭＨｚの交流電流を印加した状態で、ＭＩ
素子の長さ方向に外部磁界Ｈexを印加し、外部磁界Ｈex
（Ｏｅ）と発生した出力電圧（ｍＶ）との関係を調べ
た。増幅率は１０倍に設定した。測定結果を図９に示
す。更に、図１０は、実施例５のＭＩ素子と、従来のＦ
ｅ78Ｓｉ19Ｂ13および（Ｆｅ6Ｃｏ94）72.5Ｓｉ12.5Ｂ
15 の組成のＭＩ素子とを比較するために、外部磁界Ｈe
x（Ｏｅ）と発生した出力電圧（ｍＶ）との関係をそれ
ぞれ調べた結果を示す。
に挿入し、３ＭＨｚの交流電流を印加した状態で、ＭＩ
素子の長さ方向に外部磁界Ｈexを印加し、外部磁界Ｈex
（Ｏｅ）と発生した出力電圧（ｍＶ）との関係を調べ
た。増幅率は１０倍に設定した。測定結果を図９に示
す。更に、図１０は、実施例５のＭＩ素子と、従来のＦ
ｅ78Ｓｉ19Ｂ13および（Ｆｅ6Ｃｏ94）72.5Ｓｉ12.5Ｂ
15 の組成のＭＩ素子とを比較するために、外部磁界Ｈe
x（Ｏｅ）と発生した出力電圧（ｍＶ）との関係をそれ
ぞれ調べた結果を示す。
【００４４】図８に示す磁界検知回路は、ブロックＡ，
ＢおよびＣからなり、それぞれ、高周波電源部、外部磁
界（Ｈｅｘ）検知部および増幅出力部である。ＭＩ素子
（Ｍｉ）は外部磁界検知部（Ｂ）に挿入されている。高
周波電源部（Ａ）は、高周波交流電流を発生し外部磁界
検知部（Ｂ）に供給するための回路であってその方式は
特に限定されない。ここでは一例として、安定化コルビ
ッツ発振回路を採用したものを掲げる。自己発振方式で
はこの他に磁気変調を利用した振幅変調（ＡＭ）、周波
数変調（ＦＭ）、または位相変調（ＰＭ）をかけて磁界
感知作動をさせることもできる。外部磁界検知部（Ｂ）
はＭＩ素子（Ｍｉ）と復調回路とからなり、高周波電源
部（Ａ）から供給された高周波交流電流により待機状態
とされたＭＩ素子が外部磁界（Ｈｅｘ）に感応して発生
したインピーダンス変化を、復調回路により復調し、増
幅出力部（Ｃ）に伝送する。増幅出力部（Ｃ）は差動増
幅回路と出力端子とを有する。この出力端子からＭＩ素
子からの出力電圧（ｍＶ）を得る。
ＢおよびＣからなり、それぞれ、高周波電源部、外部磁
界（Ｈｅｘ）検知部および増幅出力部である。ＭＩ素子
（Ｍｉ）は外部磁界検知部（Ｂ）に挿入されている。高
周波電源部（Ａ）は、高周波交流電流を発生し外部磁界
検知部（Ｂ）に供給するための回路であってその方式は
特に限定されない。ここでは一例として、安定化コルビ
ッツ発振回路を採用したものを掲げる。自己発振方式で
はこの他に磁気変調を利用した振幅変調（ＡＭ）、周波
数変調（ＦＭ）、または位相変調（ＰＭ）をかけて磁界
感知作動をさせることもできる。外部磁界検知部（Ｂ）
はＭＩ素子（Ｍｉ）と復調回路とからなり、高周波電源
部（Ａ）から供給された高周波交流電流により待機状態
とされたＭＩ素子が外部磁界（Ｈｅｘ）に感応して発生
したインピーダンス変化を、復調回路により復調し、増
幅出力部（Ｃ）に伝送する。増幅出力部（Ｃ）は差動増
幅回路と出力端子とを有する。この出力端子からＭＩ素
子からの出力電圧（ｍＶ）を得る。
【００４５】図９において、実施例５のＭＩ素子は、−
４ Ｏｅ〜＋４ Ｏｅ程度の微弱磁界帯域において、出力
電圧の値が高く、かつ線形性に優れる領域があるために
良好な定量性を示す。従って、このようなＭＩ素子を方
位センサに使用した場合には、地磁気のような微弱な外
部磁界の検出が可能となり、外部磁界によるＭＩ素子か
らの出力電圧を処理して外部磁界の方位を測定するため
の回路構成を簡単にできる。また、バイアス磁化は、絶
対値で２ Ｏｅ程度の磁化をかければよいので、バイア
ス磁化を印加するための回路構成も簡単にできる。
４ Ｏｅ〜＋４ Ｏｅ程度の微弱磁界帯域において、出力
電圧の値が高く、かつ線形性に優れる領域があるために
良好な定量性を示す。従って、このようなＭＩ素子を方
位センサに使用した場合には、地磁気のような微弱な外
部磁界の検出が可能となり、外部磁界によるＭＩ素子か
らの出力電圧を処理して外部磁界の方位を測定するため
の回路構成を簡単にできる。また、バイアス磁化は、絶
対値で２ Ｏｅ程度の磁化をかければよいので、バイア
ス磁化を印加するための回路構成も簡単にできる。
【００４６】また、図１０において、実施例５のＭＩ素
子は、従来のＦｅ78Ｓｉ19Ｂ13の組成のＭＩ素子よりも
出力電圧の電圧値が高く、外部磁界の検出感度が高いこ
とがわかる。更に、実施例５のＭＩ素子は、微弱磁界の
範囲内（−２ Ｏｅ〜＋２ Ｏｅ）で従来の（Ｆｅ6Ｃｏ
94）72.5Ｓｉ12.5Ｂ15 の組成のＭＩ素子よりも出力電
圧の立ち上がりが緩やかであるので、定量性が良好とな
り、これを用いた方位センサの回路構成が容易となる。
子は、従来のＦｅ78Ｓｉ19Ｂ13の組成のＭＩ素子よりも
出力電圧の電圧値が高く、外部磁界の検出感度が高いこ
とがわかる。更に、実施例５のＭＩ素子は、微弱磁界の
範囲内（−２ Ｏｅ〜＋２ Ｏｅ）で従来の（Ｆｅ6Ｃｏ
94）72.5Ｓｉ12.5Ｂ15 の組成のＭＩ素子よりも出力電
圧の立ち上がりが緩やかであるので、定量性が良好とな
り、これを用いた方位センサの回路構成が容易となる。
【００４７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
方位センサは、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２
種以上を主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、
Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上の元素とＢを含
み、ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、Ｔｘは結晶化開始温
度、Ｔｇはガラス遷移温度を示す）の式で表される過冷
却液体の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以上である軟磁性金属
ガラス合金からなるＭＩ素子を備えており、外部磁界の
変化に対する検出感度が高いので、微弱な地磁気を検出
することができると共に、ＭＩ素子の大きさを小さくす
ることが可能となり、方位センサの形状を小型化でき
る。更に、本発明に係るＭＩ素子は、加工性に優れるリ
ボン状または線状のＭＩ素子を容易に得ることができる
ので、方位センサの設計、製造を容易にすると共に、製
造コストを低減できる。
方位センサは、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２
種以上を主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、
Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上の元素とＢを含
み、ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、Ｔｘは結晶化開始温
度、Ｔｇはガラス遷移温度を示す）の式で表される過冷
却液体の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以上である軟磁性金属
ガラス合金からなるＭＩ素子を備えており、外部磁界の
変化に対する検出感度が高いので、微弱な地磁気を検出
することができると共に、ＭＩ素子の大きさを小さくす
ることが可能となり、方位センサの形状を小型化でき
る。更に、本発明に係るＭＩ素子は、加工性に優れるリ
ボン状または線状のＭＩ素子を容易に得ることができる
ので、方位センサの設計、製造を容易にすると共に、製
造コストを低減できる。
【００４８】また、本発明の方位センサは、外部磁界の
Ｘ軸方向の成分の検出手段である第１のＭＩ素子と、Ｙ
軸方向の外部磁界の成分の検出手段である第２のＭＩ素
子とを備え、第１、２のＭＩ素子は、それぞれに印加さ
れる交流電流の電流路が互いに直交するように同一平面
内に配置され、ＭＩ素子に印加される交流電流の電流路
に沿ってバイアス磁化を印加する巻線が巻回されたもの
でありバイアス磁化を印加できるので、地磁気のような
外部磁界による磁力線の方位を正確に測定できる。
Ｘ軸方向の成分の検出手段である第１のＭＩ素子と、Ｙ
軸方向の外部磁界の成分の検出手段である第２のＭＩ素
子とを備え、第１、２のＭＩ素子は、それぞれに印加さ
れる交流電流の電流路が互いに直交するように同一平面
内に配置され、ＭＩ素子に印加される交流電流の電流路
に沿ってバイアス磁化を印加する巻線が巻回されたもの
でありバイアス磁化を印加できるので、地磁気のような
外部磁界による磁力線の方位を正確に測定できる。
【図１】 本発明の実施の形態である方位センサを示す
平面図である。
平面図である。
【図２】 本発明の実施の形態であるＭＩ素子の外部磁
界と出力電圧との関係を示す図であって、（ａ）はＭＩ
素子の外部磁化と出力電圧との関係を示すグラフであ
り、（ｂ）は外部磁界の磁力線の方向をＭＩ素子の長手
方向に対して０〜１８０゜の範囲で変化させたときの外
部磁界と出力電圧との関係を示すグラフであり、（ｃ）
はＭＩ素子のバイアス磁化をかけて（ｂ）と同様にの外
部磁界の磁力線の方向を変化させたときの外部磁界と出
力電圧との関係を示すグラフである。
界と出力電圧との関係を示す図であって、（ａ）はＭＩ
素子の外部磁化と出力電圧との関係を示すグラフであ
り、（ｂ）は外部磁界の磁力線の方向をＭＩ素子の長手
方向に対して０〜１８０゜の範囲で変化させたときの外
部磁界と出力電圧との関係を示すグラフであり、（ｃ）
はＭＩ素子のバイアス磁化をかけて（ｂ）と同様にの外
部磁界の磁力線の方向を変化させたときの外部磁界と出
力電圧との関係を示すグラフである。
【図３】 実施例１におけるＦｅ60Ｃｏ3Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ
20、Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ49Ｃｏ14Ｎｉ7
Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ46Ｃｏ17Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20なる各組成
の金属ガラス合金薄帯試料のＤＳＣ曲線を示す図であ
る。
20、Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ49Ｃｏ14Ｎｉ7
Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ46Ｃｏ17Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20なる各組成
の金属ガラス合金薄帯試料のＤＳＣ曲線を示す図であ
る。
【図４】 実施例１におけるＦｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ8Ｎ
ｂ2Ｂ20なる組成の金属ガラス合金薄帯試料のＤＳＣ曲
線を示す図である。
ｂ2Ｂ20なる組成の金属ガラス合金薄帯試料のＤＳＣ曲
線を示す図である。
【図５】 実施例１における（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）
70Ｚｒ10Ｂ20なる組成系におけるΔＴx（＝Ｔx−Ｔg）
の値に対するＦｅとＣｏとＮｉのそれぞれの含有量依存
性を示す三角組成図である。
70Ｚｒ10Ｂ20なる組成系におけるΔＴx（＝Ｔx−Ｔg）
の値に対するＦｅとＣｏとＮｉのそれぞれの含有量依存
性を示す三角組成図である。
【図６】 Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ4Ｎｂ6Ｂ20なる組成の
急冷薄帯の種々の板厚におけるＸ線回折パターンを示す
図である。
急冷薄帯の種々の板厚におけるＸ線回折パターンを示す
図である。
【図７】 Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10-xＮｂxＢ20（x＝
０,２,４,６,８,１０原子％）なる組成の試料の飽和磁
束密度（Ｂｓ）、保磁力（Ｈｃ）、１ｋＨｚにおける透
磁率（μe）、磁歪（λｓ）のＮｂ含有量依存性を示す
図である。
０,２,４,６,８,１０原子％）なる組成の試料の飽和磁
束密度（Ｂｓ）、保磁力（Ｈｃ）、１ｋＨｚにおける透
磁率（μe）、磁歪（λｓ）のＮｂ含有量依存性を示す
図である。
【図８】 実施例５のＭＩ素子を用いた磁気検知回路を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図９】 実施例５のＭＩ素子の外部磁化と出力電圧と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図１０】 実施例５および従来のＭＩ素子の外部磁化
と出力電圧との関係を示すグラフである。
と出力電圧との関係を示すグラフである。
１ 方位センサ ２ 第１のＭＩ素子 ３ 第２のＭＩ素子 ４ 平面 ５ バイアス磁化を印加するための巻線 ６ バイアス磁化を印加するための巻線 ７ 出力導線 ８ 出力導線 ９ 出力導線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｆ 1/153 Ｈ０１Ｌ 43/00 Ｈ０１Ｌ 43/00 Ｈ０１Ｆ 1/14 Ｃ (72)発明者 牧野 彰宏 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 須藤 能啓 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 笹川 新一 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 生内 雄一 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内元支倉35番地 川 内住宅11−806
Claims (6)
- 【請求項１】 外部磁界による磁力線の方位の検出手段
として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上
の元素を主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、
Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上の元素とＢを含
み、ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、Ｔｘは結晶化開始温
度、Ｔｇはガラス遷移温度を示す）の式で表される過冷
却液体の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以上である軟磁性金属
ガラス合金からなる磁気インピーダンス効果素子を備え
ることを特徴とする方位センサ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方位センサであって、 前記外部磁界による磁力線のＸ軸方向の成分の検出手段
である第１の磁気インピーダンス効果素子と、 前記外部磁界による磁力線のＹ軸方向の成分の検出手段
である第２の磁気インピーダンス効果素子とを備えるこ
とを特徴とする方位センサ。 - 【請求項３】 請求項２に記載の方位センサであって、 前記第１、２の磁気インピーダンス効果素子は、それぞ
れに印加される交流電流の電流路が互いに直交するよう
に同一平面内に配置されたことを特徴とする方位セン
サ。 - 【請求項４】 請求項３に記載の方位センサであって、 前記第１、２の磁気インピーダンス効果素子には、それ
ぞれに印加される交流電流の電流路に沿ってバイアス磁
化を印加するための巻線が巻回されたことを特徴とする
方位センサ。 - 【請求項５】 請求項１に記載の方位センサであって、
前記軟磁性金属ガラス合金は、ΔＴｘが６０Ｋ以上であ
り、下記の組成で表されるものであることを特徴とする
方位センサ。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％であ
り、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのう
ちの１種または２種以上からなる元素である。 - 【請求項６】 請求項１に記載の方位センサであって、
前記軟磁性金属ガラス合金は、ΔＴｘが６０Ｋ以上であ
り、下記の組成で表されるものであることを特徴とする
方位センサ。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴz 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％、０原
子％≦ｚ≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からな
る元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種また
は２種以上からなる元素である。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9233067A JPH1174582A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 方位センサ |
| EP98306532A EP0899798A3 (en) | 1997-08-28 | 1998-08-17 | Magneto-impedance element, and magnetic head, thin film magnetic head, azimuth sensor and autocanceler using the same |
| KR1019980034932A KR100272781B1 (ko) | 1997-08-28 | 1998-08-27 | 자기임피던스효과 소자와 이를 사용한 자기헤드,박막자기헤드, 방위센서 및 오토캔슬러 |
| US09/141,679 US6183889B1 (en) | 1997-08-28 | 1998-08-27 | Magneto-impedance element, and magnetic head, thin film magnetic head, azimuth sensor and autocanceler using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9233067A JPH1174582A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 方位センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174582A true JPH1174582A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16949292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9233067A Withdrawn JPH1174582A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 方位センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1174582A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017181379A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | フジデノロ株式会社 | 磁気検出素子及び磁気インピーダンスセンサ |
| WO2020003815A1 (ja) * | 2018-06-27 | 2020-01-02 | 日本電産リード株式会社 | Ｍｉセンサ、及び、ｍｉセンサの製造方法 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP9233067A patent/JPH1174582A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017181379A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | フジデノロ株式会社 | 磁気検出素子及び磁気インピーダンスセンサ |
| WO2020003815A1 (ja) * | 2018-06-27 | 2020-01-02 | 日本電産リード株式会社 | Ｍｉセンサ、及び、ｍｉセンサの製造方法 |
| JPWO2020003815A1 (ja) * | 2018-06-27 | 2021-08-02 | 日本電産リード株式会社 | Ｍｉセンサ、及び、ｍｉセンサの製造方法 |
| US11953562B2 (en) | 2018-06-27 | 2024-04-09 | Nidec-Read Corporation | MI sensor and method for manufacturing MI sensor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041102 |