JPS58174809A - 方位センサ - Google Patents
方位センサInfo
- Publication number
- JPS58174809A JPS58174809A JP57058841A JP5884182A JPS58174809A JP S58174809 A JPS58174809 A JP S58174809A JP 57058841 A JP57058841 A JP 57058841A JP 5884182 A JP5884182 A JP 5884182A JP S58174809 A JPS58174809 A JP S58174809A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic alloy
- amorphous magnetic
- magnetic field
- alloy ribbon
- amorphous
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/02—Magnetic compasses
- G01C17/28—Electromagnetic compasses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は地磁気を利用し、ある地点における方位を検出
する方位センサに関するものである。
する方位センサに関するものである。
近年、自動車用を中心として、方位を高い精度で検出す
ることのできる装置の実用化の要望が高まってきた。こ
の方位検出の方法としては、従来より地磁気を利用した
羅針盤、針磁石が用いられてきている。しかしながら、
羅針盤には精度がよいという利点があるものの、大きく
て持ち運べないという欠点があり、一方針磁石には携帯
に便利であるという利点があるものの、方位の精度が悪
い欠点があった。そこで、軒くてしかも方位精度の高い
方位センサが求められてきている。
ることのできる装置の実用化の要望が高まってきた。こ
の方位検出の方法としては、従来より地磁気を利用した
羅針盤、針磁石が用いられてきている。しかしながら、
羅針盤には精度がよいという利点があるものの、大きく
て持ち運べないという欠点があり、一方針磁石には携帯
に便利であるという利点があるものの、方位の精度が悪
い欠点があった。そこで、軒くてしかも方位精度の高い
方位センサが求められてきている。
本発明は、このような要望に対して、非晶質磁性合金に
おけるヤング率の静磁界の依存性を用いて、軽く小型で
しかも高精度な方位センサを提供することを目的とする
ものである。
おけるヤング率の静磁界の依存性を用いて、軽く小型で
しかも高精度な方位センサを提供することを目的とする
ものである。
第１図に、非晶質磁性合金におけるヤング率の、静磁場
に対する変化の−・例を示す。特に、鉄系非晶質磁性合
金においては、ある特定の静磁場において、図の静磁場
Ａ、Ｂ間のように、大きなりング率の変化が見られる。
に対する変化の−・例を示す。特に、鉄系非晶質磁性合
金においては、ある特定の静磁場において、図の静磁場
Ａ、Ｂ間のように、大きなりング率の変化が見られる。
このときの静磁場Ａ、Ｈの差を１０θ以下にすることが
できる。
できる。
第２図に本発明にかかる方位上ンサの一実施例の構成を
示す。図において、１は非晶質磁性合金薄帯で、非晶質
磁性合金リボンを矩形に切り出したもので、中心部が固
定され、両端が自由に振動するように保持されている。
示す。図において、１は非晶質磁性合金薄帯で、非晶質
磁性合金リボンを矩形に切り出したもので、中心部が固
定され、両端が自由に振動するように保持されている。
２はコイルで、非晶質磁性合金薄帯１にそれを磁心とす
るよう巻かれている。このコイル２に流れる直流電流に
より非晶磁性合金薄帯１にバイアス磁界が印加され、交
流電流によシ磁界方向に非晶質磁性合金薄帯１が励振さ
れる。３はコイル２に交流電流を流すための発振器で、
その周波数は、第１図における静磁場人、Ｂ間のあるヤ
ング率において、非晶質磁性合金薄帯１が機械的共振を
するよう設定されている。４は−・定の周期で三角波を
発生する三角波発生器で、三角波のくりかえし周期は発
振器３の発振出力の周期に比して十分に長く設定されて
おり、コイル２に直流電流によるバイアス磁界を発生さ
せるものである。そして、このバイアス磁界が第１図の
静磁界Ａ、Ｂ間を含むように設計されている。５はトラ
ンスで、発振器３の出力と三角波発生器４の出力を加算
するためのものである。６は抵抗器で、非晶質磁性合金
薄帯１が機械的共振状態になったとき、発振器３から出
力される電流の変化を検出するために使用されるもので
ある。７は高入力インピーダンス電圧計で、抵抗器６の
端子間電圧を検出するためのものである。８は測定部で
、三角波発生器４の最低出力時を検出し、次に、電圧計
７により非晶質磁性合金薄帯１の共振時を検出して、そ
の時間差を測定するものである。
るよう巻かれている。このコイル２に流れる直流電流に
より非晶磁性合金薄帯１にバイアス磁界が印加され、交
流電流によシ磁界方向に非晶質磁性合金薄帯１が励振さ
れる。３はコイル２に交流電流を流すための発振器で、
その周波数は、第１図における静磁場人、Ｂ間のあるヤ
ング率において、非晶質磁性合金薄帯１が機械的共振を
するよう設定されている。４は−・定の周期で三角波を
発生する三角波発生器で、三角波のくりかえし周期は発
振器３の発振出力の周期に比して十分に長く設定されて
おり、コイル２に直流電流によるバイアス磁界を発生さ
せるものである。そして、このバイアス磁界が第１図の
静磁界Ａ、Ｂ間を含むように設計されている。５はトラ
ンスで、発振器３の出力と三角波発生器４の出力を加算
するためのものである。６は抵抗器で、非晶質磁性合金
薄帯１が機械的共振状態になったとき、発振器３から出
力される電流の変化を検出するために使用されるもので
ある。７は高入力インピーダンス電圧計で、抵抗器６の
端子間電圧を検出するためのものである。８は測定部で
、三角波発生器４の最低出力時を検出し、次に、電圧計
７により非晶質磁性合金薄帯１の共振時を検出して、そ
の時間差を測定するものである。
９は出力部で、測定部８０時間差の測定と、非晶質磁性
合金薄帯１の共振方向との対応をするためのものである
。
合金薄帯１の共振方向との対応をするためのものである
。
今、非晶質磁性合金薄帯１の機械的共振方向が地磁気と
直角方向、すなわち東西方向を向いていたとする。この
とき、非晶質磁性合金薄帯１が第３図の静磁場Ｃで共振
するよう、発振器３の発振周波数を設定し、三角波発生
器４によるバイアス磁界が第３図のり、１間を掃引する
ように設計しておくと、・・イーγス磁界は三角波発生
器４の出力のみで決定され、三角波の最低値と非晶質磁
性合金薄帯１の共振との時間間隔Ｔｉは、三角波の周期
をＴｔとして次式で表わされる。
直角方向、すなわち東西方向を向いていたとする。この
とき、非晶質磁性合金薄帯１が第３図の静磁場Ｃで共振
するよう、発振器３の発振周波数を設定し、三角波発生
器４によるバイアス磁界が第３図のり、１間を掃引する
ように設計しておくと、・・イーγス磁界は三角波発生
器４の出力のみで決定され、三角波の最低値と非晶質磁
性合金薄帯１の共振との時間間隔Ｔｉは、三角波の周期
をＴｔとして次式で表わされる。
配
Ｔｉ＝−一−＝Ｔｔ・・・・・・・−・・・・・・・（
１）Ｂ 次に非晶質磁性合金薄帯１の機械的共振方向が南北方向
を向いていたとする。そして、地磁気が三角波発生器４
ｖＣよりコイル２に発生するバイアス磁界と同方向であ
ったとする。このとき、発振器３の発振周波数を前述と
同じに第４図において非晶質磁性合金薄帯１が静磁界Ｃ
で共振するようにとり、三角波発生器４によるバイアス
磁界も前述と同様に第４図において静磁界り、１間を掃
引するように設計すると、地球磁場より非晶質磁性合金
薄帯１に加わる実際のバイアス磁界は第４図に示すよう
ＤＦ （−＝ＥＧ）だけシフトし、静磁界Ｆ、０間を掃
引するようになる。そのため、三角波の最低値と非晶質
磁性合金薄帯１の共振との時間間隔Ｔ１は次式に変化す
る。
１）Ｂ 次に非晶質磁性合金薄帯１の機械的共振方向が南北方向
を向いていたとする。そして、地磁気が三角波発生器４
ｖＣよりコイル２に発生するバイアス磁界と同方向であ
ったとする。このとき、発振器３の発振周波数を前述と
同じに第４図において非晶質磁性合金薄帯１が静磁界Ｃ
で共振するようにとり、三角波発生器４によるバイアス
磁界も前述と同様に第４図において静磁界り、１間を掃
引するように設計すると、地球磁場より非晶質磁性合金
薄帯１に加わる実際のバイアス磁界は第４図に示すよう
ＤＦ （−＝ＥＧ）だけシフトし、静磁界Ｆ、０間を掃
引するようになる。そのため、三角波の最低値と非晶質
磁性合金薄帯１の共振との時間間隔Ｔ１は次式に変化す
る。
さらに、非晶質磁性合金薄帯１の機械的共振方向が南北
方向を向き、地磁気が三角波発生器４によりコイル２に
発生するバイアス磁界と逆方向であるとする。このとき
、発振器３の発振周波数を前述と同じく第６図において
非晶質磁性合金薄帯１が静磁界Ｃで共振するようにとり
、三角波発生器４によるバイアス磁界も前述と同様に第
６図において静磁界り、に間を掃引するように設計する
と、地磁気より非晶質磁性合金薄帯１に加わる実際のバ
イアス磁界は第６図に示すように加−Ｂｘ）だけシフト
し、静磁界Ｈ，Ｉ間を掃引するようになる。そのため、
三角波の最低値と非晶質磁性合金薄帯１の共振との時間
間隔Ｔｉは次式に変化する。
方向を向き、地磁気が三角波発生器４によりコイル２に
発生するバイアス磁界と逆方向であるとする。このとき
、発振器３の発振周波数を前述と同じく第６図において
非晶質磁性合金薄帯１が静磁界Ｃで共振するようにとり
、三角波発生器４によるバイアス磁界も前述と同様に第
６図において静磁界り、に間を掃引するように設計する
と、地磁気より非晶質磁性合金薄帯１に加わる実際のバ
イアス磁界は第６図に示すように加−Ｂｘ）だけシフト
し、静磁界Ｈ，Ｉ間を掃引するようになる。そのため、
三角波の最低値と非晶質磁性合金薄帯１の共振との時間
間隔Ｔｉは次式に変化する。
以上述べたように、第２図に示す構成の回路において、
三角波発生器４の出力最低時と非晶質磁性合金薄帯１の
機械的共振時の間隔を測定することにより、非晶質磁性
合金薄帯１の機械的共振方向が、北より何度の方向であ
るかが決定される。
三角波発生器４の出力最低時と非晶質磁性合金薄帯１の
機械的共振時の間隔を測定することにより、非晶質磁性
合金薄帯１の機械的共振方向が、北より何度の方向であ
るかが決定される。
この構成の方位検出器は北からの角度のみが必要な場合
、すなわち、第６図の領域１０１，１０２の区別が必要
でない場合に応用できる。捷だ、第２図の非晶質磁性合
金薄帯の機械的共振方向を水平面内にて回転し、北と南
の方向を決定することにより方位を検出することもでき
る。
、すなわち、第６図の領域１０１，１０２の区別が必要
でない場合に応用できる。捷だ、第２図の非晶質磁性合
金薄帯の機械的共振方向を水平面内にて回転し、北と南
の方向を決定することにより方位を検出することもでき
る。
第７図に本発明の方位センサの他の実施例の構成を示す
。図において、１１．２１は前述の第２図に示した実施
例と同様矩形非晶質磁性合金薄帯で、中心部が固定され
、両端が自由に振動するように保持されているもので、
互いに直角または−・定角度をなすように同定されてい
る。１２．２２はコイルで、それぞれ非晶質合金薄帯１
１．２１に巻装されている。１３．２３は発振器で、１
４゜２４は発振器１３．２３の発振周期より長いくりか
えし周期をもつ三角波発生器である。１５．２５は波形
加算用トランス、１６ 、２６は抵抗器、１７゜２７は
その両端子間に発生する電圧をそれぞれ検出するための
高入力インピーダンス電圧計である。
。図において、１１．２１は前述の第２図に示した実施
例と同様矩形非晶質磁性合金薄帯で、中心部が固定され
、両端が自由に振動するように保持されているもので、
互いに直角または−・定角度をなすように同定されてい
る。１２．２２はコイルで、それぞれ非晶質合金薄帯１
１．２１に巻装されている。１３．２３は発振器で、１
４゜２４は発振器１３．２３の発振周期より長いくりか
えし周期をもつ三角波発生器である。１５．２５は波形
加算用トランス、１６ 、２６は抵抗器、１７゜２７は
その両端子間に発生する電圧をそれぞれ検出するための
高入力インピーダンス電圧計である。
１８．２８は三角波発生器１４ 、２４の最低出力時と
非晶質磁性合金薄帯１１．２１の機械的共振時との時間
間隔をそれぞれ測定する測定部であり、１９は時間間隔
の測定部１８．２８の情報より方位を決定し出力する出
力部である。
非晶質磁性合金薄帯１１．２１の機械的共振時との時間
間隔をそれぞれ測定する測定部であり、１９は時間間隔
の測定部１８．２８の情報より方位を決定し出力する出
力部である。
各構成要素ならびにその機能は第２図に示した方位セン
サと同様で、まず非晶質磁性薄＠１１゜２１の機械的共
振方向が北より何度の方向であるかは、測定部１８ 、
２８の出力によシわかる。これを非晶質磁性合金薄帯１
１．２１の互いの位置関係の情報と同時に、出力部１９
に入力することにより、非晶質磁性合金薄帯１１．１２
の方向が決定でき、方位が検出される。
サと同様で、まず非晶質磁性薄＠１１゜２１の機械的共
振方向が北より何度の方向であるかは、測定部１８ 、
２８の出力によシわかる。これを非晶質磁性合金薄帯１
１．２１の互いの位置関係の情報と同時に、出力部１９
に入力することにより、非晶質磁性合金薄帯１１．１２
の方向が決定でき、方位が検出される。
以上１方向、２方向に非晶質磁性合金薄帯を取りつけた
場合について述べたが、これを同一平面内にない三方向
に取りつけた場合では地磁気の方向が伏角となり、位置
検出も可能となる。
場合について述べたが、これを同一平面内にない三方向
に取りつけた場合では地磁気の方向が伏角となり、位置
検出も可能となる。
以上述べたように、本発明は、非晶質磁性合金のゝヤン
グ率が・・イアス静磁場により大きく変化すること金利
用した方位センサであり、高感度であることはもちろん
、センサ部分の小型化が容易で、機械的にも強靭で、耐
蝕性についても非晶質磁性合金に少量の添加物で十分実
用化可能で、信頼性も高いというきわめて優れた特長を
有している。
グ率が・・イアス静磁場により大きく変化すること金利
用した方位センサであり、高感度であることはもちろん
、センサ部分の小型化が容易で、機械的にも強靭で、耐
蝕性についても非晶質磁性合金に少量の添加物で十分実
用化可能で、信頼性も高いというきわめて優れた特長を
有している。
【図面の簡単な説明】
第１図は鉄系非晶質磁性合金薄帯のヤング率のバイアス
静磁界依存性を示す図、第２図は本発明にかかる方位セ
ンサの一実施例のブロック図、第３図はこの実施例にお
いて、非晶質磁性合金薄帯が東西方向を向くときの、バ
イアス静磁界振巾ならひに機械的共振時バイアス静磁界
と非晶質磁性合金薄帯ヤング率との関係を示す図、第４
図はこの実施例において、非晶質磁性合金薄帯が南北方
向を向き、かつ地磁気がバイアス静磁界と同方向である
ときの、バイアス静磁界振巾ならびに機械的共振時バイ
アス静磁界と非晶質磁性合金薄帯のヤング率との関係を
示す図、第６図はこの実施例において、非晶質磁性合金
薄帯が南北方向を向き、０ の、バイアス静磁界振１］ならびに機械的共振時バイア
ス静磁界と非晶質磁性合金薄帯のヤング率との関係を示
す図、第６図はこの実施例による方向判別不可能な二分
野を示す図、第７図は本発明にかかる方位センサの他の
実施例のブロック図である。 １．１１．２１・・・・・・非晶質磁性合金薄帯、２゜
１２．２２・・・・・・コイル、３，１３．２３・・・
・・・発振器、４，１４．２４・・・・・・三角波発生
器、７ 、１７゜２７・・・・・・高入力インピーダン
ス電圧計、８ 、１８゜２８・・・・・・測定部、９，
１９・・・・・・出力部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 静 儀 罎遥ル （ρｅ） 第３図 第４図 ノぐイブズ虚戸鎌茗４ 箭５図 ハ゛イアス静石遊岑 第６図 七と。 ］７図 ２／ ト
静磁界依存性を示す図、第２図は本発明にかかる方位セ
ンサの一実施例のブロック図、第３図はこの実施例にお
いて、非晶質磁性合金薄帯が東西方向を向くときの、バ
イアス静磁界振巾ならひに機械的共振時バイアス静磁界
と非晶質磁性合金薄帯ヤング率との関係を示す図、第４
図はこの実施例において、非晶質磁性合金薄帯が南北方
向を向き、かつ地磁気がバイアス静磁界と同方向である
ときの、バイアス静磁界振巾ならびに機械的共振時バイ
アス静磁界と非晶質磁性合金薄帯のヤング率との関係を
示す図、第６図はこの実施例において、非晶質磁性合金
薄帯が南北方向を向き、０ の、バイアス静磁界振１］ならびに機械的共振時バイア
ス静磁界と非晶質磁性合金薄帯のヤング率との関係を示
す図、第６図はこの実施例による方向判別不可能な二分
野を示す図、第７図は本発明にかかる方位センサの他の
実施例のブロック図である。 １．１１．２１・・・・・・非晶質磁性合金薄帯、２゜
１２．２２・・・・・・コイル、３，１３．２３・・・
・・・発振器、４，１４．２４・・・・・・三角波発生
器、７ 、１７゜２７・・・・・・高入力インピーダン
ス電圧計、８ 、１８゜２８・・・・・・測定部、９，
１９・・・・・・出力部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 静 儀 罎遥ル （ρｅ） 第３図 第４図 ノぐイブズ虚戸鎌茗４ 箭５図 ハ゛イアス静石遊岑 第６図 七と。 ］７図 ２／ ト
Claims (4)
- （１）ヤング率の静磁場依存性を示す非晶質磁性合金薄
帯を有し、前記非晶質磁性合金の地磁気のヤング率の変
化を検出して、方位を測定することを特徴とする方位セ
ンサ。 - （２）非晶質磁性合金薄帯のヤング率の変化をその機械
的共振を用いて検出することを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の方位センサ。 - （３）非晶質磁性合金薄帯が磁歪を有する非晶質磁性合
金薄帯であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の方位センサ。 - （４）非晶質磁性合金薄帯がそれを巻くコイルを有し、
このコイルに交番電流を印加することにより前記非晶質
磁性合金薄帯を励振し、機械的共振点を測定することを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方位センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57058841A JPS58174809A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 方位センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57058841A JPS58174809A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 方位センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58174809A true JPS58174809A (ja) | 1983-10-13 |
Family
ID=13095873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57058841A Pending JPS58174809A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 方位センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58174809A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004070408A1 (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-19 | Nec Tokin Corporation | 磁気センサ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS494670A (ja) * | 1972-05-08 | 1974-01-16 |
-
1982
- 1982-04-08 JP JP57058841A patent/JPS58174809A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS494670A (ja) * | 1972-05-08 | 1974-01-16 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004070408A1 (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-19 | Nec Tokin Corporation | 磁気センサ |
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