JPS588570B2 - 永久磁石の着磁・消磁回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、永久磁石の着磁・消磁回路に関し、特に磁電
変換素子を使用した磁気センサに利用して有効なもので
ある。

最近磁気インクで書かれた文字、記号の読み取りに、磁
電変換素子、例えばインジウムアンチモナイドＩｎＳｂ
等の磁気抵抗素子を用いた磁気センサが開発されている
。

これはインピーダンスが低くかつインダクタンスＬ成分
を含まず、高感度である等の利点があり実用化が期待さ
れている。

第１図は、この種磁気センサの一従来例を示し、１は永
久磁石、２は、この永久磁石１の一磁極面に固定された
パッケージで、このパッケージ２内には、ペレット３上
に固定した２個の磁気抵抗素子Ｍ１，Ｍ２が収納されて
いる。

４は、パッケージ２の素子収納部を覆い、素子Ｍ１，Ｍ
２を保護する検出板で、この上を磁性片５が摺動する。

６はパッケージ２及び永久磁石１をモールドする外囲器
である。

磁気抵抗素子Ｍ１， Ｍ２は、直列に接続され、その一
端に一定電圧Ｅｏが加えられ、またその他端はアースさ
れ、さらに両素子Ｍｌ，Ｍ２の接続点から出力信号が取
り出される。

いま永久磁石１によりバイアス磁界が加えられた状態で
、微小な磁性片５が一方の素子Ｍ１から他方の素子Ｍ２
の方向へ移動すると各素子Ｍ１，Ｍ２に加わる磁界の強
さが変化し、これに応じて出力信号が１／２Ｅｏから１
／２Ｅｏ±△Ｅに変化する。

この電圧変化を測定すれば、磁性片５の存在及び移動方
向が検出される。

このような磁気センサでは、磁界を発生する磁石として
、上述のような永久磁石、または電磁石が使用され通常
フエライト、鋳造磁石等が用いられる。

しかしながら、永久磁石を用いた場合、永久磁石極面に
浮遊磁粉が付着し、この磁粉が素子Ｍ１， Ｍ２に悪影
響を与え、雑音を発生したり或は誤動作の原因ともなっ
ていた。

他方、このような浮遊磁粉の影響を避けるため、電磁石
を用い使用時のみ磁界を発生させた場合、磁気抵抗素子
を駆動するに必要なＩＫＧ程度の磁界を得るときコイル
の捲線抵抗によるジュール熱が発生し、磁気センサの温
度が上昇し故障の原因となっていた。

本発明は、永久磁石をコイルにより着磁・消磁しながら
使用することにより、上述のような欠点を解消したもの
である。

すなわち、磁気抵抗素子を駆動するときのみ、永久磁石
を着磁し、磁気抵抗素子の休止期間は、これを消磁して
浮遊磁粉の磁石への付着を避けるのである。

このようにすれば、着磁・消磁用のコイルに流れる電流
は、短期間にすぎないからジュール熱による温度上昇は
避けられる。

以下図を用いて本発明実施例を説明する。

第２図は、永久磁石の着磁回路を示し、７は、商用の交
流電源、８，９はこの電源７とスイッチ１０を介して直
列接続されたコイル及びダイオードであり、コイル８は
、第１図に示す永久磁石１に捲回されている。

この回路では、スイッチ１０をオンとすると、ダイオー
ド９で整流された整流電流（同図ロ）がコイル８に流れ
、これにより永久磁石は着磁される。

第３図イは、永久磁石の消磁回路を示し、７，１０，８
はそれぞれ前述した交流電源、スイッチ、コイル、１１
は４個のダイオード１２， １３，１４，を１５をブリ
ッジに組んだ単相ブリッジ整流回路で、その交流入力端
子Ａ，Ａ′に直列にコイル８が、またその直流出力端Ｂ
， Ｂ′には時間とともに減衰する負荷１６が接続され
ている。

それ故コイル８には、スイッチ１０オンのとき、同図ロ
に示す減衰電流が流れ永久磁石は消磁される。

ここで負荷１６としては、コンデンサを用いることがで
きるが、この場合コンデンサの容量を十分大きくする必
要があり、かつ過大なピーク充電々流によりコンデンサ
の劣化をきたす惧れがある。

第４図イは、この点を考慮した消磁回路で負荷としてコ
ンデンサ１７と抵抗１８をブリッジ整流回路１１の直流
出力端子Ｂ，Ｂ′に並列に接続したものである。

この回路では着磁電流は、同図口に示すように、最初の
ｔｏ時間は対数関数状に減衰し、その後略一定となる。

この一定電流は抵抗１８によるもので、消磁を不完全に
するものと考えられるが、コイル８に発生する磁界を、
消磁しようとする磁石の初導磁率範囲に抑えれば、残留
磁気は殆んど残らない。

また抵抗１８はコイル８に流れるピーク電流を大きくす
るのに役立ち、磁石の消磁を完全なものにする。

発明者等の実験によると４φ×１７ｍｍの鋳造磁石を外
径１０φ、内径４φ長さ１５ｍｍ、巻線数１８００ター
ンのコイルで第４図イの如き回路を用いて消磁した場合
、コンデンサ１７の容量を１００μＦ、抵抗１８の抵抗
値を３ＫΩに選べば完全な消磁が行えた。

また抵抗１８を除いた場合５００μＦのコンデンサを用
いても完全な消磁は行えなかった。

以上の結果を用いて着磁、消磁を簡単な回路で行うには
第５図の如くすれば良い。

第５図においてダイオード１２，１３，１４，１５はブ
リッジ整流回路１１を形成し、コンデンサ１７及び抵抗
１８は平列に接続され前記ブリッジ整流回路１１の直流
出力端子Ｂ，Ｂ’に接続されている。

コイル８は永久磁石を着磁、消磁するのに用いる。

１９，２０は、着磁・消磁回路を切り換える第１、第２
スイッチで第１スイッチ１９は、コイル８の端子と、ブ
リッジ整流回路１１の交流入力端子Ａおよび、直流出力
端子Ｂとの間でオン・オフ制御を行ない、他方第２スイ
ッチ２０は、コンデンサ１７及び抵抗１８の並列回路の
一端と、ブリッジ整流回路１１の直流出力端子Ｂ，Ｂと
の間でオン・オフ制御を行なう。

スイッチ１０は１００Ｖ商用交流電源７の接続を行うも
のである。

磁電変換素子駆動時の永久磁石の着磁はスイッチ１９，
２０をそれぞれＢ，Ｂ′側に接続し、スイッチ１０に
より１００Ｖ商用電源を接続する。

この時電流はダイオード１３を通じて流れコイル８には
第２図ロの如き電流が流れ着磁が行われる。

同時にコンデンサ１７に充電された電流は両端が短絡さ
れるため完全に放電される。

磁気変換素子の動作が完了するとスイッチ１９，２０を
それぞれＡ，Ｂに接続してスイッチ１０により１００Ｖ
商用電源に接続すればコイル８には第４図ロに示す如き
電流が流れ消磁が行われる。

以上の如く本発明を利用すれば非常に簡単な回路構成で
着磁、消磁が確実に行われる。

更にまた磁石表面の浮遊磁粉の付着は避けられ着磁、消
磁による磁石の温度上昇も極少におさえられる。

本発明の要点はブリッジ整流回路を利用した消磁回路に
おいて負荷としてコンデンサ及び抵抗を並列に接続し、
第４図ロに示す如き時間ｔｏの間は減衰し、その後一定
になる様な交流消磁電流をコイルに流し永久磁石のヒス
デレシスを利用して消磁を完全にしまた、着磁も整流回
路のダイオードを利用して簡単な構成により行うことに
ある。

したがって本発明を用いれば磁電変換素子に用いる永久
磁石の着磁、消磁を非常に簡単な回路構成で行う事が出
来経済的である。

また永久磁石を着磁一消磁をくりかえしながら使用する
ため浮遊磁粉が磁極面に付着することを避ける事が出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、磁気抵抗素子を用いた磁気センサの断面図、
第２図イは、本発明実施例を説明する着磁回路図、同図
ロはその波形図、第３図及び第４図イは同実施例を説明
する消磁回路図、同図ロはその波形図、第５図は、同実
施例回路図である。 １・・・・・・永久磁石、２・・・・・・パッケージ、
３・・・・・・ペレット、Ｍｌ， Ｍ２・・・・・・磁
気抵抗素子、５・・・・・・磁性片、７・・・・・・交
流電源、８・・・・・・コイル、１１・・・・・・整流
回路、１６・・・・・・負荷、Ａ，Ａ’・・・・・・交
流入力端子、Ｂ ， Ｂ’・・・・・・直流出力端子、
１９・・・・・・第１スイッチ、２０・・・・・・第２
スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流電源と、着磁或は消磁される永久磁石に捲回さ
   れ前記交流電源にその一端が接続されたコイルと、該コ
   イルと第１スイッチを介して前記交流電源が加えられる
   整流回路と、該整流回路の次段に第２スイッチを介して
   それぞれ並列に接続されたコンデンサ及び抵抗とを備え
   、前記第１スイッチは、前記コイルの他端と整流回路の
   交流入力端子または直流出力端子との間のオン・オフを
   行ない、前記第２スイッチは前記コンデンサ及び抵抗の
   並列回路の一端と、前記整流回路の２つの直流出力端子
   間のオン・オフを行なうことを特徴とする永久磁石の着
   磁回路。