JPS6157871A - 透磁率測定装置 - Google Patents
透磁率測定装置Info
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- JPS6157871A JPS6157871A JP18094284A JP18094284A JPS6157871A JP S6157871 A JPS6157871 A JP S6157871A JP 18094284 A JP18094284 A JP 18094284A JP 18094284 A JP18094284 A JP 18094284A JP S6157871 A JPS6157871 A JP S6157871A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は例えば薄膜磁性材料の高周波に於ける透磁率の
測定に適用して好適な透磁率測定装置に関する。
測定に適用して好適な透磁率測定装置に関する。
薄膜磁性材料の透磁率を測定する装置の従来例としては
、次の２つがある。その−は、測定用コイルに試料を挿
入することによるそのインダクタンスの変化をインピー
ダンスブリッジによって直接透磁率を測定するか、Ｑメ
ータによって共振周波数の変化から透磁率を測定するも
のである。
、次の２つがある。その−は、測定用コイルに試料を挿
入することによるそのインダクタンスの変化をインピー
ダンスブリッジによって直接透磁率を測定するか、Ｑメ
ータによって共振周波数の変化から透磁率を測定するも
のである。
他の−は、略一様な交流磁界を発生する磁界発生用コイ
ル内に測定用コイルを配し、その測定用コイル内に試料
を挿入し、その測定用コイルの誘導起電力から透磁率を
測定するものである。
ル内に測定用コイルを配し、その測定用コイル内に試料
を挿入し、その測定用コイルの誘導起電力から透磁率を
測定するものである。
前者は、測定用コイルの実効容積と、その中に入れる試
料の体積との比（フィリングファクタ）の採シ方によっ
て、透磁率の値が変動し、試料に与える磁界を変化させ
るのが困難であシ、実効透磁率を得るのが困難であると
いう欠点がある。
料の体積との比（フィリングファクタ）の採シ方によっ
て、透磁率の値が変動し、試料に与える磁界を変化させ
るのが困難であシ、実効透磁率を得るのが困難であると
いう欠点がある。
後者は、交流磁界の低域では、磁界の周波数の測定が困
難であるため、その周波数に比例する起電力から、透磁
率を測定するのが困難であシ、高域では、測定用コイル
の自己インダクタンス及び浮遊容量によって共振が生じ
、交流磁界の周波数がその共振周波数付近にある場合は
誘導起電力からインダクタンスを測定することができな
かった。
難であるため、その周波数に比例する起電力から、透磁
率を測定するのが困難であシ、高域では、測定用コイル
の自己インダクタンス及び浮遊容量によって共振が生じ
、交流磁界の周波数がその共振周波数付近にある場合は
誘導起電力からインダクタンスを測定することができな
かった。
かかる点に鑑み本発明は、容易且つ高精度に試料の透磁
率を測定することのできる透磁率測定装置を提案しよう
とするものでおる。
率を測定することのできる透磁率測定装置を提案しよう
とするものでおる。
本発明による透磁率測定装置は、略一様な交流磁界を発
生する磁界発生用コイル（１）と、この磁界発生用コイ
ル（１）中に配された磁界検出用コイル（３）及び常態
に於いて出力電圧が略零となされた測定用差動コイル（
４）とを有し、この測定用差動コイル（４）の、その一
方のコイル部（４ａ）に試料（７）を挿入したときの出
力電圧と、検出コイル（３）の出力電圧との比から試料
（７）の透磁率を測定するようにするものである。
生する磁界発生用コイル（１）と、この磁界発生用コイ
ル（１）中に配された磁界検出用コイル（３）及び常態
に於いて出力電圧が略零となされた測定用差動コイル（
４）とを有し、この測定用差動コイル（４）の、その一
方のコイル部（４ａ）に試料（７）を挿入したときの出
力電圧と、検出コイル（３）の出力電圧との比から試料
（７）の透磁率を測定するようにするものである。
上述せる本発明によれば、磁界発生用コイル（１）よ）
の略一様な交流磁界が、この磁界発生用コイル（１）中
に配された磁界検出用コイル（３）及び常態に於いて出
力電圧が略零となされた測定用差動コイル（４）に与え
られ、この測定用差動コイル（４）の、その一方のコイ
ル部（４ａ）に試料（７）を挿入したときの出力電圧と
、検出コイル（３）の出力電圧との比から試料（７）の
透磁率を測定することができる。
の略一様な交流磁界が、この磁界発生用コイル（１）中
に配された磁界検出用コイル（３）及び常態に於いて出
力電圧が略零となされた測定用差動コイル（４）に与え
られ、この測定用差動コイル（４）の、その一方のコイ
ル部（４ａ）に試料（７）を挿入したときの出力電圧と
、検出コイル（３）の出力電圧との比から試料（７）の
透磁率を測定することができる。
以下に、第１図〜第３図を参照して、本発明の一実施例
を詳細に説明する。（１）は磁界発生用の、断面が矩形
の帯状コイルで、これに交流電源（２）が接続サレテ、
コイル（１）の中央部に於いて、コイル（１）の各面に
平行な略一様々交流磁界ＨＡＣが発生する。（３）は磁
界検出用コイル、（４）は測定用差動コイルである。測
定用差動コイル（４）は有効面積が互いに等しい２つの
コイル部（４ａ）、（４ｂ）から成る。
を詳細に説明する。（１）は磁界発生用の、断面が矩形
の帯状コイルで、これに交流電源（２）が接続サレテ、
コイル（１）の中央部に於いて、コイル（１）の各面に
平行な略一様々交流磁界ＨＡＣが発生する。（３）は磁
界検出用コイル、（４）は測定用差動コイルである。測
定用差動コイル（４）は有効面積が互いに等しい２つの
コイル部（４ａ）、（４ｂ）から成る。
磁界検出用コイル（３）は・ ５ｒＩａｎＸ３０ｍのア
クリル製の巻枠に直径が０．２ｗｎの銅線を巻装して構
成したもので、Ｑダンピング用の高周波抵抗器（例えば
１００Ω）（５）が挿入されている。測定用差動コイル
（’） ｌ”ｌ： 、１０ＷｎＸ ３０ｍｍのアクリル
製の巻枠に直径が０．２謳の銅線を巻装して構成したも
ので、各コイル部（４ａ）、（４ｂ）に夫々Ｑダンピン
グ用の高周波抵抗器（例えば夫々２００ Ｑ ） （６
ａ）、（６ｂ） カ挿入すレル。
クリル製の巻枠に直径が０．２ｗｎの銅線を巻装して構
成したもので、Ｑダンピング用の高周波抵抗器（例えば
１００Ω）（５）が挿入されている。測定用差動コイル
（’） ｌ”ｌ： 、１０ＷｎＸ ３０ｍｍのアクリル
製の巻枠に直径が０．２謳の銅線を巻装して構成したも
ので、各コイル部（４ａ）、（４ｂ）に夫々Ｑダンピン
グ用の高周波抵抗器（例えば夫々２００ Ｑ ） （６
ａ）、（６ｂ） カ挿入すレル。
そして、これらコイル（３） 、 （４）を、その面が
磁界発生用コイル（１）の交流磁界ＨＡＣに対し例えば
垂直になるよりに、コイル（１）の中央部に配する。こ
の場合、測定用差動コイル（４）の一方のコイル部（４
ａ）に試料（７）を挿入するとき、この試料（７）の挿
入の邪魔にならない位置に磁界検出用コイル（３）を配
するようにする。
磁界発生用コイル（１）の交流磁界ＨＡＣに対し例えば
垂直になるよりに、コイル（１）の中央部に配する。こ
の場合、測定用差動コイル（４）の一方のコイル部（４
ａ）に試料（７）を挿入するとき、この試料（７）の挿
入の邪魔にならない位置に磁界検出用コイル（３）を配
するようにする。
この試料（７）は、例えば幅４ｆｆｌ＋＋＋１厚さ４μ
ｍの、スパッタ法によって作製した（ＦｅＣｏ）（Ｓｉ
Ｂ）系アモルファス薄Ｍ（試料■）及び幅１ｗｎ、厚さ
１６μｍの同様な組成の液体急冷法で作製したアモルフ
ァス薄膜（試料■）である。
ｍの、スパッタ法によって作製した（ＦｅＣｏ）（Ｓｉ
Ｂ）系アモルファス薄Ｍ（試料■）及び幅１ｗｎ、厚さ
１６μｍの同様な組成の液体急冷法で作製したアモルフ
ァス薄膜（試料■）である。
次に測定の手順を説明する。測定用差動コイル（４）の
誘導起電力にょる差動出力電圧が零とガるように、磁界
発生用コイル（１）内で測定用差動コイル（４）の位置
を可変する。次に、測定用差動コイル（４）の一方のコ
イル部（４ａ）に試料（７）を挿入する。そして、磁界
検出用コイル（３）及び測定用差動コイル（４）コイル
（４）の出力電圧は夫々次式のように表わされる０ ｖ３＝μｏＳ３ωＨｏ５ｉｎ（ωｔ ） −−−−
−−−−−（１）Ｖ４＝μ。μｒＳ７ωＨｏ５Ｉｎ（ω
ｔ ） −・−−−−−・（２）ココテ、Ｈｏ５Ｉｎ（
ωｔ）は磁界発生用コイル（１）による交流磁界、Ｓ３
は磁界検出用コイル（３）の有効面積、μ、は試料（７
）の比透磁率、Ｓ７は試料（７）の断面積でおる。
誘導起電力にょる差動出力電圧が零とガるように、磁界
発生用コイル（１）内で測定用差動コイル（４）の位置
を可変する。次に、測定用差動コイル（４）の一方のコ
イル部（４ａ）に試料（７）を挿入する。そして、磁界
検出用コイル（３）及び測定用差動コイル（４）コイル
（４）の出力電圧は夫々次式のように表わされる０ ｖ３＝μｏＳ３ωＨｏ５ｉｎ（ωｔ ） −−−−
−−−−−（１）Ｖ４＝μ。μｒＳ７ωＨｏ５Ｉｎ（ω
ｔ ） −・−−−−−・（２）ココテ、Ｈｏ５Ｉｎ（
ωｔ）は磁界発生用コイル（１）による交流磁界、Ｓ３
は磁界検出用コイル（３）の有効面積、μ、は試料（７
）の比透磁率、Ｓ７は試料（７）の断面積でおる。
かくして、出力電圧ｖ３及びｖ４を測定し、その比ｖ４
／ｖ５を採れば、 Ｖ４／Ｖ５ ＝ μｒ（Ｓｙ／Ｆ３ｓ ） −−−（３
）が求められる。（３）式から、 ｆｉｒ ＝ （Ｖ４／Ｖ３ ）／ （８７／８３ ）
−・旧・（４）が得られ、これから試料（７）の比透磁
率μｍを算出することができる＠ 尚、出力電圧Ｖ３．Ｖ４は共に交流磁界ＨＡＣの角周波
数ωに比例するから、角周波数ωが低くなればなる程、
出力電圧■５ｍＶ４の測定精度が低下し、試料（７）の
比透磁率μ、の精度が低下する。そこで、出力電圧ｖ３
ｔｖ４を、第４図に特性を示す如く利得が周波数の逆数
に比例する各別の増幅器に夫々供給し・その出力電圧を
測定すれば交流磁界ＨＡＣの角周波数に殆んど無関係に
、試料（７）の透磁率を高精度で測定することができる
。
／ｖ５を採れば、 Ｖ４／Ｖ５ ＝ μｒ（Ｓｙ／Ｆ３ｓ ） −−−（３
）が求められる。（３）式から、 ｆｉｒ ＝ （Ｖ４／Ｖ３ ）／ （８７／８３ ）
−・旧・（４）が得られ、これから試料（７）の比透磁
率μｍを算出することができる＠ 尚、出力電圧Ｖ３．Ｖ４は共に交流磁界ＨＡＣの角周波
数ωに比例するから、角周波数ωが低くなればなる程、
出力電圧■５ｍＶ４の測定精度が低下し、試料（７）の
比透磁率μ、の精度が低下する。そこで、出力電圧ｖ３
ｔｖ４を、第４図に特性を示す如く利得が周波数の逆数
に比例する各別の増幅器に夫々供給し・その出力電圧を
測定すれば交流磁界ＨＡＣの角周波数に殆んど無関係に
、試料（７）の透磁率を高精度で測定することができる
。
次に、磁界検出用コイル（３）及び測定用差動コイル（
４）にＱダンピング用抵抗器（５） ： （６ａ） 、
（６ｂ）を挿入しない場合と、挿入した場合との交流磁
界の周波数に対する出力電圧の特性を、第５図及び第６
図に示す。第５図は磁界検出用コイル（３）の特性を示
し、実線は抵抗器（５）を挿入しない場合、破線は抵抗
器（５）を挿入した場合の特性を夫々示し、実線の場合
は２５ＭＨｚ付近に共振による出力電圧のピークがある
が、破線の場合はこのピークが消失し、出力電圧の周波
数特性が平坦になっている。
４）にＱダンピング用抵抗器（５） ： （６ａ） 、
（６ｂ）を挿入しない場合と、挿入した場合との交流磁
界の周波数に対する出力電圧の特性を、第５図及び第６
図に示す。第５図は磁界検出用コイル（３）の特性を示
し、実線は抵抗器（５）を挿入しない場合、破線は抵抗
器（５）を挿入した場合の特性を夫々示し、実線の場合
は２５ＭＨｚ付近に共振による出力電圧のピークがある
が、破線の場合はこのピークが消失し、出力電圧の周波
数特性が平坦になっている。
第６図は測定用コイル（４）の特性を示し、実線は抵抗
器（６ａ）、（６ｂ）を挿入しない場合、破線は抵抗器
（６ａ）、（６ｂ）を挿入した場合の特性を夫々示し、
実線の場合は２１ＭＨｚ付近に共振による出力電圧のピ
ークがあるが、破線の場合はこのピークが消失し、出力
電圧の周波数特性が平坦になっている。
器（６ａ）、（６ｂ）を挿入しない場合、破線は抵抗器
（６ａ）、（６ｂ）を挿入した場合の特性を夫々示し、
実線の場合は２１ＭＨｚ付近に共振による出力電圧のピ
ークがあるが、破線の場合はこのピークが消失し、出力
電圧の周波数特性が平坦になっている。
従って、交流磁界の周波数がピーク時周波数から離れて
いる場合は、コイル（３） 、 （４）に対するＱダン
ピング用抵抗器（５） ； （６ｍ）、（６ｂ）の挿入
の有無は任意であるが、ピーク時周波数付近の場合はコ
イル（３） 、 （４）にＱダンピング用抵抗器（５）
； （６ａ ） ＋ （６ｂ ）を挿入する必要があ
る。
いる場合は、コイル（３） 、 （４）に対するＱダン
ピング用抵抗器（５） ； （６ｍ）、（６ｂ）の挿入
の有無は任意であるが、ピーク時周波数付近の場合はコ
イル（３） 、 （４）にＱダンピング用抵抗器（５）
； （６ａ ） ＋ （６ｂ ）を挿入する必要があ
る。
第７図に、磁界検出コイル（３）の出力側に、第４図に
示す如く利得が周波数の逆数に比例する増幅器を接続し
た場合と、しない場合の出力電圧の周波数特性を夫々実
線及び破線にて示す。これによれば、実線では周波数の
上昇に従って、出力電圧が上昇するが、破線の場合は出
力電圧の周波数特性は平坦となシ、交流磁界の周波数が
かなフ低くても、試料（７）の透磁率の測定が可能であ
ることが分る。
示す如く利得が周波数の逆数に比例する増幅器を接続し
た場合と、しない場合の出力電圧の周波数特性を夫々実
線及び破線にて示す。これによれば、実線では周波数の
上昇に従って、出力電圧が上昇するが、破線の場合は出
力電圧の周波数特性は平坦となシ、交流磁界の周波数が
かなフ低くても、試料（７）の透磁率の測定が可能であ
ることが分る。
第８図に上述の試料■及び■の実効透磁率の測定結果を
示し、夫々実効透磁率が周波数依存性を有していること
が分る。
示し、夫々実効透磁率が周波数依存性を有していること
が分る。
上述の実施例によれば、５００ｋＨｚ〜１１０ＭＨｚの
周波数の磁界に於ける試料の透磁率を測定することがで
きる。
周波数の磁界に於ける試料の透磁率を測定することがで
きる。
上述せる本発明によれば、容易且つ高精度に試料の透磁
率を測定することのできる透磁率測定装置を得ることが
できる。
率を測定することのできる透磁率測定装置を得ることが
できる。
又、磁界検出用コイル及び測定用差動コイルにＱダンピ
ング用抵抗器を挿入することによシ、両出力電圧の共振
周波数付近に於けるピークの発生による測定透磁率の誤
差の発生を回避することができる。
ング用抵抗器を挿入することによシ、両出力電圧の共振
周波数付近に於けるピークの発生による測定透磁率の誤
差の発生を回避することができる。
又、磁界検出用コイル及び測定用コイルの出力側に、夫
々利得が周波数の逆数に比例する増幅器を接続すること
によシ、交流磁界の周波数が低くても透磁率の測定を高
精度に行なうことができる。
々利得が周波数の逆数に比例する増幅器を接続すること
によシ、交流磁界の周波数が低くても透磁率の測定を高
精度に行なうことができる。
第１図は本発明による透磁率測定装置の一実施例を示す
斜視図、第２図及び第３図はその磁界検出用コイル及び
測定用差動コイルを示す側面図、第４図〜第８図は本発
明の説明に供する特性曲線図である。 （１）は交流磁界発生用コイル、（２）は交流電源、（
３）は磁界検出用コイル、（４）は測定用差動コイルで
あＣ７ ←引′仁４１１−１ｍ（匡） 一弁続？市正書 昭和５９年１２月 ４日 特許庁長官 志 賀 学 殿昭和５９年 特
許 願 第１８０９４．２号３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京部品用区北品用６丁目７番３５号名称（２
１８）ソニ、−株式会社 代表取締役 大 賀 典 雄 ４、代理人 住 所 東京都新宿区西新宿１丁目８番１号 。 置 ０３−３４３−５８２１（＋切 （新宅ヒル）６、
補正により増加する発明の数 Ｊｔｌ液敷（ＭＨｚ）→
斜視図、第２図及び第３図はその磁界検出用コイル及び
測定用差動コイルを示す側面図、第４図〜第８図は本発
明の説明に供する特性曲線図である。 （１）は交流磁界発生用コイル、（２）は交流電源、（
３）は磁界検出用コイル、（４）は測定用差動コイルで
あＣ７ ←引′仁４１１−１ｍ（匡） 一弁続？市正書 昭和５９年１２月 ４日 特許庁長官 志 賀 学 殿昭和５９年 特
許 願 第１８０９４．２号３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京部品用区北品用６丁目７番３５号名称（２
１８）ソニ、−株式会社 代表取締役 大 賀 典 雄 ４、代理人 住 所 東京都新宿区西新宿１丁目８番１号 。 置 ０３−３４３−５８２１（＋切 （新宅ヒル）６、
補正により増加する発明の数 Ｊｔｌ液敷（ＭＨｚ）→
Claims (1)
- 略一様な交流磁界を発生する磁界発生用コイルと、該磁
界発生用コイル中に配された磁界検出用コイル及び常態
に於いて出力電圧が略零となされた測定用差動コイルと
を有し、該測定用差動コイルの、その一方のコイル部に
試料を挿入したときの出力電圧と、上記検出コイルの出
力電圧との比から上記試料の透磁率を得るようにしたこ
とを特徴とする透磁率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18094284A JPS6157871A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 透磁率測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18094284A JPS6157871A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 透磁率測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6157871A true JPS6157871A (ja) | 1986-03-24 |
| JPH0552470B2 JPH0552470B2 (ja) | 1993-08-05 |
Family
ID=16091968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18094284A Granted JPS6157871A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 透磁率測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6157871A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0419584A (ja) * | 1990-05-14 | 1992-01-23 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 透磁率測定装置および測定方法 |
| JP2018173331A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 国立大学法人 筑波大学 | 磁性材料の磁気特性測定方法および磁性材料の磁気特性測定装置 |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP18094284A patent/JPS6157871A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0419584A (ja) * | 1990-05-14 | 1992-01-23 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 透磁率測定装置および測定方法 |
| JP2018173331A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 国立大学法人 筑波大学 | 磁性材料の磁気特性測定方法および磁性材料の磁気特性測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0552470B2 (ja) | 1993-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |