JPS62215880A - 磁気感応素子 - Google Patents

磁気感応素子

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JPS62215880A
JPS62215880A JP6042386A JP6042386A JPS62215880A JP S62215880 A JPS62215880 A JP S62215880A JP 6042386 A JP6042386 A JP 6042386A JP 6042386 A JP6042386 A JP 6042386A JP S62215880 A JPS62215880 A JP S62215880A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy wire
amorphous alloy
voltage
fixing ends
wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP6042386A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisaji Shinohara
篠原 久次
Mitsuo Yamashita
満男 山下
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】
本発明は交流磁界中でパルス電圧を発生する磁歪性の非
晶質合金線を用いた磁気感応素子に関する。
【従来技術とその問題点】
一定周波数の電流を流した励磁コイルの中に、ねじり応
力を加えたFe−Ni系合金のヴイーガンド線を置くこ
とにより、励磁コイルの交流電圧に同期してヴイーガン
ド線の両端に電圧パルスを発生させる素子が以前から知
られている。この素子に作用する外部磁界の強さによっ
てパルスの出力状態が変化するので、この変化をとらえ
て磁界を感知することができる。しかし、ヴイーガンド
線のような結晶1r磁性体では磁歪効果が小さいために
高い励磁振幅の交流磁界を必要とする上に、鋭いパルス
が得られないという点が実用上の障害となっている。 これに対して磁歪性非晶質合金線は磁歪常数が大きく、
また強度が高いから大きなねじり応力を付加しやすく、
微小な交!磁界にもよく惑応し、鋭いパルス電圧を発生
するので磁気感応素子として用いるのに適している。こ
のような非晶質合金線は溶湯から超急冷することにより
製造されるものであり、凝固時にすでに表層部にねじり
残留応力が生じているので、製造された状態のままでも
交流磁界に置けば、パルス電圧を発生させることはでき
るが、製造時の残留応力は非晶質合金線に一様な大きさ
で生ずることはないから、パルス電圧を発生させるため
の好ましい応力状態とはなっておらず、十分な出力値が
得られない。したがって非晶質合金線の製造後に焼鈍し
て残留応力を緩和させた後、適切なねじり応力を付与す
ることにより磁気感応素子として高レベルの安定な出力
を(するようにするのが効果的である。 一方このような磁気感応素子に対しては、小さなコイル
?lH+tで高い電圧のパルスが得られることが望まし
く、例えば電気学会マグネティンクス研究会資料MAC
;84−95に記載されているように、パルス電圧の大
きさは非晶質合金線の長さに比例するので大きなパルス
電圧を発生させるためにはできるだけ長い非晶質合金線
を用いてねじり応力を与えることが効果的であることも
知られている。 しかし、非晶質合金線を長(することは、素子を小型化
したいという要求に反するものであり、応用範囲を狭く
するので好ましくない、この点を解決するために本発明
者らは短く切断した非晶質合金線の必要な本数を、絶縁
基板上に互いに平行となるように配置し、それらを別の
導体で直列に接続した素子を特願昭60−166177
号として出願中である。 しかしながら、本発明者らはその後の研究により、非晶
質合金線は元来非晶質化を促進させる元素として硼素(
B)や珪素(Sl)などを含有しているので溶接やろう
付けなどの冶金的な接合性に劣るために、とくにねじら
れた状態で接合する場合、接合部には常にねじリカが作
用し、必ずしも信頼性の高い接合状態が得られないこと
が判明した。 したがって非晶質合金線の溶・ろう接などによる接合個
所をもたない磁気感応素子とすることが望まれる。
【発明の目的】
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、その目的
は、出力パルス電圧が高く、小型で信頼性のすぐれた磁
歪性の非晶質合金線を用いた磁気感応素子を提供するこ
とにある。
【発明の要点】
本発明は非晶質合金線を絶縁基体上の一固定端から最終
固定端までを一方向にねじりながら引き廻す途中で非晶
質合金線の進む方向を複数個所で反転させることにより
、磁界方向に対してねじり方向が反転し、その結果出力
電圧パルスの掻性が反転する複数の非晶質合金線領域が
形成され、両固定端間に各領域の電圧が加算された出力
電圧を接合部を設けることなく、小型で信頼性にすぐれ
た磁気感応素子が得られるようにしたものである。
【発明の実施例】
以下本発明を実施例に基づき説明する。 第1図は本発明による磁気感応素子の要部斜視図である
。第1図はアルミナ基体lの表面に例えばFe  B 
−3i系合金からなる磁歪性非晶質合金線2を二つの固
定Q 3 aと3bの間に緩みなく張り渡したものであ
るが、非晶質合金線2は固定端3aと3bの間でさらに
方向反転手段4a、 4b、 4cを介在させて複数の
短い線の領域をジグザグ状に形成している。この固定端
3a、 3bはスリットを有するピンであり、方向反転
手段4a、 4b、 4cも同様のピンであるがスリッ
トはなく、これらのピンはいずれも基体1の所定の位置
にあらかじめ埋め込んでおく。 この素子を作製するにはまず固定端の一つ3aの埋込ビ
ンのスリットに非晶質合金線2の一端を挟んで固定端3
aをかしめることにより固定し、次いで非晶質合金線2
を一方向にねじりながら、方向反転手段4aのピンの外
周に沿うように引張り、引き続き同方向にねじりながら
方向反転手段4bのピンの外周に達した後、同様にねじ
りを与えつつピン4cを同周してもう一つの固定端のピ
ン3bに達したとき3bのスリットで非晶質合金線2の
他端をかしめて固定し、全体が同一方向にねじられた非
晶質合金線2が、それぞれ各ピンによって区分された短
い線の領域を有してジグザグ状に張り廻されるようにす
る。非晶質合金vA2のねじり方向を点線の矢印で示し
た。この際固定fa3a、 3bと方向反転手段となる
各埋込ピン4a、 4b、 4cの位置と個数は所望の
パルス電圧が得られるように随意に設定すればよい、な
おこれらの埋込ピンは基体lの所定位置に孔をあけてお
き、その孔の内面をメタライズした後、例えば燐青銅な
どのピンを挿入してはんだ付けすることにより、各ピン
を基体1に強固に埋め込むことができる。 このように構成した素子に実線の矢印で方向を示した磁
界Hが作用すると、例えばピン4aに関しては、その両
側の線分すなわち3aと4a間、4aと4b間にそれぞ
れ区分された非晶質合金線2は互いに極性が反対の電圧
パルスが発生する。この関係は第1図中にe→■で表わ
したように線分3a4aの極性は3aが負、4aが正で
あり、線分4a4b間の極性は4aが負、4bが正とな
る。このことは非晶質合金線2の方向反転手段である他
の埋込ピン4b、 4cについても同様の関係となる。 したがって非晶質合金線2の全長である3aと3b間に
は各線分間の電圧パルスを加算した電圧パルスが発生す
る。また第1図では基体1の一表面に非晶質合金線2を
配した場合を示したが、必要に応じてその裏面にも同様
にして非晶質合金線をジグザグ状に設け、表裏両面の非
晶質合金線を直列に接続した素子とすることができる。 第2図は本発明のもう一つの実施例を示した磁気感応素
子の要部斜視図であり、第1図と共通部材を同一符号で
表わしである。第2図において例えばアルミナ製の基体
l上に埋め込まれ、それぞれスリットを有するピンから
なる二つの固定端3aと3b間に非晶質合金線2をねじ
りながら固定することは第1図と同じであるが、第2図
が第1図と異なる所は第2図では固定端3aで一端をが
しめた非晶質合金線2をねしりながら基体lを巻きつけ
るようにしてジグザグ状に張り廻し他端を固定端3bで
固定しであることであり、非晶質合金線2の進行方向を
反転させる手段は基体1の両側面の厚さ方向に設けた溝
5a、 5b、 5c、 5dによって行なわれる。す
なわち、第1図では非晶質合金線2は基体1に対して平
面的配置であり第2図のものは立体的な配置としである
。第2図の場合も点線の矢印で表わした非晶質合金線2
のねしり方向は磁界の方向Hを基準にすると基板表裏の
往復で反転しており、第1図の場合と同様に固定端3a
と3b間には非晶質合金vA2の全長に対応する電圧の
パルスが発生する。 以上第1図、第2図のごとく本発明では非晶質合金線2
のねじり応力が巧みに使われている。すなわち、磁界方
向Hに対して非晶質合金!1112は、それぞれ区分さ
れた線分同志は互いにねじり方向が逆向きとなるが、出
力電圧パルスの極性も反転するので、非晶質合金線2を
一端からねじりながら方向反転手段4a〜4cまたは5
a〜5dで折り曲げて基体1上にジグザグ状に張り渡し
、終端を固定すれば、磁界方向l(を基準としてねじり
方向が逆になるい(つかの線分が自動的に得られ、結果
的に非晶質合金線2の両端3aと3b間では各線分の電
圧が加算された出力電圧としてとり出すことができる。 したがって1本の非晶質合金線2の両◇ツは近い距離に
設けることができ、大きな設置面禎を必賀とせず得られ
る素子はコンパクトなものとなるだけでなく、非晶質合
金線2が全長にわたって接合部を持たないから、接合の
ためにねじり応力が緩和して特性の経時変化を生したり
、接合の失敗により歩留りが低下することなどがなく、
高い信鎖性が得られる。 さらに基体として円柱もしくは円筒状の絶縁物を用いそ
の表面に上述の手法により非晶質合金線をジグザグ状に
設けるようにすれば、その基体はコイルを巻いて磁場を
発生させるための芯材として共通に使用できるという利
点もある。 なお基体は線間の短絡を防ぐために絶縁物を用いるが、
アルミナのようなセラミックのほかにもガラスエポキシ
などを用いることができ、本発明の目的に適うものであ
れば導電性物質と絶縁物の複合材料を使用してもよい。 【発明の効果] ねじり応力を加えた磁歪性非晶質合金線を用いた磁気感
応素子の出力電圧を高くするには非晶質合金線を長くす
る程よいが、素子を小型化することができず、また多数
の短い非晶質合金線を並べて直列に接続して用いるのは
接合部の信顛性に欠けるなどの問題に対して、本発明で
は実施例で説明したように基体上に両端を固定された1
本の非晶質合金線の途中に複数個のピンなど非晶質合金
腺の方向反転手段を介在させて非晶質合金線をねじりな
がら折り曲げを反覆して非晶質合金線全体がジグザグ状
となるように張り渡したため、両同定端の間に張った非
晶質合金線は全体のねじり方向が同じでも磁界方向に対
しては出力電圧の極性が反転するつくつかの線分に区分
され、画固定端間に生ずる電圧パルスは相殺されること
なく各線分間の電圧が加算された高い電圧のパルスを発
生させることができ、その結果得られた(■気惑応素子
は小型でノイズに強く後段における信号処理も容易であ
り、さらにこの非晶質合金線は全長にわたって接合個所
が全く存在しないから接合上の問題をM ンI Lでお
り、高い信頼性をイIするものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は非晶質合金線を平面的に配置した本発明の磁気
感応素子を示した要部斜視図、第2I2Iは非晶質合金
線を立体的に配置した本発明の磁気感応素子を示した要
部斜視図である。 l;基体、2:非晶質合金線、313b:固定端、4a
、 4b、 4c :方向反転手段(ビン) 、5a、
 5b、 5c。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)絶縁基体上に両端が固定され全長にわたって一方向
    にねじられた磁歪性非晶質合金線の途中に、この線をジ
    グザグ状に張り渡す複数個の方向反転手段を設けたこと
    を特徴とする磁気感応素子。 2)特許請求の範囲第1項記載の素子において、方向反
    転手段は基体上に埋め込んだピンであることを特徴とす
    る磁気感応素子。 3)特許請求の範囲第1項記載の素子において、方向反
    転手段は基体側面に形成した溝であることを特徴とする
    磁気感応素子。
JP6042386A 1986-03-18 1986-03-18 磁気感応素子 Pending JPS62215880A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19953190A1 (de) * 1999-11-05 2001-05-23 Bosch Gmbh Robert Sensoranordnung zur Erfassung eines Drehwinkels

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19953190A1 (de) * 1999-11-05 2001-05-23 Bosch Gmbh Robert Sensoranordnung zur Erfassung eines Drehwinkels
DE19953190C2 (de) * 1999-11-05 2002-11-07 Bosch Gmbh Robert Sensoranordnung zur Erfassung eines Drehwinkels

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