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    公开号:WO1991018299A1
    申请号:PCT/JP1991/000561
    申请日:1991-04-25
    公开日:1991-11-28
    发明作者:Seigo Ando；Yoshihiro Murakami
    申请人:Nkk Corporation；
    IPC主号:G01N27-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 磁気検出装置
    [0003] [技術分野]
    [0004] 本発明は過飽和型の磁気センサが組込まれた磁気検出装置 に係わり、 特に、 コアに卷装された検出コイルが共振回路と して発振回路内に組込まれ、 この発振回路に磁気センサを励 磁する励磁機能および磁気センサから検出信号を取出す検出 機能とが付加された磁気検出装置に関する。
    [0005] [従来の技術]
    [0006] 過飽和型の磁気センサが組込まれた磁気検出装置は磁気を 精度よく検出することが可能であ （特開平 1一 3 0 8 9 8 2号公報） 。
    [0007] 図 5は過飽和型の磁気センサを用いた磁気検出装置の概略 構成を示すブロ ッ ク図である。 矩形波発生回路 1 は、 図らに 示すよう に、 一定周期 を有した交流の矩形波信号 e i を 出力する。 この矩形波信号 の信号波形の中心位置に〇ボ ル トライ ンが位置する。 矩形波発生回路 1から出力された矩 形波信号 は次の微分回路 2へ入力される。 微分回路 2は 矩形波 ί言号 の波形を微分する。 その結果、 微分回路 2は 矩形波信号 e ！ の波形に含まれる矩形波の立上りおよび立下 りタイ ミ ングに同期する ト リ ガ波形状を有するパルス信号を 出力する。
    [0008] そして、 この微分回路 2から出力された ト リガ波形状のパ ルス信号が交流励磁信号 e 2 と して、 抵抗からなるイ ン ピー ダンス索子 3を介して磁気セ ンサ 4に印加される。 この磁気 センサ 4は棒状に形成された強磁性体のコァ 5 とこのコア 5 に巻装された検出コイル 6とで構成されている。 磁気センサ 4の検出コイル 6の一端にはイ ンピーダンス素子 3を介して 前記交 励磁信号 e 2 が印加され、 検出コイル 6の他端は接 地されている。 そして、 この検出コイル 6の端子電圧が磁気 センサ 4の検出信号 e。 と して取出されて電圧検出回路 7へ 入力される。
    [0009] 電圧検出回路 7は、 図 6に示す検出信号 e。 の正側のビー ク電圧 + V aを検出する正側検波器と、 検出信号 e 。 の負側 のビーク電圧一 V bを検出する負側検波器と、 各検波器で検 出された各ビーク電圧 + V a , — V bを加算する加算器とで 構成されている。 そして、 電圧検出回路 7からこの磁気検出 装置にて検出された磁界の強度に対応する出力電圧 V。 が得 られる。
    [0010] 次に磁気センサ 4の動作原理を図 7乃至図 1 1を用いて説 明する。
    [0011] 図 7に示すような交流電圧波形を有する交流電力がィ ンピ —ダンス索子 3の抵抗を介して磁気センサ 4の検出コイル 6 に印加される。 すると、 検出コイル 6の両端に発生する電圧 e 0 は抵抗の抵抗値 Rと検出コイル 6のィ ンピーダンス Z s に対応して決定される。 すなわち、
    [0012] e 0 = e ♦ Z s ( R + Z s ) - (1)
    [0013] で示される。 なお、 eは印加する電圧値である。
    [0014] そして、 検出コイル 6は強磁性体のコァ 5に卷装されてい るので、 電圧 e。 はイ ンピーダンス Z s , コア 6の透磁率に 比例して変化する。
    [0015] 今、 外部磁界を磁気センサ 4に加え'ない状態で、 検出コィ ノレ 6に交流電流を流したとすると、 図 1 0に示すようにコア 6のヒステリ シス特性に従って、 コア 5の透磁率特が変化す る。 なお、 n はコイル巻数、 i はコイル電流である。
    [0016] このため検出コィル 6の両端に発生する出力電圧は図 8に 示すような波形となる。 そして外部磁界が加えられない状態 では波形は正、 負対称波形となり、 正方向の電圧 と負方 向の電圧 V 2 は等しく なる。
    [0017] この状態で外部磁界を加えると、 コア 5を交差する磁束は 検出コィル 6で発生する磁界と外部磁界との合成磁束となる。 このため検出コィル 6の両端に発生する波形は図 9に示すよ うに V！ > V 2 となる。
    [0018] したがって、 検出コイル 6の両端に発生する出力電圧の正 側の電圧 と負側の電圧 V 2 を比較しその差を求めるこ と によつて間接的に外部磁界を計測できる。
    [0019] このような過飽和型の磁気センサ 4を用いるこ とによって、 図 1 1 に示すように 0〜 1 0ガウスという微小な磁束密度に 対して 0〜 5 0 0 m Vという出力電圧 V。 を得ることが可能 である。
    [0020] 次に、 上述した動作原理を参照しながら、 図 5に示す磁気 検出装置の動作を図 6のタイムチヤ一 トを用いて説明する。
    [0021] 矩形波発生回路 1から出力される矩形波信号 e ！ は微分回 路 2でパルス状の交流励磁信号 e 2 に変換された後、 磁気セ ンサ 4の検出コイル 6に流れ、 コア 5を励磁する。 なお、 交 流励磁信号 e 2 の電流値はコア 5を過飽和域まで磁化する値 に設定されている。 したがって、 この状態においては、 この 検出コイル 6の端子電圧で示される検出信号 e。 の波形にお ける振幅は図 6に示すように一定となる。
    [0022] そして、 外部磁界がこの検出コィル 6によつて形成される 飽和磁界と交差しない状態においては、 図 6の左側の検出信 号 e 0 Aに示すように、 波形の正側の波高値 V a と負側の波高 値一 V bは等しい。 しかし、 このような過飽和域まで励磁さ れたコア 5に外部磁界が接近して検出コィル 6によつて形成 された飽和磁界と交差すると、 図 6の右側の検出信号 e 0 Bに 示すように、 振幅値は変化しないが、 正負の各波高値 V a， 一 V bが変化する。 そこで、 この各波高値 V a , - V bを前 述した正側検波器および負側検波器でもってそれぞれ検波し て直流に変換する。 前述した加算器は、 正側検波器および負 側検波器各で検出された各ビーク電圧 + V a , - V bを加算 して、 差電圧 （V a - V b ) を算出する。 電圧検出回路 7は この差電圧 （V a — V b ) を出力電圧 V。 として出力する。 この出力電圧 V。 は磁気センサ 4に加えられた外部磁界に対 · 応する。 よって、 この磁気検出装置で磁界強度を検出できる。
    [0023] このように過飽和型の磁気センサを用いることによって、 ' ホール素子や磁気抵抗素子を利用した磁気検出装置に比較し て、 磁気検出感度を向上できると共に、 周囲温度変動等に起 因する零点変動が測定結果にほとんど影響しないので測定精 度を向上できる。
    [0024] この磁気検出装置においては、 磁気センサ 4の強磁性体で 形成されたコア 5に卷装された検出コイル 6に交流励磁電流 を流して、 コア 5を過飽和域まで磁化する必要がある。 しか し、 磁気センサ 4から出カされた検出信号 6 。 における正負 の各波高値 V a， 一 V bを精度良ぐ検出するために、 イ ン ビ 一ダンス素子 3を介して磁気センサ 4 に印加する交流励磁信 号 e 2 を ト リガ波形状のパルス信号と している。 したがって、 この ト リガ波形状のため検出コイル 6に流れる電流は高周波 電流となる。 よって、 この ト リガ波形状のパルス信号でもつ てコア 5を過飽和域まで磁化するためには、 ^えば数 1 00 mA 程度の励磁電流が必要である。
    [0025] そのためには、 交流励磁信号 e 2 の電圧を大幅に上昇させ る必要がある。 例えば、 小型の磁気センサ 4においても、 前 記電圧は 1 5〜 2 5 V P - P を必要とする。 したがって、 矩形 波発生回路 1 においても、 1 5〜 2 5 V P - P の波高値を有し た矩形波信号 を出力 る必要があるので、 通常の T T L 回路にて使用される 5 Vの直流電源の他に 1 5〜2 5 Vの高 電圧の直流電源が必要となる。 その結果、 回路構成が複雑と なり、 装置全体が大型化するとともに、 製造費が大幅に上昇 する問題がある。
    [0026] また、 電圧検出回路 7の出力電圧 V D に検出信号 e 。 に含 まれるパルスに起因するパルス性の雑音が混入する懸念があ り、 このパルス性雑音を除去するためのフィ ル夕が新たに必 要となる。
    [0027] [発明の開示]
    [0028] 本発明の目的は、 磁気センサに対する励磁部と検出部とを 共通の回路で実現でき、 さ らに磁気センサのコアを少ない消 費電力で簡単に飽和できることである。 そして、 最終的に、 磁気検出装置全体の回路構成を簡素化でき、 高い測定精度を 維持したままで装置全体の小型化および低製造費化を図るこ とを目的とする。
    [0029] この目的を達成するために、 本発明においては、 外部磁界 を検出する磁気センサの検出コィルが共振回路として組込ま れた発振回路における発振電流を、 検出コィルに励磁電流を 供給してコアを過飽和域まで励磁する手段と して用いている。
    [0030] 具体的には、 本願発明の磁気検出装置においては、 強磁性 体で形成されたコアとこのコアに卷装された検出コイルとで 構成された過飽和型の磁気センサを用いている。 そして、 こ の磁気センサの検出コイルとこの検出コイルに並列接続され たキャパシタ ンス素子とで並列共振回路が形成されている。 さ らに、 この並列共振回路が内部に組込まれた発振回路を用 いている。 この発振回路は、 並列共振回路と、 この並列共振 回路と抵抗とを帰還回路として接続された増幅器とで構成さ れている。 したがって、 発振回路は並列共振回路の共振周波 数で発振する。 また、 並列共振回路を構成する検出コイルに は前記共振周波数を有した交流の発振電流が流れる。 この場 合、 強磁性体で形成されたコアが過飽和域まで励磁されるよ うに、 検出コィルに流れる発振電流の電流値が設定されてい る。 さ らに、 発振回路の出力信号の波形変化を検出する波形 変化検出回路が設けられている。
    [0031] そして、 磁気センサに外部磁界が印加されていない状態に おいては、 検出コィルの端子電圧で示される並列共振回路の 出力信号の振幅はコアが過飽和域まで励磁されているので一 定値である。 なお、 発振回路の出力信号は、 正帰遺回路を有 した増幅器によつて、 例えば 0 V等の基準レベルを中心に正 負の飽和電圧レベルまで增幅されて安定している。
    [0032] そして、 この状態で外部磁界が磁気センサに交差すると、 この外部磁界は、 検出コイルによって既に過飽和域まで励磁 されているコァの交流磁界に加算される力、、 または減算され る。 前述したように検出コイルの両端の電圧レベル、 すなわ ち並列共振回路の出力信号の電圧レベルが外部磁界方向によ つて定まる正又は負の方向へ変化する。 その結果、 発振回路 の出力信号の信号レベルも正又は負の方向にレベル変化する。 前述したように、 出力信号は増幅器によつて正負の飽和電圧 レベルまで増幅されて安定しているので、 正側の波形と負側 の波形とが対象でなく なる。
    [0033] したがって、 この出力信号の波形変化量を波形変化検出回 路で検出することによって、 間接的に外部磁界を検出できる。
    [0034] このように、 検出コイルを正帰還回路の一部と して組込ん だ発振回路と波形変化検出回路のみで外部磁界を精度良く 測 定できる。
    [0035] [図面の簡単な説明]
    [0036] 図 1は本発明の一実施列に係わる磁気検出装置の概略構成 を示すブロッ ク図である。
    [0037] 図 2は同実施例装置における外部磁界と出力電圧との関係 を示す特性図である。 図 3は同実施例装置の動作を示すタイムチヤ一トである。 図 ·4は本発明の他の実施例に係わる磁気検出装置における 波形変化検出回路の概略構成を示すプロ ック図である。
    [0038] 図 5は従来の磁気検出装置の概略構成を示すプロッ ク図で ある。
    [0039] 図 6は同従来装置の動作を示すタイムチヤー トである。 図 7は磁気センサの検出コイルに印加する電圧の波形図で ある ο
    [0040] 図 8は磁気検出回路の検出コィルの出力電圧の波形図であ る 0
    [0041] 図 9は外部磁界が印加された場合の磁気検出回路の検出コ ィルの出力電圧の波形図である。
    [0042] 図 1 0は強磁性体コアの磁化特性図である。
    [0043] 図 1 1は磁気検出装置における 束密度に対する出力電圧 特性図である。
    [0044] [発明を実施するための最良の形態]
    [0045] 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
    [0046] 図 1 は実施例の磁気検出装置の概略構成を示すプロ ッ ク図 でめる。
    [0047] 磁気センサ 1 1は、 図示するように、 例えば棒状に形成さ れた強磁性体のコア 1 2とこのコア 1 2に卷装された検出コ ィル 1 3 とで構成されている。 そ して、 この磁気セ ンサ 1 1 の検出コイル 1 3にコ ンデンサ 1 4が並列接続されている。 この検出コイル 1 3 とコ ンデンサ 1 4 とで並列共接回路 1 5 が形成される。 並列共振回路 1 5の一端は接地され、 他端は 差動増幅器 1 6の （+ ) 側入力端子に接続されている。 差動 増幅器 1 6の （-） 側入力端子は接地されている。 差動增 : 器 1 6の出力端子と （ + ) 側入力端子との間には帰還抵抗 1 7が接続されている。
    [0048] 差動増幅器 1 6は、 いわゆる 2電源型の増幅器であり、 外 部から直流の + VC 電源と一 Vc 電源とが供給されると起動 する。 そして、 差動増幅器 1 6は （+ ) 側入力端子に入力さ れた信号を接地電位 （0 V) を基準電圧レベルと して正極側 および負極側に均等に増幅する。 このような回路において、 帰還抵抗 1 7と並列共振回路 1 5とはこの差動増幅器 1 6に 対する正帰還回路となる。 その結果、 並列共振回路 1 5， 帰 還抵抗 1 7および差動増幅器 1 6は一種の発振回路 1 8を構 成する。
    [0049] 周知.のよう に、 発振回路 1 8の発振周波数は並列共振回路 1 5の検出コィノレ 1 3のイ ンダクタ ンス Lとコ ンデンサ 1 2 のキャパスタ ンス Cとを用いた （1) 式で定ま る共振周波数
    [0050] I 0 である。
    [0051] f 0 = 1 / (27Γ L C) … （2)
    [0052] なお、 実施例装置においては、 検出コイル 1 3の巻数 Nは 100 でイ ンダク タ ンス Lは約 2. m Hであ り、 コ ンデンサ 14のキャパシタ ンス Cは約 3000 pFである。 よって、 共振 周波数 f 。 は約 62.5kHzとなる。
    [0053] よ って、 この共振回路 1 8は周波数 ί。 を有する出力信号 aを出力端子 1 9から出力する。 また、 共振回路 1 8に組込 まれた並列共振回路 1 5の検出コイル 1 3に共振周波数 ί。 を有する発振電流が流れる。 そして、 この発振電流が磁気セ ンサ 1 1のコア 1 2を励磁する。 発振電流の値はコア 1 2力く 過飽和域まで励磁される値に設定されている。 具体的には、 共振回路 1 8を構成する各電子回路の回路定数を調整するこ とによって前記電流値が設定される。 したがって、 コア 1 2 は常時過飽和域まで励磁されている。
    [0054] 発振回路 1 8の出力端子 1 9から出力された出力信号 a は 次の抵抗 2 0 とコ ンデンサ 2 1 とからなる波形変化検出回路 と してのロ ーパスフィ ルタ （以下 L P F と略記する） 2 2へ 入力される。 この L P F 2 2は大きな時定数を有しており、 入力された出力信号 a の直流成分のみを検出する。 L F P 2 2の出力信号は波形変化量信号 b と して出力端子 2 3へ出 力される。
    [0055] 次に、 このように構成された磁気検出装置の動作を図 3の タイムチヤ一 トを用いて説明する。
    [0056] まず磁気センサ 1 1 に外部磁界 Hが接近していない状態の 時刻 t o にて磁気検出装置の電源を投入すると、 図示しない 電源回路から差動増幅器 1 6に + V c , - V c の電源が供耠 される。 そして、 この差動増幅器 1 6は起動する。 前述した ように帰還抵抗 1 7 と並列共振回路 1 5が正帰還回路を形成 するので、 発振回路 1 8が発振動作を開始する。 その結果、 並列共振回路 1 5の一方を構成する検出コイル 1 3に発振電 流が流れる。 この発振電流が励磁電流と して磁気センサ 1 1 のコア 1 2を飽和域まで励磁する。 並列共振回路 1 5の端子 電圧 d (並列共振回路 1 5の出力信号） および出力端子 1 9 の出力信号 a は、 図示するよ う に共振周波数 f 。 （周期 T ) を有する周期波形となる。
    [0057] この場合、 差動増幅器 1 6の増幅率は大き く設定されてい る。 したがって、 差動増幅器 1 6は並列共振回路 1 5の端子 電圧 dを、 （-） 側入力端子に印加されている 0 Vの基準電 圧を中心に正負の各飽和電圧レベルまで増幅して安定してい る。 よ って、 発振回路 1 8の出力信号 a は、 図示するよ う に、 正弦波形の上端部分および下端部分が平坦になり、 正負の各 波高値が等しく 、 かつ一定な矩形波形を有する。 したがって、 周期 Tを有する出力信号 aの正側波形のパルス幅 T A と負側 波形のパルス幅 T B とは等しい （T A = T B ) 。 この出力信 号 a は大きい時定数を有した L P F 2 2で直流に変換されて、 波形変化量信号 b として出力端子 2 3へ出力される。 この場 合、 正側波形のパルス幅 T A と負側波形のパルス幅 T B とが 等しいので、 波形変化量信号 b は◦ Vである。
    [0058] この状態で、 時刻 t i にて、 磁気センサ 1 1の過飽和状態 のコア 1 2に直流の外部磁界 + H 2 が交差すると、 磁気セン サ 1 1 の端子電圧、 すなわち並列共振回路 1 5の端子電圧 d
    [0059] (出力信号） の振幅値は変化しないが、 全体の信号レベルが 図示するように例えば正方向へ移動する。 その結果、 発振回 路 1 8の出力 ί言号 aの正負の各波高値は変化しないが、 差動 増幅器 1 6の （+ ) 側入力端子に印加されている端子電圧 d の波形の正側部分が負側部分より多く なるので、 正側波形の パルス幅 T A が負側波形のパルス幅 T B よ り大き く な る
    [0060] ( T A > T B ) 。 その結果、 L P F 2 2から出力される波形 変化量信号 b は O Vから + E a に変化する。 こ の電圧 （ + E a ) 値は外部磁界 + H 2 に対応した値である。
    [0061] また、 時刻 t 2 にて、 逆極性の外部磁界— H 3 が磁気セン サ 1 1の飽和状態のコァ 1 2に交差すると、 磁気センサ 1 1 の端子電圧 dの信号レベルが図示するように負方向へ移動す る。 その結果、 差動増幅器 1 6の （+ ) 側入力端子に印加さ れている端子電圧 dの波形の正側部分が負側部分より少なく なるので、 発振回路 1 8の出力信号 a における正側波形のパ ルス幅 T A が負側波形のパルス幅 T B より小さ く なる （T A
    [0062] < T B ) 。 その結果、 L P F 2 2から出力される波形変化量 信号 b は— E bへ変化する。 この電圧 （一 E b ) 外部磁界
    [0063] 一 H 3 に対応した値である。
    [0064] このよう に、 磁気センサ 1 1 のコア 1 2に交差する外部磁 - 界 Hを波形変化量信号 bの電圧値と して間接的に測定する こ とが可能である。
    [0065] 図 2は他の基準磁気測定装置でもって予め正確に測定され ている外部磁界 H (ガウス） と実施例装置の出力端子 2 3か ら出力された波形変化量信号 bの電圧 （ボル ト） との関係を 示す特性図である。 図示するように、 外部磁界 Hに比例した 正確な出力特性が得られることが確認できた。 さ らに、 外部 磁界 Hに対して数ボルトの比較的大きい出力電圧が得られる。
    [0066] このように構成された磁気検出装置であれば、 図 1 に示す ように、 差動増幅器 1 6 と安価な電子部品素子である帰還抵 抗 1 7 とコ ンデンサ 1 4 とで構成された発振回路 1 8のみで もって磁気センサ 1 1 に対する励磁部と検出部とを兼用して いる。 したがって、 図 5に示した、 矩形波発生回路 1 , 微分 回路 2 , 電圧検出回路 7等を必要とする従来の磁気検出装置 に比較して、 回路構成を大幅に簡素化できる。 その結果、 磁 気検出装置全体を小型， 軽量に形成できる。 また、 磁気検出 装置の製造費を大幅に低減できる。
    [0067] また、 磁気センサ 1 1のコア 1 2を過飽和域まで励磁する ために検出コィル' 1 3 に印加する交流励磁電流は発振回路 1 8の正弦波形を有する発振電流である。 この発振電流の電 流値は比較的簡単に増大するこ とが可能である。 また、 従来 装置にようにパルス波形にする必要がない。 よって、 差動增 幅器 1 6の負荷電流が減少し、 差動増幅器 1 6の消費電力が 低減する。
    [0068] また、 図 2に示したように、 微小な外部磁界 Hに対しても 高い検出感度が得られるので、 L P F 2 2から出力される波 形変化量信号 bを別途増幅器を用いて増幅する必要がない。
    [0069] さ らに、 一旦、 図 2に示すように、 外部磁界 Hと出力電圧 b との対応関係を校正値と して測.定しておけば、 その後は無 調整で未知の外部磁界に対する測定を容易に実施できる。
    [0070] また、 電磁誘導効果等を利用した単純な ビッ クアップコィ ルを用いた従来の磁気検出装置においては、 その測定原理か ら時間的に変化する磁界しか測定できない。 しかし、 本発明 の磁気検出装置においては、 予め過飽和域まで励磁された磁 気センサ 1 1を用いるこ とによ って、 直流磁界から高周波磁 界まで広い周波数範囲に亘つて磁界を精度良く 測定できる。
    [0071] また、 本発明においては、 発振回路 1 8の出力 ί言号 a の波 形が外部磁界 Hに起因して変形する波形変化量を測定して、 その変形量から外部磁界強度を検出している。 波形そのもの は温度等の外部環境条件に影響されにく いので、 特に発振回 路 1 8に対して温度補償対策を講ずる必要がない。
    [0072] なお、 本発明は上述した実施例に限定されるものではない。 実施例においては、 S極または N極の直流外部磁界 + Η 2 , 一 H 3 を測定する場合について説明したが、 上述したように 交流の外部磁界も測定できる。
    [0073] 図 4は本発明の他の実施例に係わる磁気検出装置の概略構 成を示すプロッ ク図である。 図 1に示した磁気検出装置と同 —部分には同一符号がしてある。 したがって、 重複する部分 の詳細説明は省略されている。
    [0074] この実施例の磁気検出装置においては、 波形変化検出回路 2 4は、 信号分別器 2 5 , 正側パルス幅測定回路としてのパ ルス幅力ゥ ンタ 2 6 , 負側パルス幅測定回路と してのパルス 幅カウ ンタ 2 7 , 減算回路 2 8およびク ロ ッ ク発振器 2 9 と で構成されている。
    [0075] 発振回路 1 8から出力された図 3に示す矩形波形状を有す る出力信号 a は信号分別器 2 5へ入力される。 信号分別器 2 5は、 出力信号 aを 0ボルトライ ンを境にして、 正側波形 成分と負側波形成分とに分割する。 そして、 分割された正側 波形成分および負側波形成分はそれぞれ次のパルス幅力ゥ ン タ 2 6 , 2 7へ入力される。
    [0076] パルス幅カウ ンタ 2 6は、 入力した正側波形成分のパルス 波形が立上るとク ロッ ク発振器 2 9から出力されているク ロ ッ ク信号のク ロ ッ クの計 動作を開始する。 そして、 正側波 形成分のパルス波形が立下ると計数動作を停止する。 したが つて、 このパルス幅カウ ンタ 2 6は正側波形成分のパルス幅 T A を測定する。 一方、 パルス幅力ゥ ンタ 2 7は、 入力した 負側波形成分のパルス波形が立下るとク ロッ ク発振器 2 9か ら出力されているク ロ ッ ク信号のク ロ ッ クの計数動作を開始 する。 そ して、 負側波形成分のパルス波形が立上ると計数動 作を停止する。 したがって、 このパルス幅カウ ンタ 2 7 は負 側波形成分のパルス幅 T B を測定する。
    [0077] 各パルス幅カウ ンタ 2 6 , 2 7は測定した各パルス幅 T A ， T B を次の減算器 2 8へ送出する。 減算器 2 8は入力した各 パルス幅 Τ Α , T B の差 （T A - T B ) を算出する。 そ して、 この差 （T A - T B ) をデジタルの波形変化量信号と して出 力する。 したがって、 この差 （T A - T B ) が外部磁界 Hに 対応する。
    [0078] このよう に、 外部磁界をデジタル値で得る ことができるの で、 得られた外部磁界 Hをそのまま例えば外部のコ ンビュー 夕へ入力するこ とが可能となる。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    ( 1 ) 強磁性体で形成されたコアとこのコアに巻装された検 出コイルとで構成された磁気センサと、 この磁気センサの検 出コイルとこの検出コイルに並列接続されたキャパシタ ンス 素子とで形成された並列共振回路と、 この並列共振回路と抵 抗とが帰還回路として接続された増幅器と前記並列共振回路 とで構成され、 発振電流によつて前記コアを過飽和域まで励 磁する発振回路と、 この発振回路の出力信号の波形変化を検 出する波形変化検出回路とを備えた磁気検出装置。
    (2) 前記帰還回路の抵抗は前記増幅器の入力端子と出力端子 との間に接続され、 前記帰還回路の並列共振回路は前記抵抗 の入力端子側端と接地間に接続された請求の範囲第 1.項記載 の磁気検出装置。
    (3 ) 前記増幅器は、 一方の入力端子に接地電位が印加され、 他方の入力端子に前記並列共振回路の出力電圧が印加され、 前記並列共振回路の出力電圧を前記接地電位に対して正側及 び負側に増幅する差動増幅器である請求の範囲第 2項記載の 磁気検出装置。
    (4) 前記波形変化検出回路は、 前記発振回路の出力信号を正 側波形成分と負側波形成分とに分離する信号分別器と、 この 信号分別器にて分離された正側波形成分の波形の幅を測定す る正側パルス幅測定回路と、 前記信号分別器にて分離された 負側波形成分の波形の幅を測定する負側パルス幅測定回路と、 各パルス幅測定回路で測定されたパルス幅を減算する減算回 路とで構成された請求の範囲第 3项記載の磁気検出装置。
    (5) 前記正側パルス幅測定回路および負側パルス幅測定回路 はカウ ンタである請求の範囲第 4項記載の磁気検出装置。
    (6) 前記波形変化検出回路はローパスフィ ルタである請求の 範囲第 1項記載の磁気検出装置。
    (7 ) 前記キャパシタ ンス素子はコ ンデンサである請求の範囲 第 1項記載の磁気検出装置。
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    DE2912712C2|1987-08-27|
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    CA2064083A1|1991-11-20|
    US5287059A|1994-02-15|
    EP0483369A1|1992-05-06|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-11-28| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CA KR US |
    1991-11-28| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT |
    1992-01-17| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 2064083 Country of ref document: CA Ref document number: 1991908793 Country of ref document: EP |
    1992-05-06| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991908793 Country of ref document: EP |
    1993-03-19| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1991908793 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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