JP3434388B2 - 交流磁界測定装置 - Google Patents

交流磁界測定装置

Info

Publication number
JP3434388B2
JP3434388B2 JP14302995A JP14302995A JP3434388B2 JP 3434388 B2 JP3434388 B2 JP 3434388B2 JP 14302995 A JP14302995 A JP 14302995A JP 14302995 A JP14302995 A JP 14302995A JP 3434388 B2 JP3434388 B2 JP 3434388B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
rotating magnetic
vector
value
minimum
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14302995A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08334554A (ja
Inventor
敬 篠原
雅英 小川
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.)
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Original Assignee
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD. filed Critical THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority to JP14302995A priority Critical patent/JP3434388B2/ja
Publication of JPH08334554A publication Critical patent/JPH08334554A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3434388B2 publication Critical patent/JP3434388B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は交流磁界の測定装置に関
し、さらに詳細には、交流磁界の実効値だけでなく、そ
の最大値、最小値、それらの方向等も測定できる交流磁
界測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】単相交流磁界を測定する最も一般的な方
法として、コイルによる誘導電圧を測定する方法が知ら
れている。ある空間における方向がわからない磁界の強
さを一つのコイルで測定するには、コイルの向きを変え
て誘導電圧が最大になる方向を探さなければならない。
【0003】そこで、従来の測定装置においては、コイ
ルの向きを変える操作を省くため、互いに直交した3つ
のコイルを組み合わせたセンサを使用して、各コイルの
成分の実効値を測定し、それらを合成する方法が採用さ
れていた。すなわち、互いに直交するコイルにより図4
に示すX,Y,Z軸方向の磁界の実効値Bx ,By ,B
z を求め、下記の式(1)により、各実効値を合成して
磁界の強さBを求めていた〔なお、以下の説明において
はXの平方根を√(X)で表す〕。
【0004】 B=√(Bx 2 +By 2 +Bz 2 ) (1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電力設
備などから発生する磁界は、周波数は同一で位相の異な
る複数の磁界が合成されたものであり、一般的には、図
5に示すように回転磁界となっている。前記した従来の
測定装置でも、図5に示す回転磁界の実効値は同様に測
定できるが、磁界の最大値(Bmax )、最小値(Bmin
)、それらの方向(φ1 ,φ2,θ1 ,θ2 )は測定で
きなかった。
【0006】簡単にするため、図6に示す2次元で示し
た回転磁界の例によりこの点について説明すると、同図
に示すように、この回転磁界のx軸方向の振幅bx 、y
軸方向の振幅by はかならずしも、回転磁界の最大値B
max のx成分Bmx、y成分Bmyと一致しない。すなわ
ち、従来の測定装置により回転磁界の振幅の実効値を測
定しても、x軸方向の振幅bx 、y軸方向の振幅by は
求まるが、磁界の最大値Bmax 、最小値Bmin 、その方
向を求めることはできない。
【0007】このように、回転磁界を測定するために、
実効値だけが必要な場合には従来の方法、すなわち磁界
の3成分を合成することによって求めることができる
が、最大値、最小値、あるいはそれらの方向を求めるに
は、従来の装置では不十分であった。本発明は上記した
従来技術の問題点を考慮してなされたものであって、本
発明の目的は、回転磁界の最大値、最小値、最大値の方
向、最小値の方向、あるいは、回転磁界が零となってい
る方向(回転磁界が作る楕円に直角な方向)をも求める
ことができる回転磁界の測定装置を提供することであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項1の発明は、交流磁界測定装置にお
いて、測定された回転磁界の互いに直交するX,Y,Z
方向の成分を1周期の間にほぼ同時に複数回サンプリン
グする手段と、サンプリングされた回転磁界の各成分の
ベクトル和を求め、ベクトル和の最大値および/または
最小値を求めるとともに、該ベクトル和が最大および/
または最小となる回転磁界の各成分に基づき、回転磁界
が最大および/または最小となるベクトルの方向を求め
る手段とを設けたものである。
【0009】本発明の請求項2の発明は、請求項1の発
明において、回転磁界を形成するベクトルの大きさおよ
びベクトルの方向に基づき、磁界が零となる方向を求め
る手段を設けたものである。本発明の請求項3の発明
は、請求項1または請求項2の発明において、磁界の実
効値を求める手段を設けたものである。
【0010】
【作用】回転磁界は1周期の間に1回転する。この間
に、図2(a)(b)に示すように、回転磁界の各成分
Bx ,By ,Bz をそれぞれほぼ同時にn回サンプリン
グすることにより、Bx1,Bx2,Bx3,…Bxn, By1,
By2,By3,…,Byn,Bz1,Bz2,Bz3,…,Bznが
得られる。
【0011】これらのベクトル和は次のようになる。 B1 =√(Bx1 2+By1 2+Bz1 2) B2 =√(Bx2 2+By2 2+Bz2 2) B3 =√(Bx3 2+By3 2+Bz3 2) ・・・・・・・・・・・・ Bn =√(Bxn 2+Byn 2+Bzn 2) (2) これらの内、最大値がk番目であったとすると、ベクト
ル和の最大値はBmax=Bk と選ぶことができる。
【0012】また、そのときの3成分のBxk,Byk,B
zkから、次のようにして前記図5に示した最大値Bmax
の方向φ1 ,θ1 を求めることができる。 φ1 =tan -1(Byk/Bxk) θ1 =tan -1〔{√(Bxk 2+Byk 2)}/Bzk〕 (3) 最小値についても同様にn個のベクトル和の中から最小
のものを選べば、大きさ、方向を共に求めることができ
る。
【0013】さらに、必要なら、回転磁界を形成するベ
クトルの大きさおよびベクトルの方向を求め、これらに
基づき、磁界が零となる方向(回転磁界が作る楕円に直
角な方向)を求めることも可能である。本発明は上記し
た原理に基づき、回転磁界の最大値および/または最小
値およびその方向を求めるようにしたものであり、本発
明においては、上記のように、測定された回転磁界の各
成分を1周期の間にほぼ同時に複数回サンプリングし、
サンプリングされた回転磁界の各成分のベクトル和を求
め、ベクトル和の最大値および/または最小値を求める
とともに、該ベクトル和が最大および/または最小とな
る回転磁界の各成分に基づき、回転磁界が最大および/
または最小となるベクトルの方向を求めるようにしたの
で、回転磁界の最大値、最小値、最大値の方向、最小値
の方向および/または磁界が零となる方向を測定するこ
とが可能となる。
【0014】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例を示す図であ
る。同図において、1a,1b,1cは互いに直交した
コイル、2a,2b,2cは磁界によりコイル1a,1
b,1cに誘起する微弱な電圧を増幅する増幅器であ
る。3a,3b,3cは1/fフィルタであり、1/f
フィルタ3a,3b,3cは周波数に反比例したゲイン
を持ち、磁界の周波数が高くなるとゲインが低下する。
すなわち、コイル1a,1b,1cに誘起する電圧は周
波数に比例するため、1/fフィルタ3a,3b,3c
により周波数にかかわらず一定の電圧に変換する。
【0015】4a,4b,4cはバンドパスフィルタで
あり、目的とする周波数以外の周波数成分を除去する。
なお、測定する磁界の周波数が一定の場合には、上記1
/fフィルタは不要であるが、例えば、商用周波の50
Hzと60Hzの切り換えをするなど、複数の周波数に
切り換えられる測定装置とする場合には、あった方が望
ましい。
【0016】また、バンドパスフィルタ4a,4b,4
cも、測定環境に他の周波数の磁界が存在する可能性が
あり、また、測定中にコイルを動かすことにより地磁気
など静磁場の変動を受けやすいのであった方が望ましい
が、これらの影響がない場合には設けずともよい。5
a,5b,5cはバンドパスフィルタ4a,4b,4c
が出力する電圧信号(これらを設けない場合には、増幅
器2a,2b,2cが出力する電圧信号)を高速サンプ
リングしてデジタル信号に変換するA/D変換器、6は
前記した処理を行うマイクロコンピュータ、7は液晶等
の表示装置である。
【0017】次に図1の実施例の測定装置の動作につい
て説明する。磁界によりコイル1a,1b,1cに誘起
する微弱な電圧を増幅器2a,2b,2cにより増幅
し、必要に応じて1/fフィルタ3a,3b,3c、バ
ンドパスフィルタ4a,4b,4cを介してA/D変換
器5a,5b,5cに与える。A/D変換器5a,5
b,5cは上記電圧信号をほぼ同時に高速でサンプリン
グする。このときのA/D変換器5a,5b,5cの分
解能、サンプリング速度は、測定に要求される周波数・
測定精度によって設定すればよいが、本実施例では、8
ビットのA/D変換器を使用し、50Hzの周波数に対
して500μsでサンプリングした。サンプリング回数
は各軸とも、時間にして20ms(50Hz1周期分に
相当)としたが、回転磁界の最大値、最小値は、1周期
の間に各2回出てくるので、半周期分以上あれば測定可
能であり、また、2周期以上サンプリングしてもよい。
【0018】マイクロコンピュータ6はA/D変換器5
a,5b,5cによりデジタル信号に変換された各軸の
信号を前記した(2)式により演算してベクトル和を求
め、ベクトル和の最大値および/または最小値を求め
る。そして、前記(3)式により、最大値および/また
は最小値のベクトルの方向を求める。さらに必要な場合
には、少なくとも3個の回転磁界を形成するベクトルの
大きさおよびベクトルの方向を求め、これらに基づき、
磁界が零となる方向(回転磁界が作る楕円に直角な方
向)を求める。また、上記最大値および最小値から実効
値を計算してもよい。
【0019】マイクロコンピュータ6による演算結果は
液晶等の表示装置7に送られ、回転磁界の最大値および
/または最小値、それらの方向、実効値等が表示され
る。図3は本発明の第2の実施例を示す図であり、本実
施例は、色々な周波数の磁界が混在する場合にも実効値
の測定を可能にした測定装置の実施例を示している。
【0020】同図において、図1に示したものと同一の
ものには同一の符号が付されており、本実施例において
は、バンドパスフィルタ4a,4b,4cに並列に、1
/fフィルタ3a,3b,3cの出力のRMS〔Root M
ean Square: √(X2 )〕値を求めるRMSコンバータ
8a,8b,8cが付加され、また、バンドパスフィル
タ4a,4b,4cの出力と上記RMSコンバータ8
a,8b,8cの出力を切り換える切り換えスイッチ9
a,9b,9cが設けられている。
【0021】同図において、スイッチ9a,9b,9c
をバンドパスフィルタ4a,4b,4c側に切り換えた
場合には、前記図1に示した実施例と同様に動作する。
また、スイッチ9a,9b,9cをRMSコンバータ8
a,8b,8c側に切り換えた場合には、RMSコンバ
ータ8a,8b,8cにより、1/fフィルタ3a,3
b,3cの出力のRMS値が求められ、A/D変換器5
a,5b,5cに送られる。
【0022】A/D変換器5a,5b,5cはRMSコ
ンバータ8a,8b,8cの出力をサンプリングしてデ
ジタル信号に変換する。マイクロコンピュータ6は、A
/D変換器5a,5b,5cを処理し、測定された磁界
の実効値を液晶等の表示装置7に表示する。本実施例に
おいては、上記のようにバンドパスフィルタを通さずに
A/D変換器がRMSコンバータの出力を読み込むよう
にしているので、色々な周波数の磁界が混在する環境化
でも測定することができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、測定された回転磁界の各成分を1周期の間にほぼ同
時に複数回サンプリングし、サンプリングされた回転磁
界の各成分のベクトル和を求め、ベクトル和の最大値お
よび/または最小値を求めるとともに、該ベクトル和が
最大および/または最小となる回転磁界の各成分に基づ
き、回転磁界が最大および/または最小となるベクトル
の方向を求めるようにしたので、従来の測定装置のよう
に3方向の成分の実効値を測定するだけでは不可能だっ
た回転磁界の最大値、最小値、最大値の方向、最小値の
方向および/または磁界が零となる方向を測定すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す図である。
【図2】本実施例における高速サンプリングを説明する
図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す図である。
【図4】単相交流磁界を説明する図である。
【図5】回転磁界を説明する図である。
【図6】2次元で表示した回転磁界を示す図である。
【符号の説明】
1a,1b,1c コイル 2a,2b,2c 増幅器 3a,3b,3c 1/fフィルタ 4a,4b,4c バンドパスフィルタ 5a,5b,5c A/D変換器 6 マイクロコンピュータ 7 表示装置 8a,8b,8c RMSコンバータ 9a,9b,9c 切り換えスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 33/02 - 33/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定された回転磁界の各成分を1周期の
    間にほぼ同時に複数回サンプリングする手段と、 サンプリングされた回転磁界の互いに直交するX,Y,
    Z方向の成分のベクトル和を求め、ベクトル和の最大値
    および/または最小値を求めるとともに、該ベクトル和
    が最大および/または最小となる回転磁界の各成分に基
    づき、回転磁界が最大および/または最小となるベクト
    ルの方向を求める手段とを備えたことを特徴とする交流
    磁界測定装置。
  2. 【請求項2】 回転磁界を形成するベクトルの大きさお
    よびベクトルの方向に基づき、磁界が零となる方向を求
    める手段を設けたことを特徴とする請求項1の交流磁界
    測定装置。
  3. 【請求項3】 磁界の実効値を求める手段を設けたこと
    を特徴とする請求項1または請求項2の交流磁界測定装
    置。
JP14302995A 1995-06-09 1995-06-09 交流磁界測定装置 Expired - Fee Related JP3434388B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14302995A JP3434388B2 (ja) 1995-06-09 1995-06-09 交流磁界測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14302995A JP3434388B2 (ja) 1995-06-09 1995-06-09 交流磁界測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08334554A JPH08334554A (ja) 1996-12-17
JP3434388B2 true JP3434388B2 (ja) 2003-08-04

Family

ID=15329259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14302995A Expired - Fee Related JP3434388B2 (ja) 1995-06-09 1995-06-09 交流磁界測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3434388B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006343181A (ja) * 2005-06-08 2006-12-21 Hioki Ee Corp 磁界測定装置
JP2006343175A (ja) * 2005-06-08 2006-12-21 Hioki Ee Corp 磁界測定装置
JP6328034B2 (ja) * 2014-11-13 2018-05-23 三菱電機株式会社 タービン発電用サーボ弁制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08334554A (ja) 1996-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4467281A (en) Multi frequency eddy current test apparatus with intermediate frequency processing
US4942365A (en) Synchronous phase and/or frequency detection system
Crescini et al. Application of an FFT-based algorithm to signal processing of LVDT position sensors
US4716773A (en) Stress detector
JPH01143968A (ja) ベクトル電流計
JP3434388B2 (ja) 交流磁界測定装置
US4959608A (en) Apparatus and method for extracting the RMS value from a signal
EP0282930A2 (en) Method and device for phase-selective testing and/or measuring of test objects with eddy current techniques.
D. Traficante Phase‐Sensitive Detection. Part II: Quadrature Phase Detection
US4004464A (en) Method and transducer and apparatus for selectively measuring oscillation components from an oscillation spectrum
JPH0425780A (ja) 超電導磁界測定装置
JP2763255B2 (ja) 電流ベクトルによる受動素子値測定装置
JPH05264682A (ja) 磁界暴露量計
JPH0651004A (ja) 回路素子の定数測定装置
JPH11287830A (ja) 正弦波信号の位相成分検出方法及び装置
RU2686519C1 (ru) Цифровой феррозондовый магнитометр
JP3833565B2 (ja) インピーダンス測定装置
SU1742751A1 (ru) Способ определени электрической длины однородного кабел
SU627402A1 (ru) Способ измерени параметров морских течений
JPS5786761A (en) Low speed detection circuit
SU789731A1 (ru) Устройство дл неразрушающего вихретокового контрол
SU1705785A1 (ru) Способ измерени компоненты вектора напр женности магнитного пол
SU972213A1 (ru) Устройство дл измерени угла наклона
JPH0690240B2 (ja) クランプセンサ
SU864200A1 (ru) Феррозонд

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090530

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100530

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110530

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110530

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120530

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120530

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130530

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140530

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees