JP6293272B2 - 磁気センサ装置 - Google Patents
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Description
この発明の実施の形態1に係る磁気センサ装置について、図を用いて説明する。図1(a)は、実施の形態1に係る磁気センサ装置の構成図である。ヨーク付き磁石34から生じている漏れ磁界が、磁気抵抗効果素子5において、ほぼ搬送方向2(X方向)に沿っている。図1(b)は、実施の形態1に係る磁気センサ装置の構成図である。ヨーク付き磁石34から生じている漏れ磁界が、磁気抵抗効果素子5において、ほぼZ方向に沿っている。
この発明の実施の形態2に係る磁気センサ装置について、図を用いて説明する。図3は、実施の形態2に係る磁気センサ装置の構成図である。図3において、図1(a)図1(b)と同一若しくは同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。磁石3は、搬送方向(X方向)にN極・S極の互いに異なる磁極を有するものである。つまり、磁石3は、被検知物1が通過する通過方向である搬送方向2に沿って磁極が配列されている。ヨーク4は、搬送方向の面(XZ面)から見て、磁石3の搬送経路2に面した部位以外を覆うように設けられた、鉄などの磁性体で形成されたものである。つまり、ヨーク4は、搬送方向2において、磁石3の前端と後端とにおける磁極の端部にそれぞれ形成されている。
この発明の実施の形態3に係る磁気センサ装置について、図を用いて説明する。図8は、実施の形態3に係る磁気センサ装置の構成図である。図8において、図3と同一若しくは同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図8において、磁石3は、搬送方向2に垂直な方向(Z方向)にN極・S極の互いに異なる磁極を有している。つまり、磁石3は、被検知物1が通過する通過方向である搬送方向2に直交する方向(Z方向)に沿って磁極が配列されている。
この発明の実施の形態4に係る磁気センサ装置について、図11を用いて説明する。図11は、実施の形態4に係る磁気センサ装置の構成図である。図11において、図3、図8と同一若しくは同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図11において、軟磁性体用磁気センサ装置10は、例えば、特許文献4の図13に記載の第2磁気センサ20及び第2バイアス磁界用磁石ユニット32から構成されるような軟磁性体を検知するためのものである。つまり、実施の形態4に係る磁気センサ装置は、被検知物1が、硬磁性体1aに加え、軟磁性体も含んでいても、軟磁性体が軟磁性体用磁気センサ装置10によって検出することができる。
この発明の実施の形態5に係る磁気センサ装置について、図12、図13、図14を用いて説明する。図12は、図5における、磁気抵抗効果素子に印加されるHy成分を示すグラフである。図12に示すグラフは縦軸がHy成分の大きさを示しており、横軸がY方向の位置を示している。図12に記載された一点鎖線は、原点を通るものである。なお、バイアス磁界Hxが磁気抵抗効果素子5に印加されている。ここで、磁石3は有限の長さを持っているため、図12に示すHy成分も磁気抵抗効果素子5に印加されている。
この発明の実施の形態6に係る磁気センサ装置について、図15を用いて説明する。図15において、図9と同一若しくは同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図15は、実施の形態3(図9)の変形例である。
この発明の実施の形態7に係る磁気センサ装置について、図16及び図17を用いて説明する。図16は、実施の形態7に係る磁気センサ装置の斜視図である。図17は、実施の形態7に係る磁気センサ装置の搬送方向の断面図である。図16及び図17において、図5、図6、図7と同一若しくは同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
シールドカバー20は、長手方向(Y方向)に延在している。ケース21は、シールドカバー20が固定され、磁石3、ヨーク4及び磁気抵抗効果素子5を収納し、保持するものである。ブラケット22は、シールドカバー20と電気的に導通し、磁気センサ装置を接地する、ケース21の長手方向(Y方向)の端部に設けられたものである。
この発明の実施の形態8に係る磁気センサ装置について、図18及び図19を用いて説明する。図18は、実施の形態8に係る磁気センサ装置の斜視図である。図19は、実施の形態8に係る磁気センサ装置の搬送方向の断面図である。図18及び図19において、図8、図9、図10、図16及び図17と同一若しくは同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。磁気センサ装置の基本構成や動作については、実施の形態3に係る磁気センサ装置と同様である。特に、ヨーク付き磁石34の構成は、実施の形態8と実施の形態3とで共通である。
この発明の実施の形態9に係る磁気センサ装置について、図を用いて説明する。図20は、実施の形態9に係る磁気センサ装置の構成図である。図21は、実施の形態9に係る磁気センサ装置の搬送方向の断面図である。図20、図21において、図8、図9、図10、図18及び図19と同一若しくは同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図20、図21において、磁石3は、搬送方向2に垂直な方向(Z方向)にN極・S極の互いに異なる磁極を有している。つまり、磁石3は、被検知物1が通過する通過方向である搬送方向2に直交する方向(Z方向)に沿って磁極が配列されている。
この発明の実施の形態10に係る磁気センサ装置について、図を用いて説明する。図26は、実施の形態10に係る磁気センサ装置の構成図である。図27は、実施の形態10に係る磁気センサ装置の搬送方向の断面図である。図26、図27において、図6〜図10、図18及び図19と同一若しくは同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図26、図27において、磁石3は、搬送方向2に垂直な方向(Z方向)にN極・S極の互いに異なる磁極を有している。つまり、磁石3は、被検知物1が通過する通過方向である搬送方向2に直交する方向(Z方向)に沿って磁極が配列されている。
この発明の実施の形態11に係る磁気センサ装置について、図を用いて説明する。図32は、実施の形態11に係る磁気センサ装置の構成図である。図33は、実施の形態11に係る磁気センサ装置の搬送方向の断面図である。図32、図33において、図8、図9、図10、図18及び図19と同一若しくは同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図32、図33において、磁石3は、搬送方向2に垂直な方向(Z方向)にN極・S極の互いに異なる磁極を有している。つまり、磁石3は、被検知物1が通過する通過方向である搬送方向2に直交する方向(Z方向)に沿って磁極が配列されている。
2 搬送経路(搬送方向)、2a 検知領域、
34 ヨーク付き磁石、
3 磁石、
4 ヨーク、
4h ヨーク、
4a ヨーク、
4b ヨーク、4c ヨーク、4d ヨーク、4e ヨーク、4f ヨーク、4g ヨーク、
5 磁気抵抗効果素子、
5a 構成素子(第1の磁気抵抗効果素子)、
5b 構成素子(第2の磁気抵抗効果素子)、
6 バイアス磁界、6x バイアス磁界のX方向成分、
6v バイアス磁界ベクトル、
7 硬磁性体磁界、
10 軟磁性体用磁気センサ装置、
11 磁界、
20 シールドカバー、
21 ケース(筐体)、
22 ブラケット、
23 非磁性体キャリア(金属製キャリア)、
24 放熱部品、
25 伝熱スペーサ、
101 硬磁性体用磁気センサ装置。
Claims (9)
- 磁石と、前記磁石に設けられたヨークと、前記ヨークから前記ヨークの外へ放出される漏れ磁界が印加される磁気抵抗効果素子と、前記磁石に設けられた第2ヨークとを備え、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石に対する反対側を検知領域とし、
前記磁気抵抗効果素子は、硬磁性体を含む被検知物が前記検知領域を通過するときに生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化を検出し、
前記漏れ磁界の大きさは、前記漏れ磁界が前記被検知物に印加されて生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化よりも、前記被検知物の自発磁化による磁界と前記漏れ磁界との合成によって生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化の方が大きいという条件を満たし、
前記磁石は、前記被検知物が通過する通過方向に直交する方向に沿って磁極が配列され、
前記ヨークは、前記磁石における前記磁気抵抗効果素子と対向する側に形成され、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石及び前記ヨークの並び方向に延びる仮想線上に配置され、
前記第2ヨークは、前記通過方向において、前記磁石の前端と後端とにおける端部であって磁極面でない面にそれぞれ形成されたことを特徴とする磁気センサ装置。 - 磁石と、前記磁石に設けられたヨークと、前記ヨークから前記ヨークの外へ放出される漏れ磁界が印加される磁気抵抗効果素子と、前記磁石に設けられた第2ヨークとを備え、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石に対する反対側を検知領域とし、
前記磁気抵抗効果素子は、硬磁性体を含む被検知物が前記検知領域を通過するときに生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化を検出し、
前記漏れ磁界の大きさは、前記漏れ磁界が前記被検知物に印加されて生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化よりも、前記被検知物の自発磁化による磁界と前記漏れ磁界との合成によって生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化の方が大きいという条件を満たし、
前記磁石は、前記被検知物が通過する通過方向に直交する方向に沿って磁極が配列され、
前記ヨークは、前記磁石における前記磁気抵抗効果素子と対向する側に形成され、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石及び前記ヨークの並び方向に延びる仮想線上に配置され、
前記第2ヨークは、前記通過方向において、前記磁石の前端と後端とにおける端部にそれぞれ形成され、前記磁石における前記磁気抵抗効果素子と対向する側と反対側で、一部を切り欠いた構成になっていることを特徴とする磁気センサ装置。 - 磁石と、前記磁石に設けられたヨークと、前記ヨークから前記ヨークの外へ放出される漏れ磁界が印加される磁気抵抗効果素子と、前記磁石に設けられた第2ヨークとを備え、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石に対する反対側を検知領域とし、
前記磁気抵抗効果素子は、硬磁性体を含む被検知物が前記検知領域を通過するときに生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化を検出し、
前記漏れ磁界の大きさは、前記漏れ磁界が前記被検知物に印加されて生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化よりも、前記被検知物の自発磁化による磁界と前記漏れ磁界との合成によって生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化の方が大きいという条件を満たし、
前記磁石は、前記被検知物が通過する通過方向に直交する方向に沿って磁極が配列され、
前記ヨークは、前記磁石における前記磁気抵抗効果素子と対向する側に形成され、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石及び前記ヨークの並び方向に延びる仮想線上に配置され、
前記第2ヨークは、前記磁石における前記磁気抵抗効果素子と対向する側と反対側に形成され、前記第2ヨークは、前記通過方向における長さが前記ヨークよりも短いことを特徴とする磁気センサ装置。 - 磁石と、前記磁石に設けられたヨークと、前記ヨークから前記ヨークの外へ放出される漏れ磁界が印加される磁気抵抗効果素子と、前記磁石に設けられた第2ヨークとを備え、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石に対する反対側を検知領域とし、
前記磁気抵抗効果素子は、硬磁性体を含む被検知物が前記検知領域を通過するときに生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化を検出し、
前記漏れ磁界の大きさは、前記漏れ磁界が前記被検知物に印加されて生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化よりも、前記被検知物の自発磁化による磁界と前記漏れ磁界との合成によって生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化の方が大きいという条件を満たし、
前記磁石は、前記被検知物が通過する通過方向に直交する方向に沿って磁極が配列され、
前記ヨークは、前記磁石における前記磁気抵抗効果素子と対向する側に形成され、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石及び前記ヨークの並び方向に延びる仮想線上に配置され、
前記第2ヨークは、前記通過方向において、前記磁石の前端と後端とにおける端部にそれぞれ形成され、前記磁石における前記磁気抵抗効果素子と対向する側と反対側で、連続になっていることを特徴とする磁気センサ装置。 - 磁石と、前記磁石に設けられたヨークと、前記ヨークから前記ヨークの外へ放出される漏れ磁界が印加される磁気抵抗効果素子と、前記磁石に設けられた第2ヨークと、を備え、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石に対する反対側を検知領域とし、
前記磁気抵抗効果素子は、硬磁性体を含む被検知物が前記検知領域を通過するときに生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化を検出し、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石及び前記ヨークの並び方向に延びる仮想線上に配置され、
前記磁石は、前記被検知物が通過する通過方向に直交する方向に沿って磁極が配列され、
前記ヨークは、前記磁石における前記磁気抵抗効果素子と対向する側に形成され、
前記第2ヨークは、前記磁石における前記磁気抵抗効果素子と対向する側と反対側に形成され、前記第2ヨークは、前記通過方向における長さが前記ヨークよりも短いことを特徴とする磁気センサ装置。 - 磁石と、前記磁石に設けられたヨークと、前記ヨークから前記ヨークの外へ放出される漏れ磁界が印加される磁気抵抗効果素子と、前記磁石に設けられた第2ヨークと、を備え、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石に対する反対側を検知領域とし、
前記磁気抵抗効果素子は、硬磁性体を含む被検知物が前記検知領域を通過するときに生じる前記磁気抵抗効果素子のバイアス磁界の変化を検出し、
前記磁気抵抗効果素子は、前記磁石及び前記ヨークの並び方向に延びる仮想線上に配置され、
前記磁石は、前記被検知物が通過する通過方向に直交する方向に沿って磁極が配列され、
前記ヨークは、前記磁石における前記磁気抵抗効果素子と対向する側に形成され、
前記第2ヨークは、前記通過方向において、前記磁石の前端と後端とにおける端部にそれぞれ形成され、前記磁石における前記磁気抵抗効果素子と対向する側と反対側で、連続になっていることを特徴とする磁気センサ装置。 - 前記磁気抵抗効果素子は、前記検知領域を通過する方向である搬送方向と交差する長手方向に沿って複数の構成素子が配列され、前記構成素子は前記搬送方向及び前記長手方向に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の磁気センサ装置。
- 前記磁気抵抗効果素子は、前記検知領域を通過する方向である搬送方向と交差する長手方向に沿って複数の構成素子が配列され、前記構成素子は前記搬送方向及び前記長手方向に対して傾斜して形成され、
前記構成素子は、前記長手方向に沿って二列配列され、一方の列と他方の列とに配列された前記構成素子のうち、前記搬送方向において隣り合うものは、互いの傾斜する方向が異なることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の磁気センサ装置。 - 前記構成素子は、前記長手方向において隣り合うものの傾きが同じである請求項7又は8に記載の磁気センサ装置。
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