JPH011981A - magnetic field detection device - Google Patents

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は強磁性体に励磁用の巻線を施した検出素子を
磁束の飽和値をこえて励磁すると、そのインダクタンス
が外部磁界によって変化することを利用して磁界を検出
する装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a method for detecting elements in which, when a detection element including a ferromagnetic material and a winding for excitation is excited beyond the saturation value of magnetic flux, its inductance changes due to an external magnetic field. This invention relates to a device that detects a magnetic field by utilizing this phenomenon.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第７図はこの種の装置の構成図である。保磁力が小さく
最大透磁率が大きいたとえばコバルト系のアモルファス
合金のような強磁性体の薄板あるいは細線を束ねた小片
≠をコアとし、そのコアに巻線を施して１対の検出素子
１と２を形成する〇コアとしてのアモルファス合金の小
片は断面積に対する長さの比の比較的小さい形状とし、
磁化された場合にそれ自身の磁極の作る磁界すなわち反
磁界の影響を受けやすいものにしておく。これらの検出
素子１．２と２個の抵抗Ｒ１とでインピーダンスブリッ
ジ３を構成し、このインピーダンスプリッジ３に高周波
電源４より正極性の周期的な高周波の脈流を与えて検出
素子１と２とを励磁し、検出する磁界のない状態で可変
抵抗Ｒ２によレインピーダンスブリッジ３を平衝させて
おく。検出素子１と２は検出する磁界の向きと励磁電流
による磁界の向きが一方では同方向、他方では反対方向
となるようだ配置する。FIG. 7 is a block diagram of this type of device. The core is a thin plate of a ferromagnetic material such as a cobalt-based amorphous alloy or a small piece of bundled fine wire, which has a small coercive force and a large maximum magnetic permeability, and a wire is wound around the core to form a pair of detection elements 1 and 2. The small piece of amorphous alloy serving as the core has a relatively small ratio of length to cross-sectional area,
When magnetized, it should be susceptible to the magnetic field created by its own magnetic pole, that is, the demagnetizing field. These detecting elements 1.2 and two resistors R1 constitute an impedance bridge 3, and a positive periodic high-frequency pulsating current is applied to the impedance bridge 3 from a high-frequency power source 4 to connect the detecting elements 1 and 2. is excited, and the rainedance bridge 3 is balanced by the variable resistor R2 in a state where there is no magnetic field to be detected. The detection elements 1 and 2 are arranged so that the direction of the magnetic field to be detected and the direction of the magnetic field caused by the excitation current are the same on one side and opposite on the other side.

アモルファス合金は保磁力が小さいためヒステリシスが
きわめて小さく、シたがってその磁化特性は第８図（ａ
）のように−本の折線によって近似的に示される。この
場合最大透磁率も大きな値をもつため、磁束密度Ｂは飽
和値ＢｓＫ達するまでは本来Ｂ軸に一致した特性を示す
。ところが前に記したように反磁界の影響を受けやすい
形状に作られているので磁束密度Ｂは飽和値Ｂｓに達す
るまでは反磁界の影響により磁界Ｈに対してＢ−をＨ（
μ。：真空透磁率、Ｎ：反磁界係数）で示されるような
勾配＆をもつ直線関係にしたがって増加する。反磁界の
影響は反磁界係数Ｎ・の値が大きい程大きく、それにつ
れて直線の勾配はゆるやかＫなる。磁束密度Ｂは飽和値
Ｂｓに達する磁界Ｈ８よりさらに大きな磁界に対しては
Ｂ＝Ｂｓで与えられる特性を示す〇実線で示した範囲が
励磁電流による磁界の最大値Ｈ１ｆでの特性である◇ 検出素子１と２とく検出する磁界）（ｅｘが加わると、
励磁による磁界と検出する磁界とが同方向の素子での磁
化特性は第８図Φ）の実線９反対方向の素子では第８図
（Ｃ）の実線のようになる。これら（ａ）。Since amorphous alloys have a small coercive force, their hysteresis is extremely small, and therefore their magnetization characteristics are as shown in Figure 8 (a).
) as shown approximately by the broken line of the book. In this case, since the maximum magnetic permeability also has a large value, the magnetic flux density B exhibits a characteristic that originally coincides with the B axis until it reaches the saturation value BsK. However, as mentioned above, it is made in a shape that is easily affected by the demagnetizing field, so until the magnetic flux density B reaches the saturation value Bs, the demagnetizing field causes B- to H(
μ. : vacuum permeability, N: diamagnetic field coefficient). The influence of the demagnetizing field increases as the value of the demagnetizing field coefficient N· increases, and the slope of the straight line becomes gentler as the value of the demagnetizing field coefficient N· increases. The magnetic flux density B shows the characteristic given by B=Bs for a magnetic field larger than the magnetic field H8 which reaches the saturation value Bs 〇 The range shown by the solid line is the characteristic at the maximum value H1f of the magnetic field due to the excitation current ◇ Detection The magnetic field detected by elements 1 and 2) (when ex is added,
The magnetization characteristics of an element in which the excitation magnetic field and the detected magnetic field are in the same direction are as shown by the solid line 9 in FIG. 8 (Φ), and in the case of an element in the opposite direction, as shown by the solid line in FIG. 8(C). These (a).

（ｂ）、（ｅ）Ｋ対して、励磁電流Ｉとその励磁電流の
もたらすアモルファス合金中の磁束Φとの関係は第８図
（ｄ）で示される。工ｌは磁界Ｈ１を与える励磁電流で
ある。このような磁束Φと励磁電流■との間の非線形特
性により、Ｌ−Φ／工で与えられる検出素子１と２との
インダクタンスしは検出する磁界に対応して変化し、下
記によって示される。(b), (e) For K, the relationship between the excitation current I and the magnetic flux Φ in the amorphous alloy caused by the excitation current is shown in FIG. 8(d). h is an excitation current that provides the magnetic field H1. Due to such a non-linear characteristic between the magnetic flux Φ and the excitation current 2, the inductance of the sensing elements 1 and 2, given by L-Φ/cm, changes in response to the magnetic field to be detected, as shown below.

ただし　　　ｋ＝Φｍ／Ｉ　ｍ １ｍ　＝　−Ｈｓ １”ｔ　−（Ｈａ　−（（ｅｚ　） Ｉｍ２　＝　　　（Ｈｓ　＋Ｈｅｘ　）で、ｎは単位長
当妙の巻線の巻数である。上記より検出素子に検出磁界
上ＨｅＸが加わった場合のインダクタンスの変化△Ｌは であることが導かれる（毛利佳年雄ほか：非晶質ニ 摩磁心マルチバイブレータブリッジにょるマグネトメー
タ、日本応用磁気学会誌、　ＶｏＬ　７．　４２　。However, k = Φm/Im 1m = -Hs 1"t - (Ha - ((ez) Im2 = (Hs + Hex), where n is the number of turns of the winding of unit length. From the above, the detection element detects It is derived that the change in inductance ΔL when HeX is applied to the magnetic field is (Yoshio Mori et al.: Magnetometer with amorphous magnetic core multivibrator bridge, Journal of the Japan Society of Applied Magnetics, VoL 7. 42.

Ｐ１４３〜１４６（１９８３）参照）０すなわち検出素
子ｌと２のインダクタンスＬは検出する磁界Ｈｅｘに比
例した変化を示し、一方ではΔＬ増加し、他方ではへＬ
減少するすしたがって第７図に示すインピーダンスブリ
ッジ３は２ΔＬに相当する不平衡電圧を出力し、その出
力は高周波電源より与えられる高周波が検出する磁界で
変調された波形をもつため、これを増幅器５で増幅し、
高周波成分を低減戸波器６で除去して、検出する磁界な
らびにその方向に対応した出力信号７を得る。(Refer to pages 143-146 (1983)) 0, that is, the inductance L of the detection elements 1 and 2 shows a change proportional to the magnetic field Hex to be detected; on the one hand, ΔL increases, and on the other hand, the inductance L increases to
As the impedance bridge 3 decreases, the impedance bridge 3 shown in FIG. amplify with
High frequency components are removed by a wave reducing device 6 to obtain an output signal 7 corresponding to the magnetic field to be detected and its direction.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

第７図に示した検出素子１あるいは２のアモルファス合
金の磁気特性は、実際には折点近傍で曲線的に変化し、
飽和特性が直線となるのは磁界が４Ｈ，ないし５Ｈ８と
なったあたりからである。励磁電流による磁界の最大値
Ｈ１がこの曲線部に相当する値であると、ΔＬがＨｅｘ
に比例しない。したがって少なくとも４Ｈ８〜５Ｈｓ以
上の磁界を与えるような最大電流によって励磁を行わね
ばならない。The magnetic properties of the amorphous alloy of the detection element 1 or 2 shown in FIG. 7 actually change in a curved manner near the bending point.
The saturation characteristic becomes a straight line when the magnetic field reaches 4H or 5H8. If the maximum value H1 of the magnetic field due to the excitation current is a value corresponding to this curved line, ΔL is Hex
is not proportional to Therefore, excitation must be performed with a maximum current that provides a magnetic field of at least 4H8 to 5Hs or more.

検出素子として直径０．１２ｍ長さ４ｍのアモルファス
合金の細線を３本束ねたもの（断面積０．０３−）では
Ｈ８は２０００　Ａ／ｍ程度であるため、励磁する磁界
の最大値としては１０，０００　Ａ／ｍを与えることに
なる。これに対してアモルファス合金には巻線を１００
回程度施してあり、上記の磁界を与えるための励磁電流
の値は最大値でＩＡ近いものが必要である。この励磁電
流の値は実効値としても矩形波で０．５　Ａ　、半波整
流波形の正弦波では０．３５　Ａとなってかなり大きな
ものとなる。If the detection element is a bundle of three thin amorphous alloy wires with a diameter of 0.12 m and a length of 4 m (cross-sectional area: 0.03-), H8 is about 2000 A/m, so the maximum value of the exciting magnetic field is 10 ,000 A/m. On the other hand, amorphous alloy has a winding of 100
The value of the excitation current to provide the above magnetic field needs to be close to IA at its maximum value. The effective value of this excitation current is 0.5 A for a rectangular wave and 0.35 A for a sine wave with a half-wave rectified waveform, which is quite large.

ところが検出素子１と２とは上に記したようにきわめて
小さく、１００回程度の巻線を施すには直径０．１〜０
．２鏑のきわめて細い導線を用いねばならない。したが
って導線の抵抗が大きく、前記のような値の大きい電流
が０．１〜０．２　ｍｍ程度の細線に流れるとジュール
熱の発生が大きく、これによる検出素子の温度上昇によ
りインダクタンスや抵抗値が変化する。この変化の度合
は検出素子１と２とでは必らずしも同一でないので、イ
ンピーダンスブリッジ３の平衡が崩れて測定誤差を与え
るＯ これを避けて巻線の径の太いものを用いると巻線の剛性
のためにアモルファス合金の表面に密着した巻線を施す
ことが困難となり、アモルファス合金と巻線との間に空
隙が生ずる◇このため巻線内の空隙磁束が増大してアモ
ルファス合金の励磁が有効に行われなくなり、所要の磁
束を与えるために励磁の電力を増さねばならず、高周波
電源４の容量を増加させる必要が生じてくる。したがっ
て高周波電源４の構成は高周波発振回路のはかに、さら
に電力増幅用ＩＣあるいは電力用トランジスタを備えて
所要の電流を与えるようにしなければならない。However, as mentioned above, detection elements 1 and 2 are extremely small, and in order to wind the wire approximately 100 times, the diameter must be 0.1 to 0.
．． Two very thin wires must be used. Therefore, when the resistance of the conductor is large and a current with a large value as described above flows through a thin wire of about 0.1 to 0.2 mm, a large amount of Joule heat is generated, which increases the temperature of the detection element and causes the inductance and resistance value to increase. Change. Since the degree of this change is not necessarily the same for the detection elements 1 and 2, the balance of the impedance bridge 3 is disrupted, causing measurement errors. Due to the rigidity of the amorphous alloy, it is difficult to place the winding tightly on the surface of the amorphous alloy, creating a gap between the amorphous alloy and the winding ◇As a result, the gap magnetic flux within the winding increases, causing the excitation of the amorphous alloy. is no longer carried out effectively, and the excitation power must be increased in order to provide the required magnetic flux, making it necessary to increase the capacity of the high-frequency power source 4. Therefore, the configuration of the high-frequency power source 4 must include a high-frequency oscillation circuit and a power amplifying IC or a power transistor to provide the required current.

この発明は上述の問題点を解決して検出素子の巻線の発
熱を低減し、しかも十分な励磁を行い得る磁界検出装置
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a magnetic field detection device that solves the above-mentioned problems, reduces heat generation in the winding of a detection element, and can perform sufficient excitation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明は検出素子に与える励磁電流を繰り返し周期に
対するパルス幅の占める割合の小さい、すなわちデユー
ティ比の小さいパルス状の電流とするものである。In this invention, the excitation current applied to the detection element is a pulsed current whose pulse width accounts for a small proportion of the repetition period, that is, the duty ratio is small.

〔作　用〕[For production]

繰り返し周期に対するパルス幅の占める割合プの小さい
、すなわちデユーティ比の小さいパルス状の電流で励磁
を行うようＫすると、そのパルス波高に相当する電流値
を大きく与えても、その持続時間が短いために、発生し
たジュール熱は次の周期の励磁電流が与えられるまでに
放散されて検出素子中に蓄積されることがほとんどなく
なる〇したがって細い巻線を用いても検出素子の温度変
化をインダクタンスの値に影響を与えない範囲に抑える
ことができる。このため太い巻線を用いる必要がなくな
り、それに伴なう高周波電源の容量増加の問題を避ける
ことができる０この高周波電源の容量は熱的な面からも
容量の小さいものとすることができるようになり、装置
の構成を簡単化できる＠ 〔実施例〕 第１図はこの発明の実施例の構成図である。検出素子１
と２の励磁用の高周波電源１１は小形で安価な１個のア
ナログタイマ用ＩＣを主体としてきわめて簡単に構成さ
れ、繰り返し周期ＴＫ対す１０％以下のパルス幅の狭い
高周波のパルス状の電流を供給する。このパルス状電流
の波高値Ｉｌは第８図に示す磁束密度の飽和点Ｈ，０４
〜５倍の磁界を与える電流値である。高周波電源１１以
外は第７図に示す従来技術のものと同様である。When excitation is performed using a pulsed current with a small proportion of the pulse width to the repetition period, that is, a small duty ratio, even if a large current value corresponding to the pulse height is applied, the duration is short. , the generated Joule heat is dissipated until the excitation current of the next cycle is applied, and almost no longer accumulates in the sensing element. Therefore, even if a thin winding is used, temperature changes in the sensing element can be converted into inductance values. It can be kept within a range that does not have any impact. This eliminates the need to use thick windings and avoids the problem of increased capacity of the high-frequency power supply.The capacity of this high-frequency power supply can also be made small from a thermal standpoint. Embodiment FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. Detection element 1
The high-frequency power supply 11 for excitation of 2 and 2 is extremely simply configured, mainly consisting of one small and inexpensive analog timer IC, and supplies a high-frequency pulsed current with a narrow pulse width of 10% or less of the repetition period TK. do. The peak value Il of this pulsed current is the saturation point H,04 of the magnetic flux density shown in FIG.
This is a current value that provides ~5 times the magnetic field. The components other than the high frequency power source 11 are the same as those of the prior art shown in FIG.

第２図は最大値１０．０００　Ａｊｍを与える励磁電流
の最大値と実効値とをり、Ｒ，が１０％のパルス波。Figure 2 shows a pulse wave with R of 10%, which is the maximum value of excitation current that gives a maximum value of 10.000 Ajm and the effective value.

正弦波の半波、矩形波の各波形について示したものであ
る０励磁電流の最大値は４００ｍＡと同一であっても、
その実効値は波形によっていちじるしく異なり、Ｄ、Ｒ
，が１０％のパルス波は正弦波の半波の３０チ以下、矩
形波の２０％に実効値を低減できることを示している。Even though the maximum value of the zero excitation current shown for each waveform of a half-wave sine wave and a rectangular wave is the same as 400 mA,
The effective value varies significantly depending on the waveform, and D, R
, is 10%, the effective value can be reduced to 30 degrees or less of a half wave of a sine wave, and 20% of a rectangular wave.

特にジュール熱は環流の自乗に比例するので、励磁電流
波形による発熱の差異はさらに大きくなり、Ｄ、Ｒ，の
値の小さいパルス波による励磁が有効となる。In particular, since Joule heat is proportional to the square of the circulation, the difference in heat generation depending on the excitation current waveform becomes even larger, and excitation using pulse waves with small values of D and R becomes effective.

■のホルマル銅線を１２０回巻いた検出素子について、
矩形波ＣＤ、Ｒ，＝５０チ）とパルス波（Ｄ、Ｒ，＝１
０％）の励磁電流を与えてそれぞれの温度上昇を測定し
た結果を示したものである。励磁の周波数は５０　ｋＨ
ｚと１００　ｋＨｚの２通り与えである。最大値５００
ｙｒ＋Ａの励磁電流に対して、パルス波で励磁した場合
の温度上昇が１０〜２０℃にすぎないのに対し、矩形波
で励磁した場合には６０〜７０℃にも達する温度上昇が
あり、本発明によるパルス波の励磁を行う装置が有利で
あることが示されている。Regarding the detection element made of formal copper wire wound 120 times,
square wave CD, R, = 50ch) and pulse wave (D, R, = 1
This figure shows the results of measuring each temperature rise by applying an excitation current of 0%). The excitation frequency is 50 kHz
Two frequencies are given: z and 100 kHz. Maximum value 500
For an excitation current of yr + A, the temperature rise when excited with a pulse wave is only 10 to 20 degrees Celsius, while the temperature rise reaches 60 to 70 degrees Celsius when excited with a rectangular wave. The device according to the invention for pulsed wave excitation has been shown to be advantageous.

このように０．１　ｍ径の細線を巻線として用いても温
度上昇を低く抑えることができるので、巻線を太くする
必要がなくアモルファス合金の周囲に密に巻線を施すこ
とができる０このため巻線の作る磁束のうちの空間磁束
分を低減させることができ、既に述べたように高周波電
源１１を小形のＩＣ１個を主体に構成することを可能と
している。In this way, even if a thin wire with a diameter of 0.1 m is used as the winding wire, the temperature rise can be kept low, so there is no need to make the winding thicker, and the wire can be wound densely around the amorphous alloy. Therefore, it is possible to reduce the spatial magnetic flux component of the magnetic flux produced by the windings, and as already mentioned, it is possible to configure the high frequency power supply 11 mainly using one small IC.

第４図はこの発明の実施例の装置を５０　Ｈｚの交流電
流の作る磁界の検出に適用し、導体に接触することなく
電流測定を行った結果を装置Ｏ出力電圧と測定電流の実
効値との関係で示したグラフである。装置の出力電圧の
測定電流に対する直線性は測定電流の３５Ａ近傍まで良
好である。この３５Ａの電流による磁界は約２０００　
Ａ／ｍで、この発明の装置がこの２０００　Ａ／ｍ近傍
の磁界まできわめて直線性よく測定できることを示して
いる０検出素子１と２とに与える電流の最大値はそれぞ
れ４００７ＦＩＡで、その周波数は１００　ｋ！ｌｚで
ある。Figure 4 shows the results of applying the device according to the embodiment of the present invention to detecting the magnetic field created by a 50 Hz alternating current and measuring the current without contacting the conductor with the device O output voltage and the effective value of the measured current. This is a graph showing the relationship between The linearity of the output voltage of the device with respect to the measurement current is good up to a measurement current of around 35A. The magnetic field due to this 35A current is approximately 2000
The maximum value of the current applied to the zero detection elements 1 and 2 is 4007FIA, respectively, and the frequency is 100k! It is lz.

第５図は上記の測定のための検出部の断面図であって、
樹脂製のホルダ２１が測定電流の流れる導体２２を挾ん
で支持する。検出素子１と２とは導体２２を流れる電流
によって生ずる磁界の方向が、これら検出素子１と２と
の長手方向と一致するように導体２２に対して対称かつ
直角に配置されるようにホルダ２１中の保持孔２３と２
４に挿入される。FIG. 5 is a sectional view of the detection section for the above measurement,
A holder 21 made of resin holds and supports a conductor 22 through which a measurement current flows. The detection elements 1 and 2 are arranged in a holder 21 such that they are arranged symmetrically and at right angles to the conductor 22 so that the direction of the magnetic field generated by the current flowing through the conductor 22 coincides with the longitudinal direction of the detection elements 1 and 2. Holding holes 23 and 2 inside
4 is inserted.

検出素子１と２とは導線２５によって第１図のインピー
ダンスブリッジ３に接続される。Detection elements 1 and 2 are connected by conductive wires 25 to impedance bridge 3 of FIG.

第６図は同じくこの磁界検出装置を５０　Ｈｚの交流電
流の検出に適用した場合の装置の出力波形と測定電流波
形とを比較したオシロ波形であり、（ａ）は正弦波電流
、（ｂ）は歪んだ波形の電流の波形である。（ａ）、（
ｂ）いずれにおいても装置の出力波形と測定電流の波形
とはきわめてよく一致しており、この発明による装置が
時間的に変動する磁界を良好に検出でき、電流検出装置
にも十分適用できることが示されている。Figure 6 shows oscilloscope waveforms comparing the output waveform of the device and the measured current waveform when this magnetic field detection device is applied to detect a 50 Hz alternating current, (a) is a sine wave current, (b) is a sine wave current. is the distorted waveform of the current. (a), (
b) In both cases, the output waveform of the device and the waveform of the measured current match extremely well, indicating that the device according to the present invention can satisfactorily detect time-varying magnetic fields and can be fully applied to current detection devices. has been done.

直流磁界の検出においては、装置の零点の安定性がきわ
めて重要となる。これに対してはこの発明の装置におけ
る検出素子１と２とのパルス波での励磁によって、検出
素子１と２および励磁用の高周波電源１１の発熱が抑え
られるので、零点質　・動が従来装置の値の１／３以下
に低減され、測定精度が向上する。In the detection of DC magnetic fields, the stability of the zero point of the device is extremely important. In contrast, by exciting the detection elements 1 and 2 with a pulse wave in the device of the present invention, the heat generation of the detection elements 1 and 2 and the high-frequency power source 11 for excitation is suppressed, so that the zero point movement is different from that of the conventional device. is reduced to 1/3 or less of the value, improving measurement accuracy.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば検出素子の励磁電流をパルス状とし、
繰り返し周期に対するパルス幅の占める割合の小さいも
のを与えるようにしたので、励磁′１流の実効値が低く
なり、ジュール熱の発生による検出素子や励磁用電源の
温度上昇を低い値て抑えることが可能となる。したがっ
て検出素子についてはその１対の温度条件の差による零
点の変動が低減し、またピーク値の大きな電流で励磁で
きるので測定精度が向上する。さらに検出素子の巻線を
細くできるために密な巻線を施すことができ、効率の良
い励磁が行える。このことと励磁電流の実効値が低減さ
れることから励磁用電源の容量を低減させきわめて簡単
な回路構成を与えることができる。これらのことから磁
気検出装置を小形かつ軽量で扱いやすくかつ測定精度に
すぐれ、かつ安価なものとすることが可能となる。According to this invention, the excitation current of the detection element is pulsed,
Since the pulse width has a small ratio to the repetition period, the effective value of the excitation '1 flow is low, and the temperature rise of the detection element and excitation power supply due to the generation of Joule heat can be suppressed to a low value. It becomes possible. Therefore, the fluctuation of the zero point of the detection element due to the difference in temperature conditions between the pair is reduced, and measurement accuracy is improved because the detection element can be excited with a current having a large peak value. Furthermore, since the winding of the detection element can be made thinner, dense winding can be applied, and efficient excitation can be achieved. Since this and the effective value of the excitation current are reduced, the capacity of the excitation power source can be reduced and an extremely simple circuit configuration can be provided. For these reasons, it is possible to make the magnetic detection device small, lightweight, easy to handle, have excellent measurement accuracy, and be inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はこの発明の実施例の構成図、第２図は種々の波
形の励磁電流の実効値の比較衣、第３図は矩形波とパル
ス波の励磁電流による検出素子の温度上昇を比較したグ
ラフ、第４図はこの発明の実施例による交流電流の測定
結果を示すグラフ。 第５図は電流測定のための検出部の断面図、第６図は電
流測定における実施例の出力波形と電流波形との比較を
示すオシロ波形、第７図は従来技術による磁界検出装置
の構成図、第８図は検出素子の磁束密度と磁界との関係
および磁束と励磁電流との関係をそれぞれ示すグラフで
ある。 １．２：検出素子、３：インピーダンスブリッジ、４．
１１：高周波電源。 第１図 第２図 ル腿征電ヨｒＣ，＠大イ直　　（ｍＡ）第３図 埠体電浅（Ａ） 第４図 第５図 −・〉　　時間 一５→　時間 紹　２　図 第７図Fig. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a comparison of the effective values of excitation currents of various waveforms, and Fig. 3 is a comparison of the temperature rise of the detection element due to excitation currents of rectangular waves and pulse waves. FIG. 4 is a graph showing the measurement results of alternating current according to an embodiment of the present invention. Fig. 5 is a cross-sectional view of the detection unit for current measurement, Fig. 6 is an oscilloscope waveform showing a comparison between the output waveform of the embodiment and the current waveform in current measurement, and Fig. 7 is the configuration of a magnetic field detection device according to the prior art. 8 are graphs showing the relationship between the magnetic flux density of the detection element and the magnetic field, and the relationship between the magnetic flux and the excitation current, respectively. 1.2: detection element, 3: impedance bridge, 4.
11: High frequency power supply. Fig. 1 Fig. 2 Le Thigh Seiden Yo rC, @ Daii Nao (mA) Fig. 3 Bu body electric shallow (A) Fig. 4 Fig. 5-・〉 Time 15 → Time introduction 2 Fig. 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １）保磁力が小さく最大透磁率が大きく、かつ磁束密度
と磁界との関係に有意な反磁界の影響が認められる形状
をもつ強磁性体小片に巻線を施した検出素子の一対のそ
れぞれの巻線に周期的に変化する励磁電流を与えてその
励磁電流の尖頭値においては前記の強磁性体小片内部の
磁束が飽和を示す励磁を行い、その励磁による磁界の向
きと検出する磁界の向きとが一方の検出素子では同方向
、他方の検出素子では反対方向となるように配置して、
前記の外部磁界がもたらす各検出素子内部の磁界の差異
に起因して各検出素子のインダクタンスに生じる差異を
検出し、その検出を介して前記の外部磁界を検出する装
置において、前記の励磁電流がパルス状の電流であつて
、繰り返し周期に対してパルス幅の占める割合が小さい
ことを特徴とする磁界検出装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、強磁性
体がコバルト系アモルファス合金であることを特徴とす
る磁界検出装置。[Claims] 1) Detection using a wire wound around a small piece of ferromagnetic material that has a small coercive force, a large maximum magnetic permeability, and a shape in which a significant influence of a demagnetizing field is recognized on the relationship between magnetic flux density and magnetic field. A periodically changing excitation current is applied to each of the pair of windings of the element, and at the peak value of the excitation current, the magnetic flux inside the ferromagnetic piece is saturated, and the magnetic field due to the excitation is Arranged so that the direction and the direction of the magnetic field to be detected are the same direction for one detection element and the opposite direction for the other detection element,
In a device that detects a difference in inductance of each detection element due to a difference in magnetic field inside each detection element caused by the external magnetic field, and detects the external magnetic field through the detection, the excitation current is A magnetic field detection device that uses a pulsed current and is characterized in that the pulse width occupies a small proportion of the repetition period. 2) A magnetic field detection device according to claim 1, wherein the ferromagnetic material is a cobalt-based amorphous alloy.