JPH0943287A - 振動容量型電位計の直交変換器 - Google Patents
振動容量型電位計の直交変換器Info
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- JPH0943287A JPH0943287A JP7190910A JP19091095A JPH0943287A JP H0943287 A JPH0943287 A JP H0943287A JP 7190910 A JP7190910 A JP 7190910A JP 19091095 A JP19091095 A JP 19091095A JP H0943287 A JPH0943287 A JP H0943287A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バスアス磁石も逓倍器(又は分周器)も必要
としない振動容量型電位計の直交変換器を構成する。 【解決手段】 直交変換器8は残留磁性型振動電極37
を有する。この残留磁性型振動電極37は電磁コイル2
2によって発生される周波数fで周期的に変動する磁界
によって振動周波数fで振動する。すなわち、残留磁性
型振動電極37は、導電性材料と残留磁性材料とで構成
され、導電性材料がコンデンサの一方電極としての機能
を果し、残留磁性材料が磁界に対して引力及び斥力を生
じさせる。従って、直交変換器8の出力信号の周波数は
発振器56にて発生された信号の周波数fと同一とな
り、逓倍器や分周器は不要となる。また、バイアス磁石
を用いる必要もない。
としない振動容量型電位計の直交変換器を構成する。 【解決手段】 直交変換器8は残留磁性型振動電極37
を有する。この残留磁性型振動電極37は電磁コイル2
2によって発生される周波数fで周期的に変動する磁界
によって振動周波数fで振動する。すなわち、残留磁性
型振動電極37は、導電性材料と残留磁性材料とで構成
され、導電性材料がコンデンサの一方電極としての機能
を果し、残留磁性材料が磁界に対して引力及び斥力を生
じさせる。従って、直交変換器8の出力信号の周波数は
発振器56にて発生された信号の周波数fと同一とな
り、逓倍器や分周器は不要となる。また、バイアス磁石
を用いる必要もない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は放射線検出器からの
信号の計測に使用される振動容量型電位計に関し、特に
バイアス磁石や逓倍器等を不要にした直交変換器の構造
に関する。
信号の計測に使用される振動容量型電位計に関し、特に
バイアス磁石や逓倍器等を不要にした直交変換器の構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】振動容量型電位計は、入力バイアス電流
がきわめて小さいことから、出力インピーダンスの高い
電離箱等の放射線検出器からの微弱な信号(電荷)を増
幅して計測する場合に使用される。その振動容量型電位
計は、取り込まれた電荷を直流から交流に変換する直交
変換器、その出力に対して同期検波を行う同期検波器、
及び、同期検波された信号の電位を測定する電位計など
で構成される。
がきわめて小さいことから、出力インピーダンスの高い
電離箱等の放射線検出器からの微弱な信号(電荷)を増
幅して計測する場合に使用される。その振動容量型電位
計は、取り込まれた電荷を直流から交流に変換する直交
変換器、その出力に対して同期検波を行う同期検波器、
及び、同期検波された信号の電位を測定する電位計など
で構成される。
【0003】図8には、従来の直交変換器の断面図が示
されている。また、図9にはその直交変換器を含む従来
の振動容量型電位計の要部構成がブロック図として示さ
れている。
されている。また、図9にはその直交変換器を含む従来
の振動容量型電位計の要部構成がブロック図として示さ
れている。
【0004】図8において、ステンレス製の容器10
は、円筒形状の胴部12、上蓋14及び底板16とで構
成され、その内部は気密空間とされて不活性ガスが充填
されている。底板16の下方にはベース18が配置さ
れ、そのベース18上にバイアス磁石20及び電磁コイ
ル22が配置されている。これらの作用については後述
する。
は、円筒形状の胴部12、上蓋14及び底板16とで構
成され、その内部は気密空間とされて不活性ガスが充填
されている。底板16の下方にはベース18が配置さ
れ、そのベース18上にバイアス磁石20及び電磁コイ
ル22が配置されている。これらの作用については後述
する。
【0005】容器10内部において、底板16上には支
柱としてネジ24が起立配置され、そのネジ24によっ
て水平台26が保持されている。ここで、ネジ24及び
それに螺合するナットを含む高さ調整機構28によって
水平台26の高さは調整可能である。水平台26上に
は、アルミナセラミックなどで構成される絶縁基板とし
ての台座32が支柱30によって支持固定されている。
水平台26によって保持されたサファイアなどで構成さ
れる絶縁体34によって、金メッキされた対向電極36
が支持固定されている。この対向電極36はおよそ漏斗
状の外形を有し、その先端の電極面が振動電極38に対
向している。
柱としてネジ24が起立配置され、そのネジ24によっ
て水平台26が保持されている。ここで、ネジ24及び
それに螺合するナットを含む高さ調整機構28によって
水平台26の高さは調整可能である。水平台26上に
は、アルミナセラミックなどで構成される絶縁基板とし
ての台座32が支柱30によって支持固定されている。
水平台26によって保持されたサファイアなどで構成さ
れる絶縁体34によって、金メッキされた対向電極36
が支持固定されている。この対向電極36はおよそ漏斗
状の外形を有し、その先端の電極面が振動電極38に対
向している。
【0006】矩形薄板状の振動電極38は、例えば磁性
体の表面に導電性をもたせるために金メッキを施したも
のであり、従来、その厚さは例えば0.5mmで、その
一端側が保持部41によって保持され振動自在とされて
いる。なお、その磁性体としては、強磁性体(ただし、
従来においては残留磁性を有していないもの)である例
えばニッケル材が用いられている。振動電極38は、そ
れが振動した場合に、底板16の一部をなす薄い隔壁4
0及び対向電極36に接触しないように高さ調整され
る。ここで、対向電極36の先端面と振動電極38との
間の距離は、上述の高さ調整機構28によって調整可能
である。隔壁40は、ステンレス材などで構成され、そ
の厚さは例えば3mmであり、電磁コイル22にて発生
する電磁ノイズを低減する。
体の表面に導電性をもたせるために金メッキを施したも
のであり、従来、その厚さは例えば0.5mmで、その
一端側が保持部41によって保持され振動自在とされて
いる。なお、その磁性体としては、強磁性体(ただし、
従来においては残留磁性を有していないもの)である例
えばニッケル材が用いられている。振動電極38は、そ
れが振動した場合に、底板16の一部をなす薄い隔壁4
0及び対向電極36に接触しないように高さ調整され
る。ここで、対向電極36の先端面と振動電極38との
間の距離は、上述の高さ調整機構28によって調整可能
である。隔壁40は、ステンレス材などで構成され、そ
の厚さは例えば3mmであり、電磁コイル22にて発生
する電磁ノイズを低減する。
【0007】台座32には、この従来例において二重円
筒形状のコンデンサ42が固定され、具体的には、コン
デンサ42は内筒44と外筒46で構成される。内筒4
4は、ノイズの影響を低減するために、高抵抗値を有す
る抵抗48を収容している。なお、50及び52はサフ
ァイヤなどで構成される絶縁部材である。
筒形状のコンデンサ42が固定され、具体的には、コン
デンサ42は内筒44と外筒46で構成される。内筒4
4は、ノイズの影響を低減するために、高抵抗値を有す
る抵抗48を収容している。なお、50及び52はサフ
ァイヤなどで構成される絶縁部材である。
【0008】以上のように、この直交変換器において
は、コンデンサ42と、振動電極38及び対向電極36
からなる容量可変型のコンデンサ39と、が並列的に接
続されている(図9参照)。
は、コンデンサ42と、振動電極38及び対向電極36
からなる容量可変型のコンデンサ39と、が並列的に接
続されている(図9参照)。
【0009】図8において、抵抗48を介して対向電極
36に電気的に接続された端子aには、例えば電離箱か
らの電荷が取り込まれ、コンデンサ42の外筒46に導
電基板及び信号線を介して電気的に接続された端子cか
ら、出力信号が取り出される。振動電極38には端子b
が電気的に接続され、その端子bは例えば接地される。
また、2つの端子d間には数kHz程度の正弦波からな
る駆動信号が供給される。
36に電気的に接続された端子aには、例えば電離箱か
らの電荷が取り込まれ、コンデンサ42の外筒46に導
電基板及び信号線を介して電気的に接続された端子cか
ら、出力信号が取り出される。振動電極38には端子b
が電気的に接続され、その端子bは例えば接地される。
また、2つの端子d間には数kHz程度の正弦波からな
る駆動信号が供給される。
【0010】電磁コイル22に駆動信号が供給される
と、その電磁コイル22によって交番磁界が生じ、磁性
体で構成された振動電極38を振動させる。この際、バ
イアス磁石20の作用によって、振動電極38には、交
番磁界に加えてバイアス磁界が作用することになり、そ
れら両者によって脈流的な磁界が印加される。
と、その電磁コイル22によって交番磁界が生じ、磁性
体で構成された振動電極38を振動させる。この際、バ
イアス磁石20の作用によって、振動電極38には、交
番磁界に加えてバイアス磁界が作用することになり、そ
れら両者によって脈流的な磁界が印加される。
【0011】いま、端子aから電荷Qが取り込まれる
と、その電荷は2つのコンデンサ39及び42の容量比
に従って分配される。例えば、コンデンサ39に電荷Q
1が蓄積され、コンデンサ42に電荷Q2が蓄積される
(Q=Q1+Q2)。ところが、電磁コイル22にて発
生した交番磁界の作用によって、コンデンサ39の電極
間距離が変化し、これによってコンデンサ39の容量が
変化すると、その容量の変化に従って、前記電荷Qの分
配比率が変化することになる。そして、その変化が交流
信号として端子cに現れる。
と、その電荷は2つのコンデンサ39及び42の容量比
に従って分配される。例えば、コンデンサ39に電荷Q
1が蓄積され、コンデンサ42に電荷Q2が蓄積される
(Q=Q1+Q2)。ところが、電磁コイル22にて発
生した交番磁界の作用によって、コンデンサ39の電極
間距離が変化し、これによってコンデンサ39の容量が
変化すると、その容量の変化に従って、前記電荷Qの分
配比率が変化することになる。そして、その変化が交流
信号として端子cに現れる。
【0012】図10にはバイアス磁界が存在しない場合
の従来の直交変換器の動作が示され、図11にはバイア
ス磁界が存在する場合の従来の直交変換器の動作が示さ
れている。ここで、図10及び図11の(A)には経時
的な磁界の変化が示され、(B)には振動電極38が受
ける力の変化が示され、(C)には振動電極38の変位
が示されている。
の従来の直交変換器の動作が示され、図11にはバイア
ス磁界が存在する場合の従来の直交変換器の動作が示さ
れている。ここで、図10及び図11の(A)には経時
的な磁界の変化が示され、(B)には振動電極38が受
ける力の変化が示され、(C)には振動電極38の変位
が示されている。
【0013】図10の(A)に示すように、バイアス磁
界を存在させず、周波数fの交番磁界のみを発生させた
場合、図10の(B)に示すように、その交番磁界によ
り振動電極38が受ける力は、交番磁界が正負に極大を
とるところで引力最大となっており、すなわち電磁コイ
ルに流れる電流の絶対値に振動電極38に対する引力が
比例する。この場合、図10の(C)に示すように、振
動電極38は、周波数2fで振動することが理解され
る。
界を存在させず、周波数fの交番磁界のみを発生させた
場合、図10の(B)に示すように、その交番磁界によ
り振動電極38が受ける力は、交番磁界が正負に極大を
とるところで引力最大となっており、すなわち電磁コイ
ルに流れる電流の絶対値に振動電極38に対する引力が
比例する。この場合、図10の(C)に示すように、振
動電極38は、周波数2fで振動することが理解され
る。
【0014】一方、図11に示すように、周波数fの交
番磁界に一定の磁界強度を有するバイアス磁界を加えた
場合、図11の(B)に示すように、振動電極38は周
期的に変動する引力を受け(ただし、磁界の極性は反転
せず)、図11の(C)に示すように、振動電極38は
周波数fで振動する。つまり、バイアス磁界を加えれ
ば、振動電極38の振動周波数を電磁コイルの駆動信号
の周波数と一致させることができる。バイアス磁界の大
きさは、図11の(A)に示すように、それが変動して
も極性が変化しないように、すなわち正側(又は負側)
のみにおいて交番磁界が生じるように設定される。な
お、駆動信号の周波数は、振動電極38の振動周波数が
振動電極38の共振周波数かその近傍になるように設定
される。
番磁界に一定の磁界強度を有するバイアス磁界を加えた
場合、図11の(B)に示すように、振動電極38は周
期的に変動する引力を受け(ただし、磁界の極性は反転
せず)、図11の(C)に示すように、振動電極38は
周波数fで振動する。つまり、バイアス磁界を加えれ
ば、振動電極38の振動周波数を電磁コイルの駆動信号
の周波数と一致させることができる。バイアス磁界の大
きさは、図11の(A)に示すように、それが変動して
も極性が変化しないように、すなわち正側(又は負側)
のみにおいて交番磁界が生じるように設定される。な
お、駆動信号の周波数は、振動電極38の振動周波数が
振動電極38の共振周波数かその近傍になるように設定
される。
【0015】図9には、直交変換器54を含む従来の振
動容量型電位計の構成が模式的に示されている。発振器
56は、電磁コイル22に対して周波数fの駆動信号を
供給するものである。上述したように、この駆動信号に
よって電磁コイル22が交番磁界を発生させ、その交番
磁界にバイアス磁石20によるバイアス磁界を加えた脈
流磁界が図4の振動電極38を振動させる。この振動に
より、2つのコンデンサ間における容量比率が変化し、
その変化が出力信号として端子cに現れる。その出力信
号はAC増幅器58において増幅され、さらに分圧器6
0を介してAC増幅器62において増幅され、その増幅
された信号が同期検波器64に送られる。
動容量型電位計の構成が模式的に示されている。発振器
56は、電磁コイル22に対して周波数fの駆動信号を
供給するものである。上述したように、この駆動信号に
よって電磁コイル22が交番磁界を発生させ、その交番
磁界にバイアス磁石20によるバイアス磁界を加えた脈
流磁界が図4の振動電極38を振動させる。この振動に
より、2つのコンデンサ間における容量比率が変化し、
その変化が出力信号として端子cに現れる。その出力信
号はAC増幅器58において増幅され、さらに分圧器6
0を介してAC増幅器62において増幅され、その増幅
された信号が同期検波器64に送られる。
【0016】一方、発振器56からの駆動信号は波形整
形器66にも供給されており、その波形整形器66にお
いて正弦波が矩形波に変換され、検波参照信号となって
出力される。その検波参照信号は、移相器68において
同期検波のための位相調整がなされた後、同期検波器6
4に供給される。
形器66にも供給されており、その波形整形器66にお
いて正弦波が矩形波に変換され、検波参照信号となって
出力される。その検波参照信号は、移相器68において
同期検波のための位相調整がなされた後、同期検波器6
4に供給される。
【0017】同期検波器64では、その検波参照信号が
スイッチング信号となって、AC増幅器62から出力さ
れた信号の正負極性が判別され、検波された後の信号が
DC増幅器70において増幅された後、次の電位計(図
示せず)へ出力される。なお、帰還素子72を介して、
検波された信号が帰還されているが、これによって回路
の動作が安定する。
スイッチング信号となって、AC増幅器62から出力さ
れた信号の正負極性が判別され、検波された後の信号が
DC増幅器70において増幅された後、次の電位計(図
示せず)へ出力される。なお、帰還素子72を介して、
検波された信号が帰還されているが、これによって回路
の動作が安定する。
【0018】ちなみに、バイアス磁石20を使用しない
場合、図10に示したように、直交変換器からの出力さ
れる信号の周波数は、駆動信号の周波数fに対して2f
となる。それゆえ、同期検波を行うためには、発振器5
6から出力される信号の周波数を逓倍器において2倍
(2f)にし、それを同期検波器64に供給する必要が
ある。あるいは、同期検波において周波数fをそのまま
利用するためには、駆動信号の周波数fを分周器で1/
2に分周して電磁コイルに供給し、これによって周波数
f/2の磁界を発生させて振動電極38の振動周波数を
fにする必要がある。
場合、図10に示したように、直交変換器からの出力さ
れる信号の周波数は、駆動信号の周波数fに対して2f
となる。それゆえ、同期検波を行うためには、発振器5
6から出力される信号の周波数を逓倍器において2倍
(2f)にし、それを同期検波器64に供給する必要が
ある。あるいは、同期検波において周波数fをそのまま
利用するためには、駆動信号の周波数fを分周器で1/
2に分周して電磁コイルに供給し、これによって周波数
f/2の磁界を発生させて振動電極38の振動周波数を
fにする必要がある。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
振動容量型電位計においては、装置を小型化・軽量化す
るためにバイアス磁石を不要にしたいとの要請がある。
しかしながら、バイアス磁石を除去すると、振動電極の
振動周波数が電磁コイルの駆動信号の2倍となり、上述
のように逓倍器又は分周器が必要となってしまう。その
ような回路ではPLLなどに基づく比較的複雑な回路構
成が必要とされ、装置のコストダウンを図ることができ
ない。
振動容量型電位計においては、装置を小型化・軽量化す
るためにバイアス磁石を不要にしたいとの要請がある。
しかしながら、バイアス磁石を除去すると、振動電極の
振動周波数が電磁コイルの駆動信号の2倍となり、上述
のように逓倍器又は分周器が必要となってしまう。その
ような回路ではPLLなどに基づく比較的複雑な回路構
成が必要とされ、装置のコストダウンを図ることができ
ない。
【0020】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、バイアス磁石も逓倍器(又は
分周器)も必要としない振動容量型電位計の直交変換器
を提供することにある。
ものであり、その目的は、バイアス磁石も逓倍器(又は
分周器)も必要としない振動容量型電位計の直交変換器
を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、固定配置された対向電極と、前記対向電
極に非接触で近接配置され、振動可能に支持された振動
電極と、前記振動電極の近傍に配置され、周波数fの駆
動信号が供給され、周期的に変動する磁界を発生する電
磁コイルと、を含み、前記振動電極は導電性材料と残留
磁性材料とで構成され、前記振動電極の振動周波数を前
記周波数fと同一にしたことを特徴とする。
に、本発明は、固定配置された対向電極と、前記対向電
極に非接触で近接配置され、振動可能に支持された振動
電極と、前記振動電極の近傍に配置され、周波数fの駆
動信号が供給され、周期的に変動する磁界を発生する電
磁コイルと、を含み、前記振動電極は導電性材料と残留
磁性材料とで構成され、前記振動電極の振動周波数を前
記周波数fと同一にしたことを特徴とする。
【0022】上記構成によれば、電磁コイルに周波数f
の駆動信号が生じると、周波数fで極性が交互に変動す
る磁界が生じ、その磁界により振動電極が周波数fで振
動する。すなわち、振動電極に含まれる導電性材料がコ
ンデンサの一方電極としての機能を果たし、振動電極に
含まれる残留磁性材料が外部磁界の極性に対応して引力
又は斥力を生じさせる。つまり、単なる磁性材料の場合
には、極性にかかわらず磁界の強さに応じて引力が生じ
ていたが、本発明によれば、引力と斥力の両者を利用し
て、振動電極の振動周波数と磁界の変動周波数に一致さ
せることができる。
の駆動信号が生じると、周波数fで極性が交互に変動す
る磁界が生じ、その磁界により振動電極が周波数fで振
動する。すなわち、振動電極に含まれる導電性材料がコ
ンデンサの一方電極としての機能を果たし、振動電極に
含まれる残留磁性材料が外部磁界の極性に対応して引力
又は斥力を生じさせる。つまり、単なる磁性材料の場合
には、極性にかかわらず磁界の強さに応じて引力が生じ
ていたが、本発明によれば、引力と斥力の両者を利用し
て、振動電極の振動周波数と磁界の変動周波数に一致さ
せることができる。
【0023】それゆえ、本発明に係る直交変換器を用い
て振動容量型電位計を構成すれば、同期検波のために、
バイアス磁石を用意する必要はなくまた逓倍器(又は分
周器)を用意する必要もない。
て振動容量型電位計を構成すれば、同期検波のために、
バイアス磁石を用意する必要はなくまた逓倍器(又は分
周器)を用意する必要もない。
【0024】本発明の好適な態様においては、前記振動
電極は、導電性材料層と残留磁性材料層とを積層させて
構成される。また、本発明の好適な態様においては、前
記振動電極は、導電性材料と残留磁性材料とを混合して
構成される。また、本発明の好適な態様においては、前
記振動電極は、導電性材料層に対して残留磁性材料とし
ての磁石片を接合されて構成される。磁石片は従来のバ
イアス磁石とはその機能が異なり、上記の残留磁性材料
としての引力及び斥力を生じさせるものである。
電極は、導電性材料層と残留磁性材料層とを積層させて
構成される。また、本発明の好適な態様においては、前
記振動電極は、導電性材料と残留磁性材料とを混合して
構成される。また、本発明の好適な態様においては、前
記振動電極は、導電性材料層に対して残留磁性材料とし
ての磁石片を接合されて構成される。磁石片は従来のバ
イアス磁石とはその機能が異なり、上記の残留磁性材料
としての引力及び斥力を生じさせるものである。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
本発明に基づいて説明する。
本発明に基づいて説明する。
【0026】図1には、本発明に係る直交変換器を含む
振動容量型電位計の全体構成が示されている。また、図
2には、本発明に係る直交変換器の好適な実施形態が示
されている。図1及び図2において、図8及び図9に示
した従来の構成と同一の構成には同一符号を付けその説
明を省略する。
振動容量型電位計の全体構成が示されている。また、図
2には、本発明に係る直交変換器の好適な実施形態が示
されている。図1及び図2において、図8及び図9に示
した従来の構成と同一の構成には同一符号を付けその説
明を省略する。
【0027】図1において、本実施形態においては、直
交変換器8における振動電極として残留磁性型振動電極
37が用いられている。このような残留磁性型振動電極
37を用いることによって、バイアス磁石や逓倍器など
を除去することが可能である。なお、従来との対比にお
いては、基本的に振動電極の構成のみが異なる。
交変換器8における振動電極として残留磁性型振動電極
37が用いられている。このような残留磁性型振動電極
37を用いることによって、バイアス磁石や逓倍器など
を除去することが可能である。なお、従来との対比にお
いては、基本的に振動電極の構成のみが異なる。
【0028】図2に示されるように、本実施形態の直交
変換器においては、従来設けられていたバイアス磁石2
0(図8参照)が設けられておらずその分だけ直交変換
器の形状が小型化・軽量化されている。
変換器においては、従来設けられていたバイアス磁石2
0(図8参照)が設けられておらずその分だけ直交変換
器の形状が小型化・軽量化されている。
【0029】この残留磁性型振動電極37は、導電性材
料と残留磁性材料とを含む。導電性材料はコンデンサの
一方電極としての役割を果し、残留磁性材料は振動電極
を振動させるために機能する。但し、従来と異なるの
は、その振動電極が予め磁化されているということであ
り、このような残留磁性によって外部の磁界に対する引
力と斥力とを生じさせることができる。その磁化は垂直
方向になされる。
料と残留磁性材料とを含む。導電性材料はコンデンサの
一方電極としての役割を果し、残留磁性材料は振動電極
を振動させるために機能する。但し、従来と異なるの
は、その振動電極が予め磁化されているということであ
り、このような残留磁性によって外部の磁界に対する引
力と斥力とを生じさせることができる。その磁化は垂直
方向になされる。
【0030】図3を用いて残留磁性型振動電極37の動
作について説明する。図3(A)には電磁コイル22で
発生される磁界の経時的な変化が示されている。図3
(B)にはその磁界によって振動電極に生じる力が示さ
れている。この(B)から理解されるように、(A)に
示した正弦波状の磁界の変動に完全に一致して振動電極
に力が働いていることが理解される。すなわち、引力と
斥力とが交互に働いている。よって、(C)に振動電極
の変位を示すように、振動電極は電磁コイル22に供給
された駆動電流の周波数fで振動する。
作について説明する。図3(A)には電磁コイル22で
発生される磁界の経時的な変化が示されている。図3
(B)にはその磁界によって振動電極に生じる力が示さ
れている。この(B)から理解されるように、(A)に
示した正弦波状の磁界の変動に完全に一致して振動電極
に力が働いていることが理解される。すなわち、引力と
斥力とが交互に働いている。よって、(C)に振動電極
の変位を示すように、振動電極は電磁コイル22に供給
された駆動電流の周波数fで振動する。
【0031】従って、図1において、直交変換器8の出
力信号の周波数がfとなるので、発振器56から出力さ
れた信号の周波数fをそのまま利用して同期検波器64
で直交変換器8の出力に対して同期検波を行うことが可
能となる。すなわち、バイアス磁石や逓倍器などを用い
ないで単一の周波数により同期検波を行うことができ
る。なお、残留磁性型振動電極37は、予め永久磁石な
どによって磁化されている。
力信号の周波数がfとなるので、発振器56から出力さ
れた信号の周波数fをそのまま利用して同期検波器64
で直交変換器8の出力に対して同期検波を行うことが可
能となる。すなわち、バイアス磁石や逓倍器などを用い
ないで単一の周波数により同期検波を行うことができ
る。なお、残留磁性型振動電極37は、予め永久磁石な
どによって磁化されている。
【0032】図4〜図7には、残留磁性型振動電極37
の各種の実施形態が示されている。なお、各図において
は残留磁性型振動電極37及び対向電極36が模式的に
示されており、各図における106は絶縁体としてのス
ペーサである。
の各種の実施形態が示されている。なお、各図において
は残留磁性型振動電極37及び対向電極36が模式的に
示されており、各図における106は絶縁体としてのス
ペーサである。
【0033】図4に示す例においては、残留磁性型振動
電極37が、残留磁性材料層102の表面に導電性材料
層100を形成して構成される。例えば、導電性材料層
100は蒸着やコーティングなどによって形成すること
もできる。
電極37が、残留磁性材料層102の表面に導電性材料
層100を形成して構成される。例えば、導電性材料層
100は蒸着やコーティングなどによって形成すること
もできる。
【0034】ここで、導電性材料としては例えば金やア
ルミなどが用いられる。また、残留磁性材料としては例
えば強磁性材のうちで残留磁化を生ずる硬磁性体として
の例えばニッケル系やコバルト系などの永久磁石の材料
が用いられる。
ルミなどが用いられる。また、残留磁性材料としては例
えば強磁性材のうちで残留磁化を生ずる硬磁性体として
の例えばニッケル系やコバルト系などの永久磁石の材料
が用いられる。
【0035】図5に示す例においては、導電性材料層1
00の裏面に残留磁性材料層102が形成されている。
00の裏面に残留磁性材料層102が形成されている。
【0036】図6に示す例では、残留磁性型振動電極3
7が、導電性材料37Aと残留磁性材料37Bとの混合
体あるいは合金として構成されている。もちろん、導電
性及び残留磁性の両者を示す物質を用いて振動電極37
を構成することもできる。
7が、導電性材料37Aと残留磁性材料37Bとの混合
体あるいは合金として構成されている。もちろん、導電
性及び残留磁性の両者を示す物質を用いて振動電極37
を構成することもできる。
【0037】図7に示す例においては、導電性材料層1
00の裏面に残留磁性材料としての磁石片104が接合
配置されている。この磁石は従来のバイアス磁石とは異
なる機能を有し、電磁コイル20により発生された周期
的に変動する磁界に対して引力及び斥力を発生させるも
のである。
00の裏面に残留磁性材料としての磁石片104が接合
配置されている。この磁石は従来のバイアス磁石とは異
なる機能を有し、電磁コイル20により発生された周期
的に変動する磁界に対して引力及び斥力を発生させるも
のである。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振動電極を導電性材料と残留磁性体とで構成したので、
導電性材料によって振動容量型コンデンサの一方電極を
実現し、残留磁性材料によって電磁コイルにて発生させ
る磁界に対して引力及び斥力を生じさせることができ
る。従って、駆動信号の周波数fに対して、振動電極の
振動周波数を同一にでき、バイアス磁石や逓倍器(又は
分周器)などが不要となる。
振動電極を導電性材料と残留磁性体とで構成したので、
導電性材料によって振動容量型コンデンサの一方電極を
実現し、残留磁性材料によって電磁コイルにて発生させ
る磁界に対して引力及び斥力を生じさせることができ
る。従って、駆動信号の周波数fに対して、振動電極の
振動周波数を同一にでき、バイアス磁石や逓倍器(又は
分周器)などが不要となる。
【図1】 本発明に係る直交変換器を含む振動容量型電
位計の全体構成を示す図である。
位計の全体構成を示す図である。
【図2】 本発明に係る直交変換器の断面図である。
【図3】 図2に示す残留磁性型振動電極37の動作を
示す図である。
示す図である。
【図4】 残留磁性型振動電極の一例を示す図である。
【図5】 残留磁性型振動電極の一例を示す図である。
【図6】 残留磁性型振動電極の一例を示す図である。
【図7】 残留磁性型振動電極の一例を示す図である。
【図8】 従来の直交変換器を示す断面図である。
【図9】 従来の振動容量型電位計の全体構成を示す図
である。
である。
【図10】 図9に示すバイアス磁石20を用いない場
合の直交変換器の動作を示す図である。
合の直交変換器の動作を示す図である。
【図11】 図9に示すバイアス磁石を用いた場合の直
交変換器の動作を示す図である。
交変換器の動作を示す図である。
22 電磁コイル、36 対向電極、37 残留磁性型
振動電極、39 コンデンサ、56 発振器、64 同
期検波器、100 導電性材料層、102 残留磁性材
料層、104 磁石片。
振動電極、39 コンデンサ、56 発振器、64 同
期検波器、100 導電性材料層、102 残留磁性材
料層、104 磁石片。
Claims (4)
- 【請求項1】 固定配置された対向電極と、 前記対向電極に非接触で近接配置され、振動可能に支持
された振動電極と、 前記振動電極の近傍に配置され、周波数fの駆動信号が
供給され、周期的に変動する磁界を発生する電磁コイル
と、 を含み、 前記振動電極は導電性材料と残留磁性材料とで構成さ
れ、 前記振動電極の振動周波数を前記周波数fと同一にした
ことを特徴とする振動容量型電位計の直交変換器。 - 【請求項2】 請求項1記載の直交変換器において、 前記振動電極は、導電性材料層と残留磁性材料層とを積
層させてなることを特徴とする振動容量型電位計の直交
変換器。 - 【請求項3】 請求項1記載の直交変換器において、 前記振動電極は、導電性材料と残留磁性材料とを混合し
て構成されたことを特徴とする振動容量型電位計の直交
変換器。 - 【請求項4】 請求項1記載の直交変換器において、 前記振動電極は、導電性材料層に対して残留磁性材料と
しての磁石片が接合されてなることを特徴とする振動容
量型電位計の直交変換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7190910A JPH0943287A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 振動容量型電位計の直交変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7190910A JPH0943287A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 振動容量型電位計の直交変換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0943287A true JPH0943287A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16265757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7190910A Pending JPH0943287A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 振動容量型電位計の直交変換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0943287A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9066643B2 (en) | 2006-12-12 | 2015-06-30 | G.B.D. Corp. | Surface cleaning apparatus |
US9301666B2 (en) | 2006-12-12 | 2016-04-05 | Omachron Intellectual Property Inc. | Surface cleaning apparatus |
US9591952B2 (en) | 2009-03-11 | 2017-03-14 | Omachron Intellectual Property Inc. | Hand vacuum cleaner with removable dirt chamber |
CN106526375A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-03-22 | 桂林理工大学 | 电工绝缘薄膜脉冲电压加速老化实验电磁作用力产生装置 |
US9826868B2 (en) | 2009-03-13 | 2017-11-28 | Omachron Intellectual Property Inc. | Portable surface cleaning apparatus |
US11751733B2 (en) | 2007-08-29 | 2023-09-12 | Omachron Intellectual Property Inc. | Portable surface cleaning apparatus |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP7190910A patent/JPH0943287A/ja active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11571098B2 (en) | 2006-12-12 | 2023-02-07 | Omachron Intellectual Property Inc. | Hand vacuum cleaner |
US9078549B2 (en) | 2006-12-12 | 2015-07-14 | G.B.D. Corp. | Surface cleaning apparatus |
US9084523B2 (en) | 2006-12-12 | 2015-07-21 | G.B.D. Corp. | Surface cleaning apparatus |
US9084524B2 (en) | 2006-12-12 | 2015-07-21 | G.B.D. Corp. | Surface cleaning apparatus |
US9084522B2 (en) | 2006-12-12 | 2015-07-21 | G.B.D. Corp. | Surface cleaning apparatus |
US9095245B2 (en) | 2006-12-12 | 2015-08-04 | G.B.D. Corp. | Surface cleaning apparatus |
US9119514B2 (en) | 2006-12-12 | 2015-09-01 | G.B.D. Corp. | Surface cleaning apparatus |
US9301666B2 (en) | 2006-12-12 | 2016-04-05 | Omachron Intellectual Property Inc. | Surface cleaning apparatus |
US9066643B2 (en) | 2006-12-12 | 2015-06-30 | G.B.D. Corp. | Surface cleaning apparatus |
US11751733B2 (en) | 2007-08-29 | 2023-09-12 | Omachron Intellectual Property Inc. | Portable surface cleaning apparatus |
US9591952B2 (en) | 2009-03-11 | 2017-03-14 | Omachron Intellectual Property Inc. | Hand vacuum cleaner with removable dirt chamber |
US10105023B2 (en) | 2009-03-11 | 2018-10-23 | Omachron Intellectual Property Inc. | Hand vacuum cleaner |
US10080473B2 (en) | 2009-03-13 | 2018-09-25 | Omachron Intellectual Property Inc. | Hand vacuum cleaner |
US9826868B2 (en) | 2009-03-13 | 2017-11-28 | Omachron Intellectual Property Inc. | Portable surface cleaning apparatus |
US11622659B2 (en) | 2009-03-13 | 2023-04-11 | Omachron Intellectual Property Inc. | Portable surface cleaning apparatus |
CN106526375B (zh) * | 2016-10-28 | 2023-04-07 | 桂林理工大学 | 电工绝缘薄膜脉冲电压加速老化实验电磁作用力产生装置 |
CN106526375A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-03-22 | 桂林理工大学 | 电工绝缘薄膜脉冲电压加速老化实验电磁作用力产生装置 |
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