JPS62200280A - 磁性体検出装置 - Google Patents
磁性体検出装置Info
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- JPS62200280A JPS62200280A JP61042494A JP4249486A JPS62200280A JP S62200280 A JPS62200280 A JP S62200280A JP 61042494 A JP61042494 A JP 61042494A JP 4249486 A JP4249486 A JP 4249486A JP S62200280 A JPS62200280 A JP S62200280A
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、移動する製品の計数、近接スイッチ。
非接触距離制御装置等に用いられる被検出磁性体との磁
気感応性を利用した磁性体検出装置に関する。
気感応性を利用した磁性体検出装置に関する。
磁気感応性を利用した磁性体検出装置としては、被検出
磁性体が磁界を発生するものである場合にはホール素子
などが、被検出磁性体が磁界を発生しないものである場
合には高周波誘導式の磁性体検出装置が従来広く用いら
れている。しかしながら、ホール素子は高価であるとと
もに、周囲温度の影響を受けて特性が変化するために温
度補正回路を必要とするなど構成が複雑化するという問
題がある。ま゛た、高周波誘導式検出装置はフェライト
コアから出される磁束が被検出磁性体と鎖交することに
よって被検出磁性体にうず電流が発生し、が停市するこ
とにより被検出磁性体を検知するものであるが、回路の
構成が複雑であるとともに、フェライトコアの加工コス
トが高いなどの欠点がある。
磁性体が磁界を発生するものである場合にはホール素子
などが、被検出磁性体が磁界を発生しないものである場
合には高周波誘導式の磁性体検出装置が従来広く用いら
れている。しかしながら、ホール素子は高価であるとと
もに、周囲温度の影響を受けて特性が変化するために温
度補正回路を必要とするなど構成が複雑化するという問
題がある。ま゛た、高周波誘導式検出装置はフェライト
コアから出される磁束が被検出磁性体と鎖交することに
よって被検出磁性体にうず電流が発生し、が停市するこ
とにより被検出磁性体を検知するものであるが、回路の
構成が複雑であるとともに、フェライトコアの加工コス
トが高いなどの欠点がある。
本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、構成が簡
単で周囲温度の影響を受けにくく、被検出磁性体の接近
を長期間安定して検知できる磁性体検出装置を提供する
ことを目的とする。
単で周囲温度の影響を受けにくく、被検出磁性体の接近
を長期間安定して検知できる磁性体検出装置を提供する
ことを目的とする。
回転液中紡糸法などによって溶湯から超急冷することに
より製造されるＦｅ基非晶質合金線等においては、凝固
時に表層部に発生するねじり残留応力を保持した強じん
な弾性を有する高磁歪性の軟質磁性体となり、交流磁界
中においては表１一部のねじり残留応力のために、磁化
反転が磁壁移動によって生じ、ヒステリシスループは角
形を示し、瞬時の磁化反転に同期して非晶質合金線の両
端間にパルス電圧が発生するいわゆるマチウシの効果と
呼ばれる現象が顕著に発生する。。
より製造されるＦｅ基非晶質合金線等においては、凝固
時に表層部に発生するねじり残留応力を保持した強じん
な弾性を有する高磁歪性の軟質磁性体となり、交流磁界
中においては表１一部のねじり残留応力のために、磁化
反転が磁壁移動によって生じ、ヒステリシスループは角
形を示し、瞬時の磁化反転に同期して非晶質合金線の両
端間にパルス電圧が発生するいわゆるマチウシの効果と
呼ばれる現象が顕著に発生する。。
本発明は、非晶質合金線の持つマチウシの効果に着目し
てなされたもので、高磁歪性を有する非晶質合金線の外
周面に交流励磁コイルを巻装してなるマチウシ効果素子
と、このマチウシ効果素子と被検出磁性体の軌道とに常
時直流磁界を与える磁石と、この磁石と前記マチウシ効
果素子との間隔を固定する非磁性の基台とを設け、被検
出磁性体が磁石に接近しない状態では非晶質合金線を通
る直流磁界によってマチウシの効果によって合金線に生
ずるパルス電圧を抑さえ、被検出磁性体が磁石に接近し
た状態では直流磁界が比透磁率の大きい被検出磁性体に
吸引されて非晶質合金線を通る直流磁束が減少し、出力
パルス電圧の波高値が増大させるようにするとともに、
非晶質合金線の両端に導電接続された検出回路により上
記パルス電圧の変化を検知して信号を発するよう構成し
たことにより、簡単な構成の検出装置によって被検出磁
性体の近接による磁界の変化を電気信号に変換し、安定
かつ確実に検知できるようにしたものである。
てなされたもので、高磁歪性を有する非晶質合金線の外
周面に交流励磁コイルを巻装してなるマチウシ効果素子
と、このマチウシ効果素子と被検出磁性体の軌道とに常
時直流磁界を与える磁石と、この磁石と前記マチウシ効
果素子との間隔を固定する非磁性の基台とを設け、被検
出磁性体が磁石に接近しない状態では非晶質合金線を通
る直流磁界によってマチウシの効果によって合金線に生
ずるパルス電圧を抑さえ、被検出磁性体が磁石に接近し
た状態では直流磁界が比透磁率の大きい被検出磁性体に
吸引されて非晶質合金線を通る直流磁束が減少し、出力
パルス電圧の波高値が増大させるようにするとともに、
非晶質合金線の両端に導電接続された検出回路により上
記パルス電圧の変化を検知して信号を発するよう構成し
たことにより、簡単な構成の検出装置によって被検出磁
性体の近接による磁界の変化を電気信号に変換し、安定
かつ確実に検知できるようにしたものである。
以下本発明を実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明の実施例装置を示す概略構成図である。
図において、１はマチウシ効果素子であり、長さ数十−
程度に切断された高磁歪性を有するＦｅ基非晶質合金線
２（直径０ 、１２ｍ、 Ｆｅ７７５ｉ８Ｂ１５）と、
その外周面に巻装され発振器４によって励磁される交流
励磁コイル３とからなり、非磁性の基台６上に固定され
ている。５は細い棒状の永久磁石であり、マチウシ効果
素子１との間に数−程度の距離を隔てて互いに平行に基
台６上に固定されることにより、永久磁石５の発生直流
磁束のかなりの部分が透磁率の大きい非晶質合金線２を
通るよう磁気的に結合されている。７は非晶質合金線２
の両端部に導電接続された検出回路であり、マチウシの
効果により非晶質合金線２に発生した出力パルス電圧が
所定のしきい値を超えたとき、被検出磁性体の検知信号
を発するよう構成される。また、１０は被検出磁性体で
あり、永久磁石５の直流磁界内を通過する軌道１５に沿
って図中矢印で示す方向に移動するものであり、永久磁
′；Ｆ５５と最も近ずく位置においてその距離は数簡程
度番こなっている。
程度に切断された高磁歪性を有するＦｅ基非晶質合金線
２（直径０ 、１２ｍ、 Ｆｅ７７５ｉ８Ｂ１５）と、
その外周面に巻装され発振器４によって励磁される交流
励磁コイル３とからなり、非磁性の基台６上に固定され
ている。５は細い棒状の永久磁石であり、マチウシ効果
素子１との間に数−程度の距離を隔てて互いに平行に基
台６上に固定されることにより、永久磁石５の発生直流
磁束のかなりの部分が透磁率の大きい非晶質合金線２を
通るよう磁気的に結合されている。７は非晶質合金線２
の両端部に導電接続された検出回路であり、マチウシの
効果により非晶質合金線２に発生した出力パルス電圧が
所定のしきい値を超えたとき、被検出磁性体の検知信号
を発するよう構成される。また、１０は被検出磁性体で
あり、永久磁石５の直流磁界内を通過する軌道１５に沿
って図中矢印で示す方向に移動するものであり、永久磁
′；Ｆ５５と最も近ずく位置においてその距離は数簡程
度番こなっている。
第２図は実施例におけるマチウシ効果素子単独の磁化特
性線図であり、交流励磁される非晶質合金線２の磁化反
転が磁壁移動によって急速に生ずるためにシステリシス
ループは角形となり、瞬時の磁化反転にともなってマチ
ウシの効果に基づくパルス電圧が発生する。
性線図であり、交流励磁される非晶質合金線２の磁化反
転が磁壁移動によって急速に生ずるためにシステリシス
ループは角形となり、瞬時の磁化反転にともなってマチ
ウシの効果に基づくパルス電圧が発生する。
第３図および８４図はマチウシ効果素子に互いに逆方向
の直流磁界が加わった状態における磁化特性ヒステリシ
ス線図であり、直流磁界が加わることによってシステリ
シスループは図の右側または右側の磁化力Ｈの高い領域
に移動した状態となり、非晶質合金線２の内部において
直流磁界による軸方向磁化が支配的となって非晶質合金
線２の表層部におけるねじり残留応力によるマチウシの
効果は低下する。
の直流磁界が加わった状態における磁化特性ヒステリシ
ス線図であり、直流磁界が加わることによってシステリ
シスループは図の右側または右側の磁化力Ｈの高い領域
に移動した状態となり、非晶質合金線２の内部において
直流磁界による軸方向磁化が支配的となって非晶質合金
線２の表層部におけるねじり残留応力によるマチウシの
効果は低下する。
第５図はマチウシ効果素子の交流磁界ならびに発生パル
ス電圧の波形図であり、波形１１は交流磁界、波形１２
は第２図と同様な条件における出力パルス電圧波形、波
形】３は第３図と同様な条件における出力パルス電圧波
形、波形１４は第４図と同様な条件における出力パルス
重圧波形をそれぞれ示したものである。まず、波形１１
で示される交流磁界を発生しているマチウシ効果素子１
単独の非晶質合金線２の両端に発生する出力パルス電圧
は、非晶質合金線２の磁化反転か第２図に示すように磁
化力Ｈの低い領域で磁壁移動により瞬時に発生するため
に、マチウシの効果により非晶質合金線の両端に現われ
るパルス電圧は波形１２に示すように交流磁界の零位相
近傍に同期して発生し；零位相近傍での交流磁界１１の
磁束の変化量（ｄφ／ｄ ｔ ）が大きいために波萬値
Ｖ１なる大きなパルスとなる。つぎに永久磁石５．が発
生する直流磁界が非晶質合金線２に重畳し、直流バイア
ス磁界によりヒステリシスルーズが第３図、第４図に示
すように磁化力Ｈの高い領域に移動している状態では、
波形１１で示される交流磁界の正負いずれかの半波の波
高値近傍で磁化反転が生ずるために、出力パルス電圧は
波形１３においては交流磁界の正の半波で、波形１４に
おいては負の半波で、それぞれ交流磁界の波高値位相を
挟んで２個のパルスが出力され、かつ交流磁界の波高値
近傍における磁束の変化量（ｄφ／ｄ ｔ ）が小さく
なることによりマチウシの効果に基づく出力パルス電圧
の波高値ｖ２はマチウシ効果素子単独の出力パルス電圧
の波高値Ｖ、に比べ低下する。本発明は出力パルス電圧
Ｖ、と■２との差を利用して被検出磁性体１ｏを検知す
るものなので、マチウシ効果索子１および永久磁石５の
磁化特性および相対位置の決定にあたっては電圧Ｖ、と
■、との比をなるべ（大きくするよう配慮する。
ス電圧の波形図であり、波形１１は交流磁界、波形１２
は第２図と同様な条件における出力パルス電圧波形、波
形】３は第３図と同様な条件における出力パルス電圧波
形、波形１４は第４図と同様な条件における出力パルス
重圧波形をそれぞれ示したものである。まず、波形１１
で示される交流磁界を発生しているマチウシ効果素子１
単独の非晶質合金線２の両端に発生する出力パルス電圧
は、非晶質合金線２の磁化反転か第２図に示すように磁
化力Ｈの低い領域で磁壁移動により瞬時に発生するため
に、マチウシの効果により非晶質合金線の両端に現われ
るパルス電圧は波形１２に示すように交流磁界の零位相
近傍に同期して発生し；零位相近傍での交流磁界１１の
磁束の変化量（ｄφ／ｄ ｔ ）が大きいために波萬値
Ｖ１なる大きなパルスとなる。つぎに永久磁石５．が発
生する直流磁界が非晶質合金線２に重畳し、直流バイア
ス磁界によりヒステリシスルーズが第３図、第４図に示
すように磁化力Ｈの高い領域に移動している状態では、
波形１１で示される交流磁界の正負いずれかの半波の波
高値近傍で磁化反転が生ずるために、出力パルス電圧は
波形１３においては交流磁界の正の半波で、波形１４に
おいては負の半波で、それぞれ交流磁界の波高値位相を
挟んで２個のパルスが出力され、かつ交流磁界の波高値
近傍における磁束の変化量（ｄφ／ｄ ｔ ）が小さく
なることによりマチウシの効果に基づく出力パルス電圧
の波高値ｖ２はマチウシ効果素子単独の出力パルス電圧
の波高値Ｖ、に比べ低下する。本発明は出力パルス電圧
Ｖ、と■２との差を利用して被検出磁性体１ｏを検知す
るものなので、マチウシ効果索子１および永久磁石５の
磁化特性および相対位置の決定にあたっては電圧Ｖ、と
■、との比をなるべ（大きくするよう配慮する。
前述のようｌこ構成された検出装置の永久磁石に被検出
磁性体１−０が、永久磁石５の直流磁界内を通過する軌
道１５に沿って接近したと仮定すると。
磁性体１−０が、永久磁石５の直流磁界内を通過する軌
道１５に沿って接近したと仮定すると。
永久磁石５が発生する磁界は比透磁率の大きい被検出磁
性体１０に吸い寄せられ、非晶質合金線２を通る直流磁
束の量が減少するので、ヒステリシスカーブは第２図に
示す状態に戻る方向に変化し、これζこ基づいて出力パ
ルス電圧の波高値ｖ２は■１に向けて増大する。したが
って、非晶質合金線２の両端に導電接続された検出回路
により、出力パルス電圧Ｖ、をしきい値としてＶ、を超
える出力パルス電圧が検出されたとき検知信号を出力す
るよう構成することにより、被検出磁性体１０の近接を
検出することができる。なお、被検出磁性体１０として
は、永久磁石５の発生磁界を吸引できない程に磁化され
ていないことが必要である。また、Ｆｅ基非晶質合金線
は周囲温度１５０℃程度まではマチウシの効果に影響を
受けないので、周囲温度の変化に対する補償回路を必要
とせず、装置の構成を簡素化できるとともに、経年劣化
を生じ難いので、長期間安定した磁性体検知性能を維持
することができる。したがって、検出回路７の出力検知
信号を計数することにより生産ラインにおける製品の計
数装置を構成することができ、出力検知信号により電気
接点を開閉することにより近接スイッチを構成でき、被
検出磁性体と検出装置との間の距離とパルス電圧波高値
との関係をあらかじめ校正しておくことにより非接触距
離センサーを構成することができる。
性体１０に吸い寄せられ、非晶質合金線２を通る直流磁
束の量が減少するので、ヒステリシスカーブは第２図に
示す状態に戻る方向に変化し、これζこ基づいて出力パ
ルス電圧の波高値ｖ２は■１に向けて増大する。したが
って、非晶質合金線２の両端に導電接続された検出回路
により、出力パルス電圧Ｖ、をしきい値としてＶ、を超
える出力パルス電圧が検出されたとき検知信号を出力す
るよう構成することにより、被検出磁性体１０の近接を
検出することができる。なお、被検出磁性体１０として
は、永久磁石５の発生磁界を吸引できない程に磁化され
ていないことが必要である。また、Ｆｅ基非晶質合金線
は周囲温度１５０℃程度まではマチウシの効果に影響を
受けないので、周囲温度の変化に対する補償回路を必要
とせず、装置の構成を簡素化できるとともに、経年劣化
を生じ難いので、長期間安定した磁性体検知性能を維持
することができる。したがって、検出回路７の出力検知
信号を計数することにより生産ラインにおける製品の計
数装置を構成することができ、出力検知信号により電気
接点を開閉することにより近接スイッチを構成でき、被
検出磁性体と検出装置との間の距離とパルス電圧波高値
との関係をあらかじめ校正しておくことにより非接触距
離センサーを構成することができる。
なお、前述の実施例においては、磁石５に永久磁石を用
いた例を示したが、例えば棒状の直流電磁石を用いても
実施例と同様な機能を得ることができる。また、基台６
を合成樹脂硬化物とするとともに、マチウシ効果索子１
．磁石５等の主構成要素を基台６中に埋設するよう構成
すれば、検出装置の機械的安定性ならびに取扱いの利便
性を有する検出装置とすることができる。
いた例を示したが、例えば棒状の直流電磁石を用いても
実施例と同様な機能を得ることができる。また、基台６
を合成樹脂硬化物とするとともに、マチウシ効果索子１
．磁石５等の主構成要素を基台６中に埋設するよう構成
すれば、検出装置の機械的安定性ならびに取扱いの利便
性を有する検出装置とすることができる。
本発明は前述のように構成した結果、非晶質合金線が高
磁歪性かつ強じん弾性体であることにより大きな出力パ
ルス電圧が得られ、かつ非晶質合金線および被検出磁性
体に磁気的に結合した磁石の発する直流磁界により出力
パルス電圧を被検出磁性体の接近状況に対応して変化さ
せることが可能となり、検出回路によって出力パルス電
圧の変化を検知することにより被検出磁性体の接近を従
末技術とは変わった原理によって容易に検知できるとと
もに、非晶質合金線の出力パルス電圧が周囲温度１５０
℃程度まで影響を受けずしたがって温度補償回路を必要
とせず装置の構成を簡単かつ強固にできることにより、
簡単かつ強固で長期間安定した検出性能が得られる磁性
体検出装置を経済的に有利に提供することができる。ま
た、検出回路の出力信号の処理の仕方により、被検出磁
性体の計数、近接スイッチ、非接触距離センサーなど種
々の分野に適用できる利点を有する。
磁歪性かつ強じん弾性体であることにより大きな出力パ
ルス電圧が得られ、かつ非晶質合金線および被検出磁性
体に磁気的に結合した磁石の発する直流磁界により出力
パルス電圧を被検出磁性体の接近状況に対応して変化さ
せることが可能となり、検出回路によって出力パルス電
圧の変化を検知することにより被検出磁性体の接近を従
末技術とは変わった原理によって容易に検知できるとと
もに、非晶質合金線の出力パルス電圧が周囲温度１５０
℃程度まで影響を受けずしたがって温度補償回路を必要
とせず装置の構成を簡単かつ強固にできることにより、
簡単かつ強固で長期間安定した検出性能が得られる磁性
体検出装置を経済的に有利に提供することができる。ま
た、検出回路の出力信号の処理の仕方により、被検出磁
性体の計数、近接スイッチ、非接触距離センサーなど種
々の分野に適用できる利点を有する。
第１図は本発明の実施例装置の概略構成図、第２図は実
施例におけるマチウシ効果素子単独の磁化特性線図、第
３図および第４図は直流磁界が加わった状態におけるマ
チウシ効果素子の磁化特性線図、第５図はマチウシ効果
素子の交流磁界および出力パルス電圧の波形図である。 １・・・マチウシ効果素子、２・・・非晶質合金線、３
・・・交流励磁コイル、５・・・磁石（永久磁石）、６
・・・石１にヤ生イ２ト、 第 １ 区
施例におけるマチウシ効果素子単独の磁化特性線図、第
３図および第４図は直流磁界が加わった状態におけるマ
チウシ効果素子の磁化特性線図、第５図はマチウシ効果
素子の交流磁界および出力パルス電圧の波形図である。 １・・・マチウシ効果素子、２・・・非晶質合金線、３
・・・交流励磁コイル、５・・・磁石（永久磁石）、６
・・・石１にヤ生イ２ト、 第 １ 区
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）高磁歪性を有する非晶質合金線に交流励磁コイルを
巻装してなるマチウシ効果素子と、このマチウシ効果素
子と被検出磁性体の軌道とに常時直流磁界を与える磁石
と、この磁石と前記マチウシ効果素子との間隔を固定す
る非磁性の基台と、前記非晶質合金線の両端部に導電接
続されマチウシ効果素子の出力パルス電圧を検知して信
号を発する検出回路とを備えたことを特徴とする磁性体
検出装置。 ２）特許請求の範囲第１項または第２項記載のものにお
いて、磁石が永久磁石であることを特徴とする磁性体検
出装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、磁石が
鉄心に直流励磁コイルを巻装した電磁石であることを特
徴とする磁性体検出装置。 ４）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、基台が
合成樹脂硬化物からなり、マチウシ効果素子および磁石
が前記基台中に埋設されてなることを特徴とする磁性体
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61042494A JPS62200280A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 磁性体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61042494A JPS62200280A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 磁性体検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62200280A true JPS62200280A (ja) | 1987-09-03 |
Family
ID=12637608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61042494A Pending JPS62200280A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 磁性体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62200280A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0572305A (ja) * | 1991-09-12 | 1993-03-26 | Nissan Motor Co Ltd | 磁気センサ |
| ES2109879A1 (es) * | 1995-06-20 | 1998-01-16 | Univ Madrid Complutense | Dispositivo magnetico de deteccion y control de elementos moviles. |
| JP2011033469A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Hioki Ee Corp | 磁気検出センサ |
| JP2011064607A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Hioki Ee Corp | 磁気検出センサ |
-
1986
- 1986-02-27 JP JP61042494A patent/JPS62200280A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0572305A (ja) * | 1991-09-12 | 1993-03-26 | Nissan Motor Co Ltd | 磁気センサ |
| ES2109879A1 (es) * | 1995-06-20 | 1998-01-16 | Univ Madrid Complutense | Dispositivo magnetico de deteccion y control de elementos moviles. |
| JP2011033469A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Hioki Ee Corp | 磁気検出センサ |
| JP2011064607A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Hioki Ee Corp | 磁気検出センサ |
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