JPS6367583A - 磁気検知器 - Google Patents

磁気検知器

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JPS6367583A
JPS6367583A JP61212375A JP21237586A JPS6367583A JP S6367583 A JPS6367583 A JP S6367583A JP 61212375 A JP61212375 A JP 61212375A JP 21237586 A JP21237586 A JP 21237586A JP S6367583 A JPS6367583 A JP S6367583A
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coil
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magnetic
magnetic field
phase
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Natsuhiko Sakairi
坂入 夏彦
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁性体又は導電体を検知するための磁気検知
器に関し、特に、磁性体又は導電体をガイドレーンとし
て走行する無人搬送車に使用されるカイドレーン用磁気
検知器に関するものである。
〔従来の技術〕
磁性体の存在を検知する磁気検知器の1つに、交流磁場
を発生する励起コイルとそれが作る磁場によって誘導電
圧を生ずる検知コイルから成る自己励磁型のものがある
。これは、構造が簡単で設計の自由度も大きいことから
、従来広く利用されており、効果をあげている。1つの
利用分野として、この技術は種々の車両誘導システム等
に利用され役立っている。これらの誘導システムでは、
帯状の磁性体又は金属等の導電体をガイドレーンとして
誘導すべき道に設けて、誘導されるべきもの(車両等)
に取り付けられた検知器の信号からガイドレーンの方向
を知り、それに応じて操舵し、目的の場所に誘導するも
のである。
従来の磁気検知器としては、第9図のコイル配置で第1
0図の回路構成のものが知られている。
この磁気検知器の動作について説明する。まず、励起コ
イル2に発振器1を接続して、交流電流を励起コイル2
に流す。すると、励起コイル2から励起磁界4が発生す
る。この励起磁界4の一部が検知コイル3,3aを貫く
ことにより、検知コイル3.3aに誘導電圧が生ずる。
この誘導電圧は、第10図の信号処理の回路に入力され
る。検知コイル3,3aの誘導電圧はそれぞれ増幅回路
5゜5aを経て整流回路6,6aで整流された後、差動
回路7に入力され、検知コイル3,3aによる2つの信
号の差が出力される。
このような構成・機能の磁気検知器において、検知コイ
ル3に空気より大きな比透磁率をもつ磁性体が接近する
と、磁界分布が変化し、検知コイルを貫く磁束も変化す
る。また、導電体が接近すると、導電体に生ずる渦電流
により磁界が変化する。その結果、検知コイルに誘導さ
れる電圧も変化することになる。磁性体又は導電体が2
つの検知コイルから対称な位置(第9図の中心軸り上)
にある場合は磁界分布は対称となり、2つの検知コイル
の誘導電圧も等しいため、検知器出力も零となる。しか
し、磁性体又は導電体で作られたガイドレーンが片側の
検知コイルにより接近すると、左右の検知コイル電圧が
不平衡となり、差動回路7の出力電圧が不平衡の程度に
応じて正又は負となる。従って、この電圧を制御信号と
して用いることにより、誘導されるべき物(車両等)を
ガイドレーンに沿って走行させることができる。
次に、磁性体が接近した時の磁界の変化についてより詳
細に説明する。第3図(a)は検知コイル3、Tli性
体11およびその周辺の磁力線について示したものであ
る。実線9は磁性体11のない場合の磁力線であり、破
線10は磁性体11が検知コイル3に接近したときの磁
力線である。第3図(a)に示すように、磁性体11が
接近すると、磁力線は、磁性体11に吸い込まれるよう
に、実線9から破mloへというように変化する。この
時、検知コイル3を垂直に貫く磁束の総和も、第3図(
′b)の実線矢印の大きさから破線矢印の大きさへと減
少し、誘導電圧は小さくなる。従って、第10図におい
て、磁性体11が近づいた側の整流回路6の出力は、も
う一方の整流回路6aの出力より小さくなり、差動回路
7の出力はそれに応じて正又は負となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の検知器にガイドレーンが非常に接近した
場合、磁力線分布は、第4図(a)の実線9から同図の
破線10へと大きく変化し、検知コイル3を貫く磁束の
総和は、同図(blの実線矢印で示す向きから破線矢印
で示す向きへ逆転する。検知コイル3の誘導電圧は、上
述したように整流回路6を通すため、磁性体との距離が
小さくなるに従い減少していた整流回路6の出力電圧は
、磁性体11がさらに接近して磁力線の向きが逆になる
と、磁性体11との距離の減少に伴い、逆に増加する。
すなわち、磁性体11が一定距離以上に接近した場合、
磁性体のない場合と区別できな(なるという欠点があっ
た。
〔問題点を解決するための手段〕
このような欠点を除去するために本発明は、交流磁界を
発生する励起コイルと、この励起コイルの作る磁界によ
って誘導電圧を生ずる検知コイルと、磁界によって誘導
電圧を生じ発生磁界の位相を検知する位相検知コイルと
、検知コイルの誘導電圧による検知信号を位相検知コイ
ルの誘導電圧による同期信号により同期検波する同期検
波回路とを検知器に設けるようにしたものである。
〔作用〕
本発明においては、検知コイルを貫く磁束の向きが反転
した時には負電圧が出力される。
〔実施例〕
本発明に係わる磁気検知器の一実施例を第1図および第
2図に示す。第1図は本検知器の各構成の配置を示す配
置図、第2図は本検知器の回路を示す回路図である。第
1図および第2図において第9図および第10図と同一
部分又は相当部分には同一符号が付しである。
第1図において、励起コイル2は発振器1からの交流電
流により磁界を発生する。この磁界の一部が検知コイル
3.3aを貫くことにより検知コイル3,3aには誘導
電圧が生ずる。位相検知コイル8は、励起コイル2から
発生する磁界を常に同一位相で貫く位置に設置される。
第2図において、検知コイル3.3aの誘導電圧は、増
幅回路12.12aで増幅されて検知信号al、a2と
なる。この検知信号al、a2は、同期検波回路13.
13aで、位相検知コイル8で生じた誘導電圧を増幅し
た信号である同期信号すにより同期検波される。
このような構成・機能の本検知器に磁性体が接近して磁
力線分布が第3図+8)のように変化した場合の第2図
の回路の各部波形を第5図に示し、第4図(a)のよう
に変化した場合の各部波形を第6図に示す。第5図(a
)および第6図(a)は検知コイル3.3aの誘導電圧
を増幅回路12.12aで増幅した信号である検知信号
al(破線)、  a2 (実線)を示し、第5図(b
)および第6図(b)は位相検知コイル8の誘導電圧を
増幅回路12bで増幅した信号である同期信号すを示し
、第5図(C1および第6図(e)は同期検波回路13
.13aの出力である検波信号cl(破線)、c2(実
線)を示す。
第5図(a)に示す破線の検知信号al+第5図TC)
に示す破線の検波信号C1は、第3図(a)の磁性体1
1による信号である。検波信号C2は磁性体11の影響
のない検知コイル3aの誘導電圧によるものである。検
波信号CIのレベルは、第3図(b)に示すような検知
コイル3を貫く磁束量の減少により■1となり、磁性体
11の影響のない検波信号c2のレベル■2より小さな
値となっている。
また、第6図(a)に示す破線の検知信号al、第6図
(C1に示す破線の検波信号c1は、第4図の磁性体1
1による信号である。第5図の場合と同様に、検波信号
C2は磁性体11の影響のない検知コイル3aの誘導電
圧によるものである。検波信号c1のレベルは、第6図
[alに示すように検知信号a1の位相が反転している
ため、正から負へ極性が反転している。
位相検知コイル8は、磁性体11による磁界の乱れによ
っても一定の位相(向き)に磁力線が貫く位置に設置さ
れているため、検知コイル3,3aを貫く磁力線の位相
(向き)の基準となり得る。
従って、位相検知コイル8の誘導電圧による同期信号を
用い同期検波された検波信号は、磁性体11との距離が
小さくなるに従い、正から負へと変化する。
本実施例においては、位相検知コイル8は、磁性体又は
導電体の接近時にも磁界の乱れにより位相が反転しない
位置にあれば十分であり、第7図に示すように励起コイ
ル2に巻回するものであっても良い。また、検知コイル
3,3aは、第8図に示すように、コイルの軸が紙面に
垂直方向に設置されたものであっても同様の効果を奏す
る。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、位相の基準となる位相検
知コイルを設け、この位相検知コイルの誘導電圧による
同期信号を用いて検知コイルの誘導電圧による検知信号
を同期検波することにより、検知コイルを貫く磁束の向
きが反転した時に負電圧を出力することができ、磁性体
が接近するに従い検波信号を単調に減少させることがで
きるので、磁性体の有無を明確に区別できる効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる磁気検知器の一実施例を示す配
置図、第2図はその回路を示す回路図、第3図および第
4図は磁性体の接近による磁束分布の変化を示す説明図
、第5図および第6図は第3図および第4図に対応して
第2図の回路の各部波形を示す波形図、第7図は本発明
の第2の実施例を示す配置図、第8図は本発明の第3の
実施例を示す配置図、第9図は従来の磁気検知器の構成
を示す配置図、第10図はその回路を示す回路図である
。 1・・・発振器、2・・・励起コイル、3.3a・・・
検知コイル、4・・・磁力線、7・・・差動回路、8・
・・位相検知コイル、12.12a、  12b=−・
増幅回路、13.13a・・・同期検波回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 交流磁界を発生する励起コイルと、この励起コイルの作
    る磁界によって誘導電圧を生ずる検知コイルと、前記磁
    界によって誘導電圧を生じ発生磁界の位相を検知する位
    相検知コイルと、前記検知コイルの誘導電圧による検知
    信号を前記位相検知コイルの誘導電圧による同期信号に
    より同期検波する同期検波回路とを備えたことを特徴と
    する磁気検知器。
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