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JP6464425B2 - Magnetic characteristic measuring apparatus, magnetic characteristic measuring method, and magnetic characteristic measuring program - Google Patents
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Magnetic characteristic measuring apparatus, magnetic characteristic measuring method, and magnetic characteristic measuring program Download PDF

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Description

本件は、磁気特性測定装置、磁気特性測定方法、および磁気特性測定プログラムに関する。   The present invention relates to a magnetic property measuring apparatus, a magnetic property measuring method, and a magnetic property measuring program.

磁性材料に磁界を印加することによって磁気特性を測定する手法が開発されている。磁性材料が使用される実際の装置内においては、磁性材料に応力が加わるため、応力が加えられた状態で磁気特性を測定する手法が開発されている(例えば、特許文献1参照)。   A technique for measuring magnetic properties by applying a magnetic field to a magnetic material has been developed. In an actual apparatus in which a magnetic material is used, a stress is applied to the magnetic material, and thus a method for measuring magnetic characteristics in a state where the stress is applied has been developed (for example, see Patent Document 1).

特開2012−202974号公報JP 2012-202974 A

しかしながら、磁性材料に磁界を印加すると、磁性材料を構成する結晶格子が主として磁界方向に変形するため、磁歪が生じる。磁歪が生じている状態で応力を加えて磁気特性を測定することは、実環境での磁気挙動を把握するには適している。しかしながら、磁気特性(例えばシミュレーション)を行うためには、磁歪の影響と外力起因の影響とを切り分けることが好ましい。   However, when a magnetic field is applied to the magnetic material, magnetostriction occurs because the crystal lattice constituting the magnetic material is mainly deformed in the magnetic field direction. Measuring magnetic properties by applying stress in a state where magnetostriction is occurring is suitable for grasping magnetic behavior in an actual environment. However, in order to perform magnetic characteristics (for example, simulation), it is preferable to separate the influence of magnetostriction from the influence of external force.

本件は上記課題に鑑みなされたものであり、磁歪の影響を軽減して磁気特性を測定することができる磁気特性測定装置、磁気特性測定方法、および磁気特性測定プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a magnetic property measuring apparatus, a magnetic property measuring method, and a magnetic property measuring program capable of measuring magnetic properties while reducing the influence of magnetostriction. .

1つの態様では、磁気特性測定装置は、磁性材料に対して回転磁界を印加する磁界印加装置と、前記回転磁界の位相角と同期して前記磁性材料に歪みを付加する歪み付加装置と、前記歪み付加装置によって前記磁性材料に歪みが付加された状態で、前記磁性材料の磁気特性を測定する測定装置と、を備える。 In one embodiment, the magnetic characteristic measuring apparatus includes a distortion adding device for adding a magnetic field application device for applying a rotating magnetic field for the magnetic material, the strain in the magnetic material in synchronism with the phase angle of the rotating magnetic field, the A measuring device that measures the magnetic properties of the magnetic material in a state in which the magnetic material is strained by the strain applying device.

磁歪の影響を軽減して磁気特性を測定することができる。   Magnetic characteristics can be measured by reducing the influence of magnetostriction.

(a)〜(c)は実施例1に係る磁気特性測定装置で使用する磁性試料について例示する図である。(A)-(c) is a figure illustrated about the magnetic sample used with the magnetic characteristic measuring apparatus which concerns on Example 1. FIG. (a)および(b)は実施例1に係る磁気特性測定装置の全体構成を例示する図である。(A) And (b) is a figure which illustrates the whole structure of the magnetic characteristic measuring apparatus which concerns on Example 1. FIG. 磁気特性測定装置の動作の一例を表すフローチャートである。It is a flowchart showing an example of operation | movement of a magnetic characteristic measuring apparatus. 図3の詳細を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the detail of FIG. 図3の詳細を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the detail of FIG. 図3の詳細を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the detail of FIG. 図3の詳細を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the detail of FIG. 図3の詳細を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the detail of FIG. 図3の詳細を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the detail of FIG. 図3の詳細を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the detail of FIG. 図3の詳細を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the detail of FIG. データのテーブル例を表す図である。It is a figure showing the example of a table of data. (a)〜(e)は実施例1に係る手法で行った磁気特性試験の結果を表す図である。(A)-(e) is a figure showing the result of the magnetic characteristic test done by the method based on Example 1. FIG. コントローラのハードウェア構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the hardware constitutions of a controller.

磁気エネルギを用いる装置が知られている。例えば、磁気エネルギを介して電気エネルギと機械エネルギとを相互に変換する発電機や電動機、磁気エネルギを介して直流から交流への電力変換を行なうインバータ、磁気エネルギを介して交流の電圧変換を行なう変圧器等が挙げられる。これらの装置においては、磁気エネルギを効率よく利用するため(磁束密度を高めて磁界強度を強めるため)、電磁コイルのコア(鉄心)として大きな透磁率をもつ磁性材料(例えばケイ素鋼板などの電磁鋼板)が使用されている。   Devices that use magnetic energy are known. For example, generators and motors that mutually convert electrical energy and mechanical energy through magnetic energy, inverters that convert power from DC to AC through magnetic energy, and AC voltage conversion through magnetic energy For example, a transformer. In these devices, in order to efficiently use magnetic energy (in order to increase magnetic flux density and magnetic field strength), a magnetic material having a large magnetic permeability as an electromagnetic coil core (iron core) (for example, an electromagnetic steel plate such as a silicon steel plate) ) Is used.

ところで、磁性材料は、外部磁界に応答して磁気ヒステリシス特性を示す。したがって、外部磁界との相互作用に際しエネルギ損失(ヒステリシス損)が生じる。つまり、磁性材料の磁気特性が、電磁エネルギの変換効率に著しく影響を及ぼす。よって、これらの装置の性能改善においては、磁性材料の磁気特性を詳細に把握し機器設計を行なうことが好ましい。   By the way, the magnetic material exhibits magnetic hysteresis characteristics in response to an external magnetic field. Therefore, energy loss (hysteresis loss) occurs during interaction with the external magnetic field. That is, the magnetic properties of the magnetic material significantly affect the conversion efficiency of electromagnetic energy. Therefore, in improving the performance of these devices, it is preferable to grasp the magnetic characteristics of the magnetic material in detail and design the equipment.

実際の装置内においては、磁性材料に多様な磁界のみならず応力も加わるため、応力が加えられた状態でベクトル磁気特性を測定する手法の開発が期待されている。例えば、応力を加えて磁気特性を測定する場合、磁性材料には数〜200ppmの歪み(=応力/ヤング率)が生じる。一方、磁性材料に磁界が印加され磁化(=磁束密度×定数)が生じると、磁化方向に磁歪と呼ばれる歪みが磁性材料に生じる。一般に磁歪の大きさは数〜数百ppmであり、外力起因の応力による歪みと互角である。つまり、外力による応力を磁性材料に加えない状態であっても、磁気特性測定時には(磁界を磁性材料に印加しているため)大きな歪み(応力)が磁性材料に生じている。   In an actual apparatus, since not only various magnetic fields but also stress is applied to the magnetic material, it is expected to develop a method for measuring vector magnetic characteristics in a state where the stress is applied. For example, when a magnetic property is measured by applying stress, a strain (= stress / Young's modulus) of several to 200 ppm is generated in the magnetic material. On the other hand, when a magnetic field is applied to the magnetic material to generate magnetization (= magnetic flux density × constant), distortion called magnetostriction occurs in the magnetic material in the magnetization direction. In general, the magnitude of magnetostriction is several to several hundred ppm, which is equivalent to the strain due to stress caused by external force. That is, even when stress due to external force is not applied to the magnetic material, a large strain (stress) is generated in the magnetic material when measuring the magnetic characteristics (because a magnetic field is applied to the magnetic material).

測定磁界による磁歪が生じている状態に、さらに外力による応力を加えた場合の磁気特性を調べることは実環境での磁気挙動を知るには適している。しかしながら、磁気特性の詳細解析(例えば、シミュレーション)を行なうためには磁歪による影響と外力起因の応力による影響を切り分けることが好ましい。以下の実施例では、磁歪の影響を軽減して磁気特性を測定することができる磁気特性測定装置、磁気特性測定方法、および磁気特性測定プログラムについて説明する。   Examining the magnetic characteristics when stress due to external force is further applied to the state in which magnetostriction due to the measurement magnetic field is generated is suitable for knowing the magnetic behavior in an actual environment. However, in order to perform detailed analysis (for example, simulation) of magnetic characteristics, it is preferable to separate the influence of magnetostriction from the influence of stress caused by external force. In the following embodiments, a magnetic characteristic measuring apparatus, a magnetic characteristic measuring method, and a magnetic characteristic measuring program capable of measuring magnetic characteristics while reducing the influence of magnetostriction will be described.

図1(a)〜図1(c)は、実施例1に係る磁気特性測定装置で使用する磁性試料10について例示する図である。図1(a)は磁性試料10の上面図であり、図1(b)は磁性試料10のByコイルに沿った断面図である。図1(c)は、ベクトル磁気特性について説明する図である。磁性試料10は、磁性材料であれば特に限定されるものではない。本実施例においては、磁性試料10は、一例として、円盤状の無方向性電磁鋼板35A300(板厚0.35mm)などの電磁鋼板であり、例えば直径70mmにワイヤーカットされている。   FIG. 1A to FIG. 1C are diagrams illustrating a magnetic sample 10 used in the magnetic property measuring apparatus according to the first embodiment. 1A is a top view of the magnetic sample 10, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the magnetic sample 10 along the By coil. FIG. 1C is a diagram for explaining the vector magnetic characteristics. The magnetic sample 10 is not particularly limited as long as it is a magnetic material. In the present embodiment, the magnetic sample 10 is an electromagnetic steel plate such as a disk-shaped non-oriented electrical steel plate 35A300 (plate thickness 0.35 mm), for example, and is wire-cut to a diameter of 70 mm, for example.

磁性試料10の主面において互いに直交する2軸をX軸およびY軸とする。図1(a)および図1(b)で例示するように、磁性試料10には、Y軸に沿って互いに離間する2つの貫通孔を通ってBxコイル11が1ターンループするように設けられている。また、磁性試料10には、X軸に沿って互いに離間する2つの貫通孔を通ってByコイル12が1ターンループするように設けられている。これらの貫通孔の直径は、例えば0.15mmである。X軸に沿った2つの貫通孔およびY軸に沿った2つの貫通孔の中心間距離は、例えば20mmである。Bxコイル11およびByコイル12は、例えば線径0.1mmの銅細線である。   Two axes orthogonal to each other on the main surface of the magnetic sample 10 are defined as an X axis and a Y axis. As illustrated in FIG. 1A and FIG. 1B, the magnetic sample 10 is provided so that the Bx coil 11 loops one turn through two through holes that are separated from each other along the Y axis. ing. The magnetic sample 10 is provided so that the By coil 12 loops one turn through two through holes spaced apart from each other along the X axis. The diameter of these through holes is, for example, 0.15 mm. The distance between the centers of the two through holes along the X axis and the two through holes along the Y axis is, for example, 20 mm. The Bx coil 11 and the By coil 12 are, for example, copper thin wires having a wire diameter of 0.1 mm.

磁性試料10を磁化することによって、磁性試料10に磁束が生じる。図1(c)で例示するように、X軸方向の磁束密度BxとY軸方向の磁束密度Byとの合成により、回転磁束密度Bが得られる。磁束密度Bxは、Bxコイル11を用いて検出することができる。磁束密度Byは、Byコイル12を用いて検出することができる。   By magnetizing the magnetic sample 10, a magnetic flux is generated in the magnetic sample 10. As illustrated in FIG. 1C, the rotational magnetic flux density B is obtained by combining the magnetic flux density Bx in the X-axis direction and the magnetic flux density By in the Y-axis direction. The magnetic flux density Bx can be detected using the Bx coil 11. The magnetic flux density By can be detected using the By coil 12.

X軸方向の磁界HxとY軸方向の磁界Hyとの合成により、回転磁界Hを得ることができる。回転磁束密度Bのスカラ量が一定値になるように(Bの軌跡が真円になるように)回転磁界Hを制御することで、ベクトル磁気特性を測定することができる。なお、Bx=Bsinθ=Bsinωtと表すことができ、By=Bcosθ=Bcosωtと表すことができる。「θ」はXY平面における角度を表し、回転磁界の位相角を表す。「t」は時刻であり、「ω」は回転磁界の角速度である。   A rotating magnetic field H can be obtained by combining the magnetic field Hx in the X-axis direction and the magnetic field Hy in the Y-axis direction. The vector magnetic characteristic can be measured by controlling the rotating magnetic field H so that the scalar quantity of the rotating magnetic flux density B becomes a constant value (so that the locus of B becomes a perfect circle). Note that Bx = Bsinθ = Bsinωt, and By = Bcosθ = Bcosωt. “Θ” represents an angle in the XY plane and represents a phase angle of the rotating magnetic field. “T” is the time, and “ω” is the angular velocity of the rotating magnetic field.

また、図1(b)で例示するように、磁性試料10の主面には、磁性試料10に対してX軸方向の歪みを与えるX軸ピエゾ材13が固定されている。磁性試料10の他面には、磁性試料10に対してY軸方向の歪みを与えるY軸ピエゾ材14が固定されている。X軸ピエゾ材13およびY軸ピエゾ材14は、磁性試料10に外力を付加できる材料であれば特に限定されないが、一例として圧電膜などである。本実施例においては、X軸ピエゾ材13およびY軸ピエゾ材14は、厚さ1mm、直径70mmのPZT系セラミックスの板材であり、エポキシ系接着剤などで磁性試料10に固定されている。   Further, as illustrated in FIG. 1B, an X-axis piezo material 13 that applies distortion to the magnetic sample 10 in the X-axis direction is fixed to the main surface of the magnetic sample 10. On the other surface of the magnetic sample 10, a Y-axis piezo material 14 that gives distortion in the Y-axis direction to the magnetic sample 10 is fixed. The X-axis piezo material 13 and the Y-axis piezo material 14 are not particularly limited as long as they are materials that can apply an external force to the magnetic sample 10, but as an example, are piezoelectric films. In this embodiment, the X-axis piezo material 13 and the Y-axis piezo material 14 are PZT ceramic plates having a thickness of 1 mm and a diameter of 70 mm, and are fixed to the magnetic sample 10 with an epoxy adhesive or the like.

本実施例においては、2軸磁界の合成により得られる回転磁界を用いたベクトル磁気特性測定法を使用する。この測定法を用いることにより、磁界の方向と強度(ベクトル)、磁束密度の方向と強度(ベクトル)を個別に観測できることから、多様な磁界に対する磁気特性(ベクトル磁気特性)が得られる。   In this embodiment, a vector magnetic characteristic measurement method using a rotating magnetic field obtained by combining two-axis magnetic fields is used. By using this measurement method, the direction and strength (vector) of the magnetic field and the direction and strength (vector) of the magnetic flux density can be individually observed, so that magnetic characteristics (vector magnetic characteristics) for various magnetic fields can be obtained.

図2(a)および図2(b)は、実施例1に係る磁気特性測定装置100の全体構成を例示する図である。図2(a)で例示するように、磁気特性測定装置100は、コントローラ20、位相調整器30、X軸コイル40a、Y軸コイル40b、X軸コイル用電源50a、Y軸コイル用電源50b、データベースDBなどを備える。また、図2(b)で例示するように、磁気特性測定装置100は、X軸ピエゾ電源60a、Y軸ピエゾ電源60b、X軸磁界センサ70a、Y軸磁界センサ70b、X軸歪みセンサ80a、Y軸歪みセンサ80b、集録器90などを備える。   FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams illustrating the overall configuration of the magnetic property measuring apparatus 100 according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 2A, the magnetic property measuring apparatus 100 includes a controller 20, a phase adjuster 30, an X-axis coil 40a, a Y-axis coil 40b, an X-axis coil power supply 50a, a Y-axis coil power supply 50b, A database DB is provided. 2B, the magnetic characteristic measuring apparatus 100 includes an X-axis piezo power source 60a, a Y-axis piezo power source 60b, an X-axis magnetic field sensor 70a, a Y-axis magnetic field sensor 70b, an X-axis strain sensor 80a, A Y-axis strain sensor 80b, an accumulator 90, and the like are provided.

X軸コイル40aは、磁性試料10に対し、X軸方向の磁界を印加する。Y軸コイル40bは、磁性試料10に対し、Y軸方向の磁界を印加する。X軸コイル用電源50aは、交流電源であり、X軸コイル40aに交流電流を供給する。Y軸コイル用電源50bは、交流電源であり、Y軸コイル40bに交流電流を供給する。   The X-axis coil 40 a applies a magnetic field in the X-axis direction to the magnetic sample 10. The Y-axis coil 40 b applies a magnetic field in the Y-axis direction to the magnetic sample 10. The X-axis coil power supply 50a is an AC power supply and supplies an AC current to the X-axis coil 40a. The Y-axis coil power supply 50b is an AC power supply and supplies an AC current to the Y-axis coil 40b.

X軸ピエゾ電源60aは、交流電源であり、X軸ピエゾ材13に交流電流を供給する。Y軸ピエゾ電源60bは、交流電源であり、Y軸ピエゾ材14に交流電流を供給する。X軸磁界センサ70aは、Hコイル、ホール素子などであり、X軸方向の磁界を検出する。Y軸磁界センサ70bは、Hコイル、ホール素子などであり、Y軸方向の磁界を検出する。X軸磁界センサ70aおよびY軸磁界センサ70bは、例えば線径0.1mmの銅細線であり、断面20mm×1mm、奥行き20mm、巻き数500ターンの巻き線コイルである。X軸歪みセンサ80aは、磁性試料10のX軸方向の歪みを検出する。Y軸歪みセンサ80bは、磁性試料10のY軸方向の歪みを検出する。X軸歪みセンサ80aおよびY軸歪みセンサ80bは、例えば歪みゲージなどである。   The X-axis piezo power supply 60 a is an AC power supply and supplies an AC current to the X-axis piezo material 13. The Y-axis piezo power source 60b is an AC power source and supplies an AC current to the Y-axis piezo material 14. The X-axis magnetic field sensor 70a is an H coil, a Hall element or the like, and detects a magnetic field in the X-axis direction. The Y-axis magnetic field sensor 70b is an H coil, a Hall element or the like, and detects a magnetic field in the Y-axis direction. The X-axis magnetic field sensor 70a and the Y-axis magnetic field sensor 70b are, for example, copper thin wires having a wire diameter of 0.1 mm, and are wound coils having a cross section of 20 mm × 1 mm, a depth of 20 mm, and a winding number of 500 turns. The X-axis strain sensor 80a detects the strain of the magnetic sample 10 in the X-axis direction. The Y-axis strain sensor 80b detects the strain of the magnetic sample 10 in the Y-axis direction. The X-axis strain sensor 80a and the Y-axis strain sensor 80b are strain gauges, for example.

位相調整器30は、コントローラ20から入力される設定に応じて、X軸コイル用電源50a、Y軸コイル用電源50b、X軸ピエゾ電源60a、およびY軸ピエゾ電源60bの動作を制御する。具体的には、位相調整器30は、X軸コイル用電源50a、Y軸コイル用電源50b、X軸ピエゾ電源60aおよびY軸ピエゾ電源60bの交流位相を調整することによって、XY平面における磁歪の方向と歪み方向とを同期させる。   The phase adjuster 30 controls the operations of the X-axis coil power supply 50a, the Y-axis coil power supply 50b, the X-axis piezo power supply 60a, and the Y-axis piezo power supply 60b according to the setting input from the controller 20. Specifically, the phase adjuster 30 adjusts the AC phase of the X-axis coil power supply 50a, the Y-axis coil power supply 50b, the X-axis piezo power supply 60a, and the Y-axis piezo power supply 60b to thereby reduce magnetostriction in the XY plane. Synchronize direction and strain direction.

集録器90は、オシロスコープなどであり、Bxコイル11、Byコイル12、X軸磁界センサ70a、Y軸磁界センサ70b、X軸歪みセンサ80aおよびY軸歪みセンサ80bの検出結果の波形を検出し、コントローラ20に送信する。コントローラ20は、Bxコイル11の検出結果に応じてX軸方向の磁束密度Bxを検出し、Byコイル12の検出結果に応じてY軸方向の磁束密度Byを検出する。また、コントローラ20は、X軸磁界センサ70aの検出結果に応じてX軸方向の磁界Hxを検出し、Y軸磁界センサ70bの検出結果に応じてY軸方向の磁界Hyを検出する。また、コントローラ20は、X軸歪みセンサ80aの検出結果に応じて磁性試料10のX軸方向の歪みεxを検出し、Y軸歪みセンサ80bの検出結果に応じて磁性試料10のY軸方向の歪みεyを検出する。なお、位相調整器30の出力信号を測定トリガーとするために、位相調整器30の出力信号は集録器90に送信される。   The acquirer 90 is an oscilloscope or the like, and detects waveforms of detection results of the Bx coil 11, the By coil 12, the X axis magnetic field sensor 70a, the Y axis magnetic field sensor 70b, the X axis distortion sensor 80a, and the Y axis distortion sensor 80b. It transmits to the controller 20. The controller 20 detects the magnetic flux density Bx in the X-axis direction according to the detection result of the Bx coil 11 and detects the magnetic flux density By in the Y-axis direction according to the detection result of the By coil 12. Further, the controller 20 detects the magnetic field Hx in the X-axis direction according to the detection result of the X-axis magnetic field sensor 70a, and detects the magnetic field Hy in the Y-axis direction according to the detection result of the Y-axis magnetic field sensor 70b. The controller 20 detects the strain εx of the magnetic sample 10 in the X-axis direction according to the detection result of the X-axis strain sensor 80a, and the Y-axis direction of the magnetic sample 10 according to the detection result of the Y-axis strain sensor 80b. The strain εy is detected. Note that the output signal of the phase adjuster 30 is transmitted to the acquirer 90 in order to use the output signal of the phase adjuster 30 as a measurement trigger.

本実施例においては、位相調整器30は、X軸コイル40aおよびY軸コイル40bによる磁界の印加によって生じる磁歪による結晶格子変形応力と逆方向の応力が磁性試料10に印加されるように、X軸ピエゾ電源60aおよびY軸ピエゾ電源60bを制御する。それにより、磁歪の影響を軽減して磁気特性を測定することができる。   In the present embodiment, the phase adjuster 30 is configured so that a stress in a direction opposite to a crystal lattice deformation stress due to magnetostriction caused by application of a magnetic field by the X-axis coil 40a and the Y-axis coil 40b is applied to the magnetic sample 10. The axis piezo power source 60a and the Y axis piezo power source 60b are controlled. Thereby, the magnetic characteristics can be measured while reducing the influence of magnetostriction.

また、本実施例に係るベクトル磁気特性測定では、磁束密度および磁界周波数を測定パラメータとし、任意の固定値とする。つまり、磁束密度の時間変化は、一意に決まる。また、磁歪は磁束密度によって決まるため、磁歪の時間変化も一意に決まる。一方、X軸ピエゾ材13およびY軸ピエゾ材14の歪みは、印加される駆動電圧(時間の関数)で制御できるため、X軸ピエゾ材13およびY軸ピエゾ材14の歪みの時間変化も一意に決まる。以上のことから、時間変化(位相変化)に対して、磁歪とピエゾ材の歪みとを同期して制御できることになる。したがって、ピエゾ材の歪みにより磁歪を任意に制御することが可能となり、磁性試料10に加わる応力を制御してベクトル磁気特性を測定することが可能となる。   In the vector magnetic characteristic measurement according to the present embodiment, the magnetic flux density and the magnetic field frequency are used as measurement parameters and arbitrarily fixed values. That is, the time change of the magnetic flux density is uniquely determined. Further, since magnetostriction is determined by the magnetic flux density, the time change of magnetostriction is also uniquely determined. On the other hand, since the distortion of the X-axis piezo material 13 and the Y-axis piezo material 14 can be controlled by the applied drive voltage (a function of time), the time variation of the distortion of the X-axis piezo material 13 and the Y-axis piezo material 14 is also unique. It is decided. From the above, it is possible to control the magnetostriction and the distortion of the piezoelectric material in synchronism with time change (phase change). Therefore, the magnetostriction can be arbitrarily controlled by the distortion of the piezoelectric material, and the vector magnetic characteristic can be measured by controlling the stress applied to the magnetic sample 10.

一般に、ベクトル磁気特性測定で使用する磁界の周波数は、数Hz〜数十kHzである。したがって、磁性材料端を引っ張る等の機械的手法による外力の印加方法で対応することは困難である。しかしながら、本実施例においては、圧電膜を用いることで、数Hz〜数十kHzの周波数で変化する磁化(磁束密度)に応じて、磁歪の影響を制御することができる。   In general, the frequency of the magnetic field used in the vector magnetic characteristic measurement is several Hz to several tens kHz. Therefore, it is difficult to cope with an external force application method using a mechanical method such as pulling the end of the magnetic material. However, in this embodiment, by using a piezoelectric film, the influence of magnetostriction can be controlled according to the magnetization (magnetic flux density) that changes at a frequency of several Hz to several tens of kHz.

以下、磁気特性測定装置100の動作の詳細について説明する。図3は、磁気特性測定装置100の動作の一例を表すフローチャートである。図3で例示するように、まず、コントローラ20は、測定周波数および磁束密度の入力を受け付ける(ステップS1)。次に、コントローラ20は、基準データの作成を行う(ステップS2)。   Hereinafter, details of the operation of the magnetic property measuring apparatus 100 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the magnetic property measuring apparatus 100. As illustrated in FIG. 3, first, the controller 20 receives input of a measurement frequency and a magnetic flux density (Step S <b> 1). Next, the controller 20 creates reference data (step S2).

図4は、ステップS1およびステップS2の詳細を例示するフローチャートである。図4で例示するように、コントローラ20は、以前の入力内容および一時保存内容の初期化を行う(ステップS101)。次に、コントローラ20は、測定周波数fおよび磁束密度Bの入力を受け付ける(ステップS102)。測定周波数fは、X軸コイル40aおよびY軸コイル40bに生じさせる回転磁界の回転周波数である。磁束密度Bは、回転磁界の印加によって誘起させる回転磁束密度のスカラ量である。次に、コントローラ20は、時間T=1/fの計算を行う(ステップS103)。次に、コントローラ20は、時間TをデータベースDBに保存する(ステップS104)。   FIG. 4 is a flowchart illustrating details of step S1 and step S2. As illustrated in FIG. 4, the controller 20 initializes the previous input content and the temporarily saved content (step S <b> 101). Next, the controller 20 receives input of the measurement frequency f and the magnetic flux density B (step S102). The measurement frequency f is a rotation frequency of a rotating magnetic field generated in the X-axis coil 40a and the Y-axis coil 40b. The magnetic flux density B is a scalar quantity of the rotating magnetic flux density induced by applying a rotating magnetic field. Next, the controller 20 calculates time T = 1 / f (step S103). Next, the controller 20 stores the time T in the database DB (step S104).

次に、コントローラ20は、位相角θ=2πftを計算する(ステップS105)。例えば、「t」は、0からTまでの段階値である。次に、コントローラ20は、各tに対してθを保存する(ステップS106)。次に、コントローラ20は、各θに対して基準データBsinθおよびBcosθを計算する(ステップS107)。次に、コントローラ20は、各θに関連付けて基準データBsinθおよびBcosθをデータベースDBに保存する(ステップS108)。   Next, the controller 20 calculates the phase angle θ = 2πft (step S105). For example, “t” is a step value from 0 to T. Next, the controller 20 stores θ for each t (step S106). Next, the controller 20 calculates the reference data Bsinθ and Bcosθ for each θ (step S107). Next, the controller 20 stores the reference data Bsinθ and Bcosθ in the database DB in association with each θ (step S108).

再度図3を参照し、コントローラ20は、X軸コイル40aにXコイル電圧を印加する(ステップS3)。次に、コントローラ20は、磁束密度を測定する(ステップS4)。次に、コントローラ20は、測定された磁束密度と基準データとの比較を行う(ステップS5)。次に、コントローラ20は、Xコイル電圧の調整を行う(ステップS6)。   Referring to FIG. 3 again, the controller 20 applies an X coil voltage to the X axis coil 40a (step S3). Next, the controller 20 measures the magnetic flux density (step S4). Next, the controller 20 compares the measured magnetic flux density with the reference data (step S5). Next, the controller 20 adjusts the X coil voltage (step S6).

図5は、ステップS3〜ステップS6の詳細を例示するフローチャートである。図5で例示するように、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧としてEx(0)(周波数f)を入力する(ステップS109)。それにより、X軸コイル用電源50aは、X軸コイル40aに対し、Xコイル電圧Ex=Ex(0)を印加する(ステップS110)。次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果に応じて、X軸方向の磁束密度Bxを測定する(ステップS111)。コントローラ20は、各θに対して磁束密度Bxを保存する(ステップS112)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧Exの印加を停止させる(ステップS113)。   FIG. 5 is a flowchart illustrating details of step S3 to step S6. As illustrated in FIG. 5, the controller 20 inputs Ex (0) (frequency f) as the X coil voltage to the phase adjuster 30 (step S109). Thereby, the X-axis coil power supply 50a applies the X-coil voltage Ex = Ex (0) to the X-axis coil 40a (step S110). Next, the controller 20 measures the magnetic flux density Bx in the X-axis direction according to the acquisition result of the acquisition device 90 (step S111). The controller 20 stores the magnetic flux density Bx for each θ (step S112). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the X coil voltage Ex (step S113).

次に、コントローラ20は、各θに対し、磁束密度BxとBsinθとの比較を行う(ステップS114)。誤差程度の不一致であれば一致と判定してもよい。ステップS114で「一致」と判定された場合、コントローラ20は、Xコイル電圧ExをEx(1)としてデータベースDBに保存する(ステップS115)。ステップS114で「不一致」と判定された場合、コントローラ20は、Xコイル電圧Exを調整する(ステップS116)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に指示し、X軸コイル用電源50aに、調整されたXコイル電圧ExをX軸コイル40aに印加させる(ステップS117)。次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果を用いてX軸方向の磁束密度Bxを測定する(ステップS118)。コントローラ20は、各θに関連付けて磁束密度BxをデータベースDBに保存する(ステップS119)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧Exの印加を停止させる(ステップS120)。その後、ステップS114が再度実行される。   Next, the controller 20 compares the magnetic flux density Bx and Bsin θ for each θ (step S114). If there is a discrepancy of the degree of error, it may be determined as a match. When it is determined as “match” in step S114, the controller 20 stores the X coil voltage Ex as Ex (1) in the database DB (step S115). When it is determined as “mismatch” in step S114, the controller 20 adjusts the X coil voltage Ex (step S116). Next, the controller 20 instructs the phase adjuster 30 to cause the X-axis coil power supply 50a to apply the adjusted X-coil voltage Ex to the X-axis coil 40a (step S117). Next, the controller 20 measures the magnetic flux density Bx in the X-axis direction using the acquisition result of the acquirer 90 (step S118). The controller 20 stores the magnetic flux density Bx in the database DB in association with each θ (step S119). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the X coil voltage Ex (step S120). Thereafter, step S114 is executed again.

再度図3を参照し、コントローラ20は、Y軸コイル40bにYコイル電圧を印加する(ステップS7)。次に、コントローラ20は、磁束密度を測定する(ステップS8)。次に、コントローラ20は、測定された磁束密度と基準データとの比較を行う(ステップS9)。次に、コントローラ20は、Yコイル電圧の調整を行う(ステップS10)。   Referring to FIG. 3 again, the controller 20 applies a Y coil voltage to the Y axis coil 40b (step S7). Next, the controller 20 measures the magnetic flux density (step S8). Next, the controller 20 compares the measured magnetic flux density with the reference data (step S9). Next, the controller 20 adjusts the Y coil voltage (step S10).

図6は、ステップS7〜ステップS10の詳細を例示するフローチャートである。図6で例示するように、コントローラ20は、位相調整器30に、Yコイル電圧としてEy(0)(周波数f)を入力する(ステップS121)。それにより、Y軸コイル用電源50bは、Y軸コイル40bに対し、Yコイル電圧Ey=Ey(0)を印加する(ステップS122)。次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果に応じて、Y軸方向の磁束密度Byを測定する(ステップS123)。コントローラ20は、各θに対して磁束密度Byを保存する(ステップS124)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Yコイル電圧Eyの印加を停止させる(ステップS125)。   FIG. 6 is a flowchart illustrating details of step S7 to step S10. As illustrated in FIG. 6, the controller 20 inputs Ey (0) (frequency f) as the Y coil voltage to the phase adjuster 30 (step S <b> 121). Thereby, the Y-axis coil power supply 50b applies the Y-coil voltage Ey = Ey (0) to the Y-axis coil 40b (step S122). Next, the controller 20 measures the magnetic flux density By in the Y-axis direction according to the acquisition result of the acquisition device 90 (step S123). The controller 20 stores the magnetic flux density By for each θ (step S124). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the Y coil voltage Ey (step S125).

次に、コントローラ20は、各θに対し、磁束密度ByとBcosθとの比較を行う(ステップS126)。誤差程度の不一致であれば一致と判定してもよい。ステップS126で「一致」と判定された場合、コントローラ20は、Yコイル電圧EyをEy(1)としてデータベースDBに保存する(ステップS127)。ステップS126で「不一致」と判定された場合、コントローラ20は、Yコイル電圧Eyを調整する(ステップS128)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に指示し、Y軸コイル用電源50bに、調整されたYコイル電圧EyをY軸コイル40bに印加させる(ステップS129)。次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果を用いてY軸方向の磁束密度Byを測定する(ステップS130)。コントローラ20は、各θに関連付けて磁束密度ByをデータベースDBに保存する(ステップS131)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Yコイル電圧Eyの印加を停止させる(ステップS132)。その後、ステップS126が再度実行される。   Next, the controller 20 compares the magnetic flux densities By and Bcos θ for each θ (step S126). If there is a discrepancy of the degree of error, it may be determined as a match. When it is determined as “match” in step S126, the controller 20 stores the Y coil voltage Ey as Ey (1) in the database DB (step S127). When it is determined as “mismatch” in step S126, the controller 20 adjusts the Y coil voltage Ey (step S128). Next, the controller 20 instructs the phase adjuster 30 to cause the Y-axis coil power source 50b to apply the adjusted Y-coil voltage Ey to the Y-axis coil 40b (step S129). Next, the controller 20 measures the magnetic flux density By in the Y-axis direction using the acquisition result of the acquirer 90 (step S130). The controller 20 stores the magnetic flux density By in the database DB in association with each θ (step S131). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the Y coil voltage Ey (step S132). Thereafter, step S126 is executed again.

再度図3を参照し、コントローラ20は、調整されたXコイル電圧の印加、および調整されたYコイル電圧の印加を行う(ステップS11)。次に、コントローラ20は、磁束密度を測定する(ステップS12)。次に、コントローラ20は、測定された磁束密度と基準データとの比較を行う(ステップS13)。次に、コントローラ20は、Xコイル電圧およびYコイル電圧の再調整を行う(ステップS14)。   Referring to FIG. 3 again, the controller 20 applies the adjusted X coil voltage and the adjusted Y coil voltage (step S11). Next, the controller 20 measures the magnetic flux density (step S12). Next, the controller 20 compares the measured magnetic flux density with the reference data (step S13). Next, the controller 20 performs readjustment of the X coil voltage and the Y coil voltage (step S14).

図7は、ステップS11〜ステップS14の詳細を例示するフローチャートである。図7で例示するように、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧としてEx(1)を入力し、Yコイル電圧としてEy(1)を入力する。それにより、X軸コイル用電源50aは、X軸コイル40aに対しXコイル電圧Ex=Ex(1)を印加し、Y軸コイル用電源50bは、Y軸コイル40bに対しYコイル電圧Ey=Ey(1)を印加する(ステップS133)。次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果に応じて、X軸方向の磁束密度BxおよびY軸方向の磁束密度Byを測定する(ステップS134)。コントローラ20は、各θに関連付けて磁束密度Bxおよび磁束密度ByをデータベースDBに保存する(ステップS135)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧Ex(1)およびYコイル電圧Ey(1)の印加を停止させる(ステップS136)。   FIG. 7 is a flowchart illustrating the details of steps S11 to S14. As illustrated in FIG. 7, the controller 20 inputs Ex (1) as the X coil voltage and Ey (1) as the Y coil voltage to the phase adjuster 30. Thereby, the X-axis coil power supply 50a applies the X-coil voltage Ex = Ex (1) to the X-axis coil 40a, and the Y-axis coil power supply 50b applies the Y-coil voltage Ey = Ey to the Y-axis coil 40b. (1) is applied (step S133). Next, the controller 20 measures the magnetic flux density Bx in the X-axis direction and the magnetic flux density By in the Y-axis direction according to the acquisition result of the acquirer 90 (step S134). The controller 20 stores the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By in the database DB in association with each θ (step S135). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the X coil voltage Ex (1) and the Y coil voltage Ey (1) (step S136).

次に、コントローラ20は、各θに対し、磁束密度BxとBsinθとの比較を行い、磁束密度ByとBcosθとの比較を行う(ステップS137)。誤差程度の不一致であれば一致と判定してもよい。ステップS137で「一致」と判定された場合、コントローラ20は、XコイルExをEx(2)としてデータベースDBに保存し、Yコイル電圧EyをEy(2)としてデータベースDBに保存する(ステップS138)。ステップS137で「不一致」と判定された場合、コントローラ20は、Xコイル電圧ExおよびYコイル電圧Eyを調整する(ステップS139)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に指示し、X軸コイル用電源50aに、調整されたXコイル電圧ExをX軸コイル40aに印加させ、Y軸コイル用電源50bに、調整されたYコイル電圧EyをY軸コイル40bに印加させる(ステップS140)。   Next, the controller 20 compares the magnetic flux densities Bx and Bsinθ for each θ, and compares the magnetic flux densities By and Bcosθ (step S137). If there is a discrepancy of the degree of error, it may be determined as a match. When it is determined as “match” in step S137, the controller 20 stores the X coil Ex as Ex (2) in the database DB, and stores the Y coil voltage Ey as Ey (2) in the database DB (step S138). . When it is determined as “mismatch” in step S137, the controller 20 adjusts the X coil voltage Ex and the Y coil voltage Ey (step S139). Next, the controller 20 instructs the phase adjuster 30 to cause the X-axis coil power supply 50a to apply the adjusted X-coil voltage Ex to the X-axis coil 40a and adjust the Y-axis coil power supply 50b. The Y coil voltage Ey is applied to the Y axis coil 40b (step S140).

次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果を用いてX軸方向の磁束密度BxおよびY軸方向の磁束密度Byを測定する(ステップS141)。次に、コントローラ20は、各θに関連付けて磁束密度Bxおよび磁束密度ByをデータベースDBに保存する(ステップS142)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧ExおよびYコイル電圧Eyの印加を停止させる(ステップS143)。その後、ステップS137が再度実行される。   Next, the controller 20 measures the magnetic flux density Bx in the X-axis direction and the magnetic flux density By in the Y-axis direction using the acquisition result of the acquirer 90 (step S141). Next, the controller 20 stores the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By in the database DB in association with each θ (step S142). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the X coil voltage Ex and the Y coil voltage Ey (step S143). Thereafter, step S137 is executed again.

再度図3を参照し、コントローラ20は、印加応力に基づいた所望の歪みの入力を受け付ける(ステップS15)。ここで、所望の歪みとは、(印加応力/磁性試料10のヤング率)のことである。次に、コントローラ20は、データベースDBを参照し、磁束密度に応じて磁歪の引き当てを行う(ステップS16)。次に、コントローラ20は、所望の歪みと磁歪とに基づいたピエゾ歪みを算出する(ステップS17)。ここで、ピエゾ歪みとは、所望の歪みから磁歪を差し引いた値のことである。次に、コントローラ20は、データベースDBを参照し、ピエゾ歪に応じたピエゾ駆動電圧の引き当てを行う(ステップS18)。   Referring to FIG. 3 again, the controller 20 receives an input of a desired strain based on the applied stress (step S15). Here, the desired strain is (applied stress / Young's modulus of the magnetic sample 10). Next, the controller 20 refers to the database DB and assigns magnetostriction according to the magnetic flux density (step S16). Next, the controller 20 calculates a piezo strain based on the desired strain and magnetostriction (step S17). Here, the piezo strain is a value obtained by subtracting magnetostriction from desired strain. Next, the controller 20 refers to the database DB and assigns a piezo drive voltage according to the piezo distortion (step S18).

図8は、ステップS15〜ステップS18の詳細を例示するフローチャートである。図8で例示するように、コントローラ20は、X軸方向の所望の歪みおよびY軸方向の所望の歪みの入力を受け付ける(ステップS144)。次に、コントローラ20は、データベースDBから、磁束密度BxとX軸方向の磁歪λxとの関係および磁束密度ByとY軸方向の磁歪λyとの関係を読み込む(ステップS145)。磁束密度Bxと磁歪λxとの関係および磁束密度Byと磁歪λyとの関係は、磁性試料10を用いて予め測定しておくことができる。さらに、コントローラ20は、データベースDBから、X軸方向のピエゾ駆動電圧Vxとピエゾ歪みεxとの関係およびY軸方向のピエゾ駆動電圧Vyとピエゾ歪みεyとの関係を読み込む(ステップS146)。ピエゾ駆動電圧Vxとピエゾ歪みεxとの関係およびピエゾ駆動電圧Vyとピエゾ歪みεyとの関係は、磁性試料10を用いて予め測定しておくことができる。   FIG. 8 is a flowchart illustrating details of step S15 to step S18. As illustrated in FIG. 8, the controller 20 receives an input of a desired distortion in the X-axis direction and a desired distortion in the Y-axis direction (step S144). Next, the controller 20 reads from the database DB the relationship between the magnetic flux density Bx and the magnetostriction λx in the X-axis direction and the relationship between the magnetic flux density By and the magnetostriction λy in the Y-axis direction (step S145). The relationship between the magnetic flux density Bx and the magnetostriction λx and the relationship between the magnetic flux density By and the magnetostriction λy can be measured in advance using the magnetic sample 10. Further, the controller 20 reads from the database DB the relationship between the piezoelectric drive voltage Vx in the X-axis direction and the piezoelectric strain εx and the relationship between the piezoelectric drive voltage Vy in the Y-axis direction and the piezoelectric strain εy (step S146). The relationship between the piezo drive voltage Vx and the piezo strain εx and the relationship between the piezo drive voltage Vy and the piezo strain εy can be measured in advance using the magnetic sample 10.

次に、コントローラ20は、Bx=Bsinθに応じた磁歪λxおよびBy=Bcosθに応じた磁歪λyの引き当てを行う(ステップS147)。次に、コントローラ20は、Bx=Bsinθに応じた磁歪λxおよびBy=Bcosθに応じた磁歪λyをデータベースDBに保存する(ステップS148)。次に、コントローラ20は、各θに対し、下記式の計算を行う(ステップS149)。
εx=X方向の所望の歪み+λx
εy=Y方向の所望の歪み+λy
ここで、ピエゾ歪みεx、εy、X方向の所望の歪み、Y方向の所望の歪み、λx、λyともに符号を含んだ値であり、正値なら伸び(引張り)、負値なら縮み(圧縮)応力である。
Next, the controller 20 assigns the magnetostriction λx corresponding to Bx = Bsinθ and the magnetostriction λy corresponding to By = Bcosθ (step S147). Next, the controller 20 stores the magnetostriction λx according to Bx = Bsinθ and the magnetostriction λy according to By = Bcosθ in the database DB (step S148). Next, the controller 20 calculates the following equation for each θ (step S149).
εx = desired strain in X direction + λx
εy = desired strain in the Y direction + λy
Here, the piezoelectric strains εx, εy, the desired strain in the X direction, the desired strain in the Y direction, λx, λy are values including the sign. It is stress.

次に、コントローラ20は、各θに関連付けて、ピエゾ歪みεxおよびピエゾ歪みεyをデータベースDBに保存する(ステップS150)。次に、コントローラ20は、ピエゾ歪みεxおよびピエゾ歪みεyに応じたピエゾ駆動電圧Vxおよびピエゾ駆動電圧Vyの引き当てを行う(ステップS151)。ピエゾ駆動電圧Vxは、X軸ピエゾ材13に印加される電圧である。ピエゾ駆動電圧Vyは、Y軸ピエゾ材14に印加される電圧である。次に、コントローラ20は、各θに関連付けて、ピエゾ駆動電圧Vxおよびピエゾ駆動電圧VyをVx(0)およびVy(0)として保存する(ステップS152)。   Next, the controller 20 stores the piezo strain εx and the piezo strain εy in the database DB in association with each θ (step S150). Next, the controller 20 assigns the piezo drive voltage Vx and the piezo drive voltage Vy corresponding to the piezo strain εx and the piezo strain εy (step S151). The piezo drive voltage Vx is a voltage applied to the X-axis piezo material 13. The piezo drive voltage Vy is a voltage applied to the Y-axis piezo material 14. Next, the controller 20 stores the piezo drive voltage Vx and the piezo drive voltage Vy as Vx (0) and Vy (0) in association with each θ (step S152).

再度図3を参照し、コントローラ20は、再調整されたXコイル電圧の印加、および再調整されたYコイル電圧の印加を行う(ステップS19)。次に、コントローラ20は、ピエゾ駆動電圧の印加を行う(ステップS20)。次に、コントローラ20は、磁束密度の測定を行う(ステップS21)。次に、コントローラ20は、ピエゾ歪みの測定を行う(ステップS22)。   Referring to FIG. 3 again, the controller 20 applies the readjusted X coil voltage and the readjusted Y coil voltage (step S19). Next, the controller 20 applies a piezo drive voltage (step S20). Next, the controller 20 measures the magnetic flux density (step S21). Next, the controller 20 measures piezo distortion (step S22).

次に、コントローラ20は、所望の歪みと実測歪みとの比較を行う(ステップS23)。次に、コントローラ20は、X軸方向およびY軸方向のピエゾ駆動電圧の調整を行う(ステップS24)。次に、コントローラ20は、測定された磁束密度と基準データとの比較を行う(ステップS25)。次に、コントローラ20は、Xコイル電圧およびYコイル電圧の最終調整を行う(ステップS26)。   Next, the controller 20 compares the desired strain with the actually measured strain (step S23). Next, the controller 20 adjusts the piezo drive voltage in the X-axis direction and the Y-axis direction (step S24). Next, the controller 20 compares the measured magnetic flux density with the reference data (step S25). Next, the controller 20 performs final adjustment of the X coil voltage and the Y coil voltage (step S26).

図9および図10は、ステップS19〜ステップS26の詳細を例示するフローチャートである。図9で例示するように、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧としてEx(2)を入力する。それにより、X軸コイル用電源50aは、X軸コイル40aにXコイル電圧Ex=Ex(2)を印加する(ステップS153)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Yコイル電圧としてEy(2)を入力する。それにより、Y軸コイル用電源50bは、Y軸コイル40bにYコイル電圧Ey=Ey(2)を印加する(ステップS154)。   9 and 10 are flowcharts illustrating details of step S19 to step S26. As illustrated in FIG. 9, the controller 20 inputs Ex (2) to the phase adjuster 30 as the X coil voltage. Accordingly, the X-axis coil power supply 50a applies the X coil voltage Ex = Ex (2) to the X axis coil 40a (step S153). Next, the controller 20 inputs Ey (2) as the Y coil voltage to the phase adjuster 30. Thereby, the Y-axis coil power supply 50b applies the Y coil voltage Ey = Ey (2) to the Y axis coil 40b (step S154).

次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧としてVx(0)を入力する。それにより、X軸ピエゾ電源60aは、X軸ピエゾ材13にピエゾ駆動電圧Vx=Vx(0)を印加する(ステップS155)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧としてVy(0)を入力する。それにより、Y軸ピエゾ電源60bは、Y軸ピエゾ材14にピエゾ駆動電圧Vy=Vy(0)を印加する(ステップS156)。   Next, the controller 20 inputs Vx (0) as a piezo drive voltage to the phase adjuster 30. Thereby, the X-axis piezo power supply 60a applies the piezo drive voltage Vx = Vx (0) to the X-axis piezo material 13 (step S155). Next, the controller 20 inputs Vy (0) as a piezo drive voltage to the phase adjuster 30. Thereby, the Y-axis piezo power supply 60b applies the piezo drive voltage Vy = Vy (0) to the Y-axis piezo material 14 (step S156).

次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果に応じて、磁束密度Bxおよび磁束密度Byを測定する(ステップS157)。次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果に応じて、歪みεxおよび歪みεyを測定する(ステップS158)。次に、コントローラ20は、各θに関連付けて、磁束密度Bxおよび磁束密度ByをデータベースDBに保存する(ステップS159)。次に、コントローラ20は、各θに関連付けて、歪みεxおよび歪みεyをデータベースDBに保存する(ステップS160)。   Next, the controller 20 measures the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By according to the acquisition result of the acquirer 90 (step S157). Next, the controller 20 measures the distortion εx and the distortion εy according to the acquisition result of the acquirer 90 (step S158). Next, the controller 20 stores the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By in the database DB in association with each θ (step S159). Next, the controller 20 stores the strain εx and the strain εy in the database DB in association with each θ (step S160).

次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧Vx(0)の印加を停止させる(ステップS161)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧Vy(0)の印加を停止させる(ステップS162)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧Ex(2)の印加を停止させる(ステップS163)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Yコイル電圧Ey(2)の印加を停止させる(ステップS164)。   Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the piezo drive voltage Vx (0) (step S161). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the piezo drive voltage Vy (0) (step S162). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the X coil voltage Ex (2) (step S163). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the Y coil voltage Ey (2) (step S164).

次に、図10で例示するように、コントローラ20は、各θに対し、所望の歪みと歪みεxおよび歪みεyとが一致しているか否かを判定する(ステップS165)。誤差程度の不一致であれば一致と判定してもよい。ステップS165の判定を判定Aと称する。ステップS165で「一致」と判定された場合、コントローラ20は、各θに関連付けて、ピエゾ駆動電圧Vxおよびピエゾ駆動電圧Vyをピエゾ駆動電圧Vx(1)およびピエゾ駆動電圧Vy(1)としてデータベースDBに保存する(ステップS166)。   Next, as illustrated in FIG. 10, the controller 20 determines whether or not the desired strain, the strain εx, and the strain εy match for each θ (step S165). If there is a discrepancy of the degree of error, it may be determined as a match. The determination in step S165 is referred to as determination A. When it is determined as “match” in step S165, the controller 20 associates each θ with the piezo drive voltage Vx and the piezo drive voltage Vy as the piezo drive voltage Vx (1) and the piezo drive voltage Vy (1). (Step S166).

次に、コントローラ20は、各θに対し、磁束密度BxとBsinθとが一致しかつ磁束密度ByとBcosθとが一致するか否かを判定する(ステップS167)。誤差程度の不一致であれば一致と判定してもよい。ステップS167の判定を判定Bと称する。ステップS167で「一致」と判定された場合、コントローラ20は、Xコイル電圧Ex(2)およびYコイル電圧Ey(2)をXコイル電圧Ex(3)およびYコイル電圧Ey(3)としてデータベースDBに保存する(ステップS168)。次に、コントローラ20は、判定Aおよび判定Bで不一致の経験があるか否かを判定する(ステップS169)。ステップS169で「No」と判定された場合、ステップS165から再度実行される。この場合、判定Aおよび判定Bの不一致の経験の有無はリセットされる。   Next, the controller 20 determines whether or not the magnetic flux densities Bx and Bsinθ match and the magnetic flux densities By and Bcosθ match each θ (step S167). If there is a discrepancy of the degree of error, it may be determined as a match. The determination in step S167 is referred to as determination B. When it is determined as “match” in step S167, the controller 20 sets the X coil voltage Ex (2) and the Y coil voltage Ey (2) as the X coil voltage Ex (3) and the Y coil voltage Ey (3). (Step S168). Next, the controller 20 determines whether or not there is a mismatched experience between the determination A and the determination B (step S169). If “No” is determined in step S169, the process is executed again from step S165. In this case, the presence / absence of experience of mismatch between the judgment A and the judgment B is reset.

ステップS165で「不一致」と判定された場合、コントローラ20は、ピエゾ駆動電圧Vxおよびピエゾ駆動電圧Vyを調整する(ステップS170)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧としてEx(2)を入力する。それにより、X軸コイル用電源50aは、X軸コイル40aにXコイル電圧Ex=Ex(2)を印加する(ステップS171)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Yコイル電圧としてEy(2)を入力する。それにより、Y軸コイル用電源50bは、Y軸コイル40bにYコイル電圧Ey=Ey(2)を印加する(ステップS172)。   When it is determined as “mismatch” in step S165, the controller 20 adjusts the piezo drive voltage Vx and the piezo drive voltage Vy (step S170). Next, the controller 20 inputs Ex (2) to the phase adjuster 30 as the X coil voltage. As a result, the X-axis coil power supply 50a applies the X coil voltage Ex = Ex (2) to the X axis coil 40a (step S171). Next, the controller 20 inputs Ey (2) as the Y coil voltage to the phase adjuster 30. Thereby, the Y-axis coil power supply 50b applies the Y coil voltage Ey = Ey (2) to the Y axis coil 40b (step S172).

次に、コントローラ20は、位相調整器30に、調整されたピエゾ駆動電圧Vxを入力する。それにより、X軸ピエゾ電源60aは、X軸ピエゾ材13にピエゾ駆動電圧Vxを印加する(ステップS173)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、調整されたピエゾ駆動電圧Vyを入力する。それにより、Y軸ピエゾ電源60bは、Y軸ピエゾ材14にピエゾ駆動電圧Vyを印加する(ステップS174)。   Next, the controller 20 inputs the adjusted piezo drive voltage Vx to the phase adjuster 30. Thereby, the X-axis piezo power supply 60a applies the piezo drive voltage Vx to the X-axis piezo material 13 (step S173). Next, the controller 20 inputs the adjusted piezo drive voltage Vy to the phase adjuster 30. Thereby, the Y-axis piezoelectric power supply 60b applies the piezoelectric drive voltage Vy to the Y-axis piezoelectric material 14 (step S174).

次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果に応じて、磁束密度Bxおよび磁束密度Byを測定する(ステップS175)。次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果に応じて、歪みεxおよび歪みεyを測定する(ステップS176)。次に、コントローラ20は、各θに関連付けて、磁束密度Bxおよび磁束密度ByをデータベースDBに保存する(ステップS177)。次に、コントローラ20は、各θに関連付けて、歪みεxおよび歪みεyをデータベースDBに保存する(ステップS178)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧Vxおよびピエゾ駆動電圧Vyの印加を停止させる(ステップS179)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧Ex(2)およびYコイル電圧Ey(2)の印加を停止させる(ステップS180)。その後、ステップS165が再度実行される。   Next, the controller 20 measures the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By according to the acquisition result of the acquirer 90 (step S175). Next, the controller 20 measures the distortion εx and the distortion εy according to the acquisition result of the acquirer 90 (step S176). Next, the controller 20 stores the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By in the database DB in association with each θ (step S177). Next, the controller 20 stores the strain εx and the strain εy in the database DB in association with each θ (step S178). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the piezo drive voltage Vx and the piezo drive voltage Vy (step S179). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the X coil voltage Ex (2) and the Y coil voltage Ey (2) (step S180). Thereafter, step S165 is executed again.

ステップS167で「不一致」と判定された場合、コントローラ20は、Xコイル電圧ExおよびYコイル電圧Eyを調整する(ステップS181)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、調整されたXコイル電圧Exを入力する。それにより、X軸コイル用電源50aは、調整されたXコイル電圧ExをX軸コイル40aに入力する(ステップS182)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、調整されたYコイル電圧Eyを入力する。それにより、Y軸コイル用電源50bは、調整されたYコイル電圧EyをY軸コイル40bに入力する(ステップS183)。   When it is determined as “mismatch” in step S167, the controller 20 adjusts the X coil voltage Ex and the Y coil voltage Ey (step S181). Next, the controller 20 inputs the adjusted X coil voltage Ex to the phase adjuster 30. Thereby, the X-axis coil power supply 50a inputs the adjusted X-coil voltage Ex to the X-axis coil 40a (step S182). Next, the controller 20 inputs the adjusted Y coil voltage Ey to the phase adjuster 30. Thereby, the Y-axis coil power supply 50b inputs the adjusted Y coil voltage Ey to the Y axis coil 40b (step S183).

次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧Vx=Vx(1)を入力する。それにより、X軸ピエゾ電源60aは、ピエゾ駆動電圧Vx=Vx(1)をX軸ピエゾ材13に印加する(ステップS184)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧Vy=Vy(1)を入力する。それにより、Y軸ピエゾ電源60bは、ピエゾ駆動電圧Vy=Vy(1)をY軸ピエゾ材14に印加する(ステップS185)。   Next, the controller 20 inputs the piezo drive voltage Vx = Vx (1) to the phase adjuster 30. Thereby, the X-axis piezo power supply 60a applies the piezo drive voltage Vx = Vx (1) to the X-axis piezo material 13 (step S184). Next, the controller 20 inputs the piezo drive voltage Vy = Vy (1) to the phase adjuster 30. Thereby, the Y-axis piezo power supply 60b applies the piezo drive voltage Vy = Vy (1) to the Y-axis piezo material 14 (step S185).

次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果に応じて、磁束密度Bxおよび磁束密度Byを測定する(ステップS186)。次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果に応じて、歪みεxおよび歪みεyを測定する(ステップS187)。次に、コントローラ20は、各θに関連付けて、磁束密度Bxおよび磁束密度ByをデータベースDBに保存する(ステップS188)。次に、コントローラ20は、各θに関連付けて、歪みεxおよび歪みεyをデータベースDBに保存する(ステップS189)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧Vx(1)およびピエゾ駆動電圧Vy(1)の印加を停止させる(ステップS190)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧ExおよびYコイル電圧Eyの印加を停止させる(ステップS191)。その後、ステップS167が再度実行される。   Next, the controller 20 measures the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By according to the acquisition result of the acquirer 90 (step S186). Next, the controller 20 measures the distortion εx and the distortion εy according to the acquisition result of the acquirer 90 (step S187). Next, the controller 20 stores the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By in the database DB in association with each θ (step S188). Next, the controller 20 stores the strain εx and the strain εy in the database DB in association with each θ (step S189). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the piezo drive voltage Vx (1) and the piezo drive voltage Vy (1) (step S190). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the X coil voltage Ex and the Y coil voltage Ey (step S191). Thereafter, step S167 is executed again.

再度図3を参照し、コントローラ20は、最終調整されたXコイル電圧およびYコイル電圧の印加を行う(ステップS27)。次に、コントローラ20は、X軸方向およびY軸方向に、調整されたピエゾ駆動電圧の印加を行う(ステップS28)。次に、コントローラ20は、磁界および磁束密度の測定を行う(ステップS29)。次に、コントローラ20は、磁束密度Bxと磁束密度Byとの関係および磁界Hxと磁界Hyとの関係をグラフ化する(ステップS30)。   Referring to FIG. 3 again, the controller 20 applies the finally adjusted X coil voltage and Y coil voltage (step S27). Next, the controller 20 applies the adjusted piezo drive voltage in the X-axis direction and the Y-axis direction (step S28). Next, the controller 20 measures the magnetic field and the magnetic flux density (step S29). Next, the controller 20 graphs the relationship between the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By and the relationship between the magnetic field Hx and the magnetic field Hy (step S30).

図11は、ステップS27からステップS30の詳細を表すフローチャートである。図11で例示するように、コントローラ20は、図10のステップS169で「Yes」と判定されると、位相調整器30に、Xコイル電圧としてEx(3)を入力する。それにより、X軸コイル用電源50aは、Xコイル電圧Ex=Ex(3)をX軸コイル40aに印加する(ステップS192)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Yコイル電圧としてEy(3)を入力する。それにより、Y軸コイル用電源50bは、Yコイル電圧Ey=Ey(3)をY軸コイル40bに印加する(ステップS193)。   FIG. 11 is a flowchart showing details of steps S27 to S30. As illustrated in FIG. 11, when the controller 20 determines “Yes” in step S <b> 169 of FIG. 10, the controller 20 inputs Ex (3) as the X coil voltage to the phase adjuster 30. Thereby, the X-axis coil power supply 50a applies the X-coil voltage Ex = Ex (3) to the X-axis coil 40a (step S192). Next, the controller 20 inputs Ey (3) to the phase adjuster 30 as the Y coil voltage. Thereby, the Y-axis coil power supply 50b applies the Y-coil voltage Ey = Ey (3) to the Y-axis coil 40b (step S193).

次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧としてVx(1)を入力する。それにより、X軸ピエゾ電源60aは、ピエゾ駆動電圧Vx=Vx(1)をX軸ピエゾ材13に印加する(ステップS194)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧としてVy(1)を入力する。それにより、Y軸ピエゾ電源60bは、ピエゾ駆動電圧Vy=Vy(1)をY軸ピエゾ材14に印加する(ステップS195)。   Next, the controller 20 inputs Vx (1) to the phase adjuster 30 as a piezo drive voltage. Thereby, the X-axis piezo power supply 60a applies the piezo drive voltage Vx = Vx (1) to the X-axis piezo material 13 (step S194). Next, the controller 20 inputs Vy (1) to the phase adjuster 30 as a piezo drive voltage. Thereby, the Y-axis piezo power supply 60b applies the piezo drive voltage Vy = Vy (1) to the Y-axis piezo material 14 (step S195).

次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果に応じて、磁界Hxおよび磁界Hyを測定する(ステップS196)。次に、コントローラ20は、集録器90の集録結果に応じて、磁束密度Bxおよび磁束密度Byを測定する(ステップS197)。次に、コントローラ20は、各θに関連付けて、磁界Hxおよび磁界HyをデータベースDBに保存する(ステップS198)。次に、コントローラ20は、各θに関連付けて、磁束密度Bxおよび磁束密度ByをデータベースDBに保存する(ステップS199)。   Next, the controller 20 measures the magnetic field Hx and the magnetic field Hy according to the acquisition result of the acquirer 90 (step S196). Next, the controller 20 measures the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By according to the acquisition result of the acquirer 90 (step S197). Next, the controller 20 stores the magnetic field Hx and the magnetic field Hy in the database DB in association with each θ (step S198). Next, the controller 20 stores the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By in the database DB in association with each θ (step S199).

次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧Vx(1)の印加を停止させる(ステップS200)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、ピエゾ駆動電圧Vy(1)の印加を停止させる(ステップS201)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Xコイル電圧Ex(3)の印加を停止させる(ステップS202)。次に、コントローラ20は、位相調整器30に、Yコイル電圧Ey(3)の印加を停止させる(ステップS203)。次に、コントローラ20は、θを共有する磁束密度Bxと磁束密度Byとの関係をグラフ化する(ステップS204)。次に、コントローラ20は、θを共有する磁界Hxと磁界Hyとの関係をグラフ化する(ステップS205)。その後、フローチャートの実行が終了する。   Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the piezo drive voltage Vx (1) (step S200). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the piezo drive voltage Vy (1) (step S201). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the X coil voltage Ex (3) (step S202). Next, the controller 20 causes the phase adjuster 30 to stop applying the Y coil voltage Ey (3) (step S203). Next, the controller 20 graphs the relationship between the magnetic flux density Bx and the magnetic flux density By sharing θ (step S204). Next, the controller 20 graphs the relationship between the magnetic field Hx and the magnetic field Hy that share θ (step S205). Thereafter, the execution of the flowchart ends.

図12は、各θに関連付けて保存されるデータのテーブル例を表す図である。図12で例示するように、例えば、θ1、θ2、θ3…に関連付けて、Xコイル電圧Ex、Yコイル電圧Ey、ピエゾ駆動電圧Vx、ピエゾ駆動電圧Vyなどが格納される。これらのデータは、図3のステップS1〜S26の処理によって作成される。また、θ1、θ2、θ3…に関連付けて、磁束密度Bx、磁束密度By,磁界Hx、磁界Hyなどが測定値として格納される。これらのデータは、図3のステップS29の処理によって作成される。   FIG. 12 is a diagram illustrating a table example of data stored in association with each θ. As illustrated in FIG. 12, for example, an X coil voltage Ex, a Y coil voltage Ey, a piezo drive voltage Vx, a piezo drive voltage Vy, and the like are stored in association with θ1, θ2, θ3,. These data are created by the processing of steps S1 to S26 in FIG. Further, in association with θ1, θ2, θ3,..., Magnetic flux density Bx, magnetic flux density By, magnetic field Hx, magnetic field Hy, and the like are stored as measured values. These data are created by the process of step S29 in FIG.

図13(a)〜図13(e)は、本実施例に係る手法で行った磁気特性試験の結果を表す図である。図13(a)は、X軸方向における磁性試料10の歪みを表す。図13(b)は、Y軸方向における磁性試料10の歪みを表す。図13(c)は、X軸方向の歪みおよびY軸方向の歪みの合成歪みを表す。図13(a)から図13(c)において、横軸は回転磁界の位相を表し、縦軸は歪み(ppm)を表す。実線は、X軸ピエゾ材13およびY軸ピエゾ材14を用いなかった場合を表す。点線は、X軸ピエゾ材13およびY軸ピエゾ材14を用いて磁歪を軽減した場合を表す。破線は、X軸ピエゾ材13およびY軸ピエゾ材14を用いて磁歪キャンセルした(打ち消した)場合を表す。また、回転周波数は、1kHzである。   Fig.13 (a)-FIG.13 (e) are the figures showing the result of the magnetic characteristic test done by the method based on a present Example. FIG. 13A shows the distortion of the magnetic sample 10 in the X-axis direction. FIG. 13B shows the distortion of the magnetic sample 10 in the Y-axis direction. FIG. 13C shows a combined distortion of the distortion in the X-axis direction and the distortion in the Y-axis direction. 13A to 13C, the horizontal axis represents the phase of the rotating magnetic field, and the vertical axis represents the strain (ppm). A solid line represents a case where the X-axis piezo material 13 and the Y-axis piezo material 14 are not used. A dotted line represents a case where magnetostriction is reduced by using the X-axis piezo material 13 and the Y-axis piezo material 14. A broken line represents a case where magnetostriction is canceled (cancelled) using the X-axis piezo material 13 and the Y-axis piezo material 14. The rotation frequency is 1 kHz.

図13(a)〜図13(c)で例示するように、X軸ピエゾ材13およびY軸ピエゾ材14を用いなかった場合、磁歪が軽減されないため、歪みが大きくなっている。これに対して、X軸ピエゾ材13およびY軸ピエゾ材14を用いて磁歪を軽減することで、歪みが小さくなっている。回転磁界の位相θに同期してピエゾ材を駆動することで、磁歪がキャンセルされている。なお、本実施例においては磁束密度が一定に制御されるため、図13(d)で例示するように、いずれの場合においても磁束密度の軌跡はほぼ真円に近くなっている。一方で、図13(e)で例示するように、ピエゾ材を駆動することで、磁界の軌跡は異なるようになる。これは、磁歪を軽減・制御できているからである。   As illustrated in FIGS. 13A to 13C, when the X-axis piezo material 13 and the Y-axis piezo material 14 are not used, the magnetostriction is not reduced, and thus the distortion is large. On the other hand, the strain is reduced by reducing the magnetostriction using the X-axis piezo material 13 and the Y-axis piezo material 14. The magnetostriction is canceled by driving the piezo material in synchronization with the phase θ of the rotating magnetic field. In this embodiment, since the magnetic flux density is controlled to be constant, as illustrated in FIG. 13D, the locus of the magnetic flux density is almost a perfect circle in any case. On the other hand, as illustrated in FIG. 13E, the locus of the magnetic field becomes different by driving the piezo material. This is because magnetostriction can be reduced and controlled.

(他の例)
図14は、コントローラ20のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。図14で例示するように、コントローラ20は、CPU201、RAM202、記憶装置203、インタフェース204などを備える。これらの各機器は、バスなどによって接続されている。CPU(Central Processing Unit)201は、中央演算処理装置である。CPU201は、1以上のコアを含む。RAM(Random Access Memory)202は、CPU201が実行するプログラム、CPU201が処理するデータなどを一時的に記憶する揮発性メモリである。記憶装置203は、不揮発性記憶装置である。記憶装置203として、例えば、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリなどのソリッド・ステート・ドライブ(SSD)、ハードディスクドライブに駆動されるハードディスクなどを用いることができる。CPU201が磁気測定プログラムを実行することによって、磁気特性測定装置100内にコントローラ20が実現される。または、コントローラ20は、専用の回路などのハードウェアであってもよい。
(Other examples)
FIG. 14 is a block diagram for explaining the hardware configuration of the controller 20. As illustrated in FIG. 14, the controller 20 includes a CPU 201, a RAM 202, a storage device 203, an interface 204, and the like. Each of these devices is connected by a bus or the like. A CPU (Central Processing Unit) 201 is a central processing unit. The CPU 201 includes one or more cores. A RAM (Random Access Memory) 202 is a volatile memory that temporarily stores programs executed by the CPU 201, data processed by the CPU 201, and the like. The storage device 203 is a nonvolatile storage device. As the storage device 203, for example, a ROM (Read Only Memory), a solid state drive (SSD) such as a flash memory, a hard disk driven by a hard disk drive, or the like can be used. When the CPU 201 executes the magnetic measurement program, the controller 20 is realized in the magnetic property measuring apparatus 100. Alternatively, the controller 20 may be hardware such as a dedicated circuit.

上記例では、2軸方向の磁界の印加によって生じる磁性材料の磁歪を軽減するように歪みを付加したが、それに限られない。1軸方向や3軸方向の磁界を印加する場合において、当該磁界の印加によって生じる磁性材料の磁歪を軽減するように磁性材料に歪みを付加することによって、磁歪の影響を軽減して磁気特性を測定することができる。   In the above example, the strain is applied so as to reduce the magnetostriction of the magnetic material caused by the application of the magnetic field in the biaxial direction. When applying a uniaxial or triaxial magnetic field, by adding strain to the magnetic material so as to reduce the magnetostriction of the magnetic material caused by the application of the magnetic field, the effect of magnetostriction is reduced and the magnetic characteristics are improved. Can be measured.

なお、上記例において、X軸コイル40aおよびY軸コイル40bが、磁性材料に磁界を印加する磁界印加装置の一例として機能する。X軸ピエゾ材13、Y軸ピエゾ材14、コントローラ20および位相調整器30が、磁界印加装置による磁界の印加によって生じる磁性材料の磁歪を軽減するように磁性材料に歪みを付加する歪み付加装置の一例として機能する。Bxコイル11、Byコイル12、コントローラ20および集録器90が、磁性材料に誘起される磁束密度を測定する測定装置の一例として機能する。   In the above example, the X-axis coil 40a and the Y-axis coil 40b function as an example of a magnetic field application device that applies a magnetic field to the magnetic material. X-axis piezo material 13, Y-axis piezo material 14, controller 20 and phase adjuster 30 of a strain applying device that adds strain to a magnetic material so as to reduce magnetostriction of the magnetic material caused by application of a magnetic field by the magnetic field applying device. It serves as an example. The Bx coil 11, the By coil 12, the controller 20, and the collector 90 function as an example of a measuring device that measures the magnetic flux density induced in the magnetic material.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

10 磁性試料
11 Bxコイル
12 Byコイル
13 X軸ピエゾ材
14 Y軸ピエゾ材
20 コントローラ
30 位相調整器
40a X軸コイル
40b Y軸コイル
50a X軸コイル用電源
50b Y軸コイル用電源
60a X軸ピエゾ電源
60b Y軸ピエゾ電源
70a X軸磁界センサ
70b Y軸磁界センサ
80a X軸歪みセンサ
80b Y軸歪みセンサ
90 集録器
100 磁気特性測定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Magnetic sample 11 Bx coil 12 By coil 13 X-axis piezo material 14 Y-axis piezo material 20 Controller 30 Phase adjuster 40a X-axis coil 40b Y-axis coil 50a X-axis coil power supply 50b Y-axis coil power supply 60a X-axis piezo power supply 60b Y-axis piezo power supply 70a X-axis magnetic field sensor 70b Y-axis magnetic field sensor 80a X-axis strain sensor 80b Y-axis strain sensor 90 Acquisition device 100 Magnetic characteristic measuring device

Claims (5)

磁性材料に対して回転磁界を印加する磁界印加装置と、
前記回転磁界の位相角と同期して前記磁性材料に歪みを付加する歪み付加装置と、
前記歪み付加装置によって前記磁性材料に歪みが付加された状態で、前記磁性材料の磁気特性を測定する測定装置と、を備えることを特徴とする磁気特性測定装置。
A magnetic field application device for applying a rotating magnetic field for the magnetic material,
A strain applying device that applies strain to the magnetic material in synchronization with the phase angle of the rotating magnetic field ;
And a measuring device that measures the magnetic properties of the magnetic material in a state where strain is applied to the magnetic material by the strain applying device.
前記磁界印加装置は、前記回転磁界のスカラ量を一定に保持する制御を行うことを特徴とする請求項1記載の磁気特性測定装置。 The magnetic characteristic measuring apparatus according to claim 1 , wherein the magnetic field applying device performs control to keep a scalar amount of the rotating magnetic field constant. 前記歪み付加装置は、電圧駆動するピエゾ材であることを特徴とする請求項1または2に記載の磁気特性測定装置。 3. The magnetic characteristic measuring apparatus according to claim 1 , wherein the strain applying device is a voltage-driven piezo material. 磁性材料に対して回転磁界を印加し、
前記回転磁界の位相角と同期して前記磁性材料に歪みを付加し、
前記磁性材料に歪みが付加された状態で、前記磁性材料の磁気特性を測定する、ことを特徴とする磁気特性測定方法。
The rotating magnetic field is applied for the magnetic material,
Adding strain to the magnetic material in synchronization with the phase angle of the rotating magnetic field ;
A magnetic property measuring method, comprising: measuring magnetic properties of the magnetic material in a state where strain is applied to the magnetic material.
コンピュータに、
磁性材料に対して回転磁界を印加する処理と、
前記回転磁界の位相角と同期して前記磁性材料に歪みを付加する処理と、
前記磁性材料に歪みが付加された状態で、前記磁性材料の磁気特性を測定する処理と、を実行させることを特徴とする磁気特性測定プログラム。
On the computer,
A process for applying a rotating magnetic field for the magnetic material,
A process of adding strain to the magnetic material in synchronization with the phase angle of the rotating magnetic field ;
And a process for measuring the magnetic properties of the magnetic material in a state where strain is applied to the magnetic material.
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