JPH0355844B2 - - Google Patents
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- JPH0355844B2 JPH0355844B2 JP16485185A JP16485185A JPH0355844B2 JP H0355844 B2 JPH0355844 B2 JP H0355844B2 JP 16485185 A JP16485185 A JP 16485185A JP 16485185 A JP16485185 A JP 16485185A JP H0355844 B2 JPH0355844 B2 JP H0355844B2
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- field sensor
- coil assembly
- coil
- sensor
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- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は磁界安定装置、特にフラツクスバルブ
（地磁気検出器）等の被試験物の調整、試験等の
作業に必要な所定の空間、即ち作業空間の磁界
を、上記作業時間中、所定値に保持するに使用し
て好適な磁界安定装置に関する。
（地磁気検出器）等の被試験物の調整、試験等の
作業に必要な所定の空間、即ち作業空間の磁界
を、上記作業時間中、所定値に保持するに使用し
て好適な磁界安定装置に関する。
従来のこの種磁界安定装置の一例を第４及び第
５図を参照して説明する。
５図を参照して説明する。
第４図に於て、１０はフイールドコイル組立体
を示す。このフイールドコイル組立体１０は、所
望の作業空間WAに応じた同一寸法且つ間隔Ｄを
以つて、互いに対向する磁界Hfを発生する１対
のフイールドコイル１１，１２及び両フイールド
コイル１１，１２を接続するリード線１３より成
る。この例では、両フイールドコイル１１，１２
は略々、同一の正方形状であるので、作業空間
WAは直方体形状となつている。
を示す。このフイールドコイル組立体１０は、所
望の作業空間WAに応じた同一寸法且つ間隔Ｄを
以つて、互いに対向する磁界Hfを発生する１対
のフイールドコイル１１，１２及び両フイールド
コイル１１，１２を接続するリード線１３より成
る。この例では、両フイールドコイル１１，１２
は略々、同一の正方形状であるので、作業空間
WAは直方体形状となつている。
この従来例で、１対のフイールドコイル１１，
１２により画成される作業空間WA内の、磁界
Hs′を一定の値に保持するため、磁界センサ３０
を、その入力軸が両フイールドコイル１１，１２
の共通の中心軸Ｘ−X′と略々平行となる如く、
両フイールドコイル１１，１２間、即ち作業空間
WA内の略々中心に配置し、作業空間WA内の磁
界Hs′に対応する磁界センサ３０の出力信号Ex
と、必要とする作業空間WA内の磁界Hs′に対応
する規準信号Esとの差信号又は偏差信号ｅを、ア
ンプの如き適当な電子回路４０に加え、その出力
信号を、上記偏差信号ｅが減少するような極性
で、フイールドコイル、この例ではフイールドコ
イル組立体１０にフイールドバツクすることによ
り、作業空間WA内の磁界Hs′を外乱磁界Hdに関
係なく所望の値に保持する磁界安定装置を構成し
ている。
１２により画成される作業空間WA内の、磁界
Hs′を一定の値に保持するため、磁界センサ３０
を、その入力軸が両フイールドコイル１１，１２
の共通の中心軸Ｘ−X′と略々平行となる如く、
両フイールドコイル１１，１２間、即ち作業空間
WA内の略々中心に配置し、作業空間WA内の磁
界Hs′に対応する磁界センサ３０の出力信号Ex
と、必要とする作業空間WA内の磁界Hs′に対応
する規準信号Esとの差信号又は偏差信号ｅを、ア
ンプの如き適当な電子回路４０に加え、その出力
信号を、上記偏差信号ｅが減少するような極性
で、フイールドコイル、この例ではフイールドコ
イル組立体１０にフイールドバツクすることによ
り、作業空間WA内の磁界Hs′を外乱磁界Hdに関
係なく所望の値に保持する磁界安定装置を構成し
ている。
上述した従来の磁界安定装置は、磁界センサ３
０の出力信号Exと規準信号Esとを比較し、その
偏差信号ｅを略々零になすように動作しているた
め、磁界センサ３０の出力は、一般に零にならな
い。従つて、この磁界安定装置に用いる磁界セン
サ３０は、分解能が高く、零点変動が小さいこと
以外に、ダイナミツクレンジが広く、スケールフ
アクターの変動が小さく、直線性が良い等の多く
の要求を同時に満足させる必要がある。かゝる多
くの要求を同時に満たすことは極めて困難であつ
た。
０の出力信号Exと規準信号Esとを比較し、その
偏差信号ｅを略々零になすように動作しているた
め、磁界センサ３０の出力は、一般に零にならな
い。従つて、この磁界安定装置に用いる磁界セン
サ３０は、分解能が高く、零点変動が小さいこと
以外に、ダイナミツクレンジが広く、スケールフ
アクターの変動が小さく、直線性が良い等の多く
の要求を同時に満足させる必要がある。かゝる多
くの要求を同時に満たすことは極めて困難であつ
た。
本発明は上記問題点を解決する磁界安定装置を
提供するものであり、例えば、第１図に示すよう
に、作業空間WAを画成するフイールドコイル１
１，１２の中心付近に上記作業空間WA内の磁界
の強さを検出する磁界センサ３０を、この磁界セ
ンサ３０の入力軸と上記フイールドコイル１１，
１２の中心軸とが略平行になるように配置し、こ
のように配置した磁界センサ３０の出力を電子回
路４０を介して上記フイールドコイル１１，１２
にフイードバツクするようにした磁界安定装置に
おいて、規準コイル２１，２２を有し、この規準
コイル２１，２２を上記磁界センサ３０の近くに
配置するに際し、この規準コイル２１，２２に上
記作業空間WAに必要とされる磁界の強さに対応
する規準電流Isを供給したとき、この規準コイル
２１，２２の発生する磁界が上記磁界センサ３０
に対して略一定になるように配置したものであ
る。
提供するものであり、例えば、第１図に示すよう
に、作業空間WAを画成するフイールドコイル１
１，１２の中心付近に上記作業空間WA内の磁界
の強さを検出する磁界センサ３０を、この磁界セ
ンサ３０の入力軸と上記フイールドコイル１１，
１２の中心軸とが略平行になるように配置し、こ
のように配置した磁界センサ３０の出力を電子回
路４０を介して上記フイールドコイル１１，１２
にフイードバツクするようにした磁界安定装置に
おいて、規準コイル２１，２２を有し、この規準
コイル２１，２２を上記磁界センサ３０の近くに
配置するに際し、この規準コイル２１，２２に上
記作業空間WAに必要とされる磁界の強さに対応
する規準電流Isを供給したとき、この規準コイル
２１，２２の発生する磁界が上記磁界センサ３０
に対して略一定になるように配置したものであ
る。
本発明に依る磁界安定装置は、その自動制御系
ループゲインを充分大に選択すれば、磁界センサ
の出力信号が略零になるため、磁界センサのダイ
ナミツクレンジは狭いものであつても良く、ゲイ
ン変動も、作業空間の磁界にほとんど影響がない
他、磁界センサの直線性の上記作業空間に於ける
磁界に対する影響も極めて小で、規準コイルの規
準信号と作業空間の磁界の強さは概略直線関係と
成ることができ、作業空間の磁界を外乱磁界に関
係なく所望の値、言い換えれば、作業空間内に必
要とされる値に保持し得る。
ループゲインを充分大に選択すれば、磁界センサ
の出力信号が略零になるため、磁界センサのダイ
ナミツクレンジは狭いものであつても良く、ゲイ
ン変動も、作業空間の磁界にほとんど影響がない
他、磁界センサの直線性の上記作業空間に於ける
磁界に対する影響も極めて小で、規準コイルの規
準信号と作業空間の磁界の強さは概略直線関係と
成ることができ、作業空間の磁界を外乱磁界に関
係なく所望の値、言い換えれば、作業空間内に必
要とされる値に保持し得る。
以下、本発明の一実施例を、第１及び第２図を
参照して説明する。尚、同図に於て第４及び第５
図と同一符号は、互いに同一素子を示すものとし
て、それ等の詳細説明は、これを省略する。
参照して説明する。尚、同図に於て第４及び第５
図と同一符号は、互いに同一素子を示すものとし
て、それ等の詳細説明は、これを省略する。
本発明の第１及び第２図に示す例に於ては磁界
安定装置の一部として、規準コイル組立体２０を
設ける。この規準コイル組立体２０は、形状寸法
の相等しい規準コイル２１および規準コイル２２
より構成される。この規準コイル２１，２１は、
フイールドコイル１１，１２に比べて小さな形状
にする。また、規準コイル２１，２１とフイール
ドコイル１１，１２とは、それぞれの中心軸が共
通となるように対向して配置する。さらに、規準
コイル２１と規準コイル２２とは同極性になるよ
うに接続する。これ等コイル２１，２２に供給す
る規準電流Isに依つて、規準コイル組立体２０の
発生する磁界Hsが、上記磁界センサ３０全体に
対し概略平等に成る如く、コイル２１，２２の寸
法及び形状を選択する。更に、規準コイル組立体
２０の中心軸線は、上記磁界センサ３０の入力軸
が平行となり且つ該規準コイル組立体２０の発生
する磁界Hsが、磁界センサ３０全体に対し概略
平等に成るように、即ち、磁界センサ３０の受け
る磁界が一定になるように、規準コイル組立体２
０を磁界センサ３０に対して配置する。そして、
磁界センサ３０の入力磁界Hiに対応する出力信
号εが電子回路４０に加えられ、これに対応する
その出力電流Ifは、フイールドコイル組立体１０
に供給され、この出力電流に依つてフイールドコ
イル組立体１０の発生する磁界Hfが磁界センサ
３０の入力軸方向の磁界、即ち磁界センサ３０の
入力磁界Hiを零に近づけるように働く接続とな
つている。
安定装置の一部として、規準コイル組立体２０を
設ける。この規準コイル組立体２０は、形状寸法
の相等しい規準コイル２１および規準コイル２２
より構成される。この規準コイル２１，２１は、
フイールドコイル１１，１２に比べて小さな形状
にする。また、規準コイル２１，２１とフイール
ドコイル１１，１２とは、それぞれの中心軸が共
通となるように対向して配置する。さらに、規準
コイル２１と規準コイル２２とは同極性になるよ
うに接続する。これ等コイル２１，２２に供給す
る規準電流Isに依つて、規準コイル組立体２０の
発生する磁界Hsが、上記磁界センサ３０全体に
対し概略平等に成る如く、コイル２１，２２の寸
法及び形状を選択する。更に、規準コイル組立体
２０の中心軸線は、上記磁界センサ３０の入力軸
が平行となり且つ該規準コイル組立体２０の発生
する磁界Hsが、磁界センサ３０全体に対し概略
平等に成るように、即ち、磁界センサ３０の受け
る磁界が一定になるように、規準コイル組立体２
０を磁界センサ３０に対して配置する。そして、
磁界センサ３０の入力磁界Hiに対応する出力信
号εが電子回路４０に加えられ、これに対応する
その出力電流Ifは、フイールドコイル組立体１０
に供給され、この出力電流に依つてフイールドコ
イル組立体１０の発生する磁界Hfが磁界センサ
３０の入力軸方向の磁界、即ち磁界センサ３０の
入力磁界Hiを零に近づけるように働く接続とな
つている。
次に、第１図に示す本発明の例の動作原理を第
２図の機能ブロツク図を参照して説明する。先
ず、規準コイル組立体２０に規準電流Isを流す
と、規準コイル組立体２０の中心部に在る磁界セ
ンサ３０の処は、上記規準電流Isに依つて規準コ
イル組立体２０の発生する磁界Hsと、該規準コ
イル組立体２０から適当な距離に於ける作業空間
WA内の磁界Hs′との和（ベクトル和）の磁界Hi
ができる。磁界センサ３０は、磁界Hiに相当す
る出力信号εを電子回路４０に与える。電子回路
４０は、その出力電流Ifをフイールドコイル組立
体１０へ供給する。電流Ifに依つてフイールドコ
イル組立体１０の発生する磁界Hfは、前述の如
く、磁界センサ３０の入力磁界Hiを零に近づけ
るように作用する。即ち、ネガテイブフイードバ
ツクグループの入力端に磁界センサ３０があるの
で、自動制御系のループゲインＡを充分大に選択
すれば、磁界センサ３０の入力磁界Hiは、ほと
んど零に成る。従つて、フイールドコイル組立体
１０の中央付近に於て、規準コイル組立体２０よ
り適当な距離にある作業空間WA内の磁界Hs′
は、上記規準電流Isに依つて規準コイル組立体２
０が作る磁界Hsと常にほとんど等しく、外部磁
界Hxとほほとんど関係なく、一定に保持され得
る。但ち、各磁界Hx，Hs′，Hs，Hi，Hfはいず
れも磁界の、磁界センサ３０の入力軸方向成分で
ある。
２図の機能ブロツク図を参照して説明する。先
ず、規準コイル組立体２０に規準電流Isを流す
と、規準コイル組立体２０の中心部に在る磁界セ
ンサ３０の処は、上記規準電流Isに依つて規準コ
イル組立体２０の発生する磁界Hsと、該規準コ
イル組立体２０から適当な距離に於ける作業空間
WA内の磁界Hs′との和（ベクトル和）の磁界Hi
ができる。磁界センサ３０は、磁界Hiに相当す
る出力信号εを電子回路４０に与える。電子回路
４０は、その出力電流Ifをフイールドコイル組立
体１０へ供給する。電流Ifに依つてフイールドコ
イル組立体１０の発生する磁界Hfは、前述の如
く、磁界センサ３０の入力磁界Hiを零に近づけ
るように作用する。即ち、ネガテイブフイードバ
ツクグループの入力端に磁界センサ３０があるの
で、自動制御系のループゲインＡを充分大に選択
すれば、磁界センサ３０の入力磁界Hiは、ほと
んど零に成る。従つて、フイールドコイル組立体
１０の中央付近に於て、規準コイル組立体２０よ
り適当な距離にある作業空間WA内の磁界Hs′
は、上記規準電流Isに依つて規準コイル組立体２
０が作る磁界Hsと常にほとんど等しく、外部磁
界Hxとほほとんど関係なく、一定に保持され得
る。但ち、各磁界Hx，Hs′，Hs，Hi，Hfはいず
れも磁界の、磁界センサ３０の入力軸方向成分で
ある。
上述の如き本発明に依る磁界安定装置に於て
は、磁界センサ３０への入力は、ほとんど零に近
いため、磁界センサ３０のダイナミツクレンジは
狭いものであつても良く、ゲインの変動も作業空
間WAの磁界Hs′にほとんど影響を与えない。こ
の他、磁界センサ３０の直線性は、規準電流Isと
磁界Hs′の間の直線性に関係しない。即ち、磁界
センサ３０の直線性は重要ではなくなる等の大き
な利点がある。
は、磁界センサ３０への入力は、ほとんど零に近
いため、磁界センサ３０のダイナミツクレンジは
狭いものであつても良く、ゲインの変動も作業空
間WAの磁界Hs′にほとんど影響を与えない。こ
の他、磁界センサ３０の直線性は、規準電流Isと
磁界Hs′の間の直線性に関係しない。即ち、磁界
センサ３０の直線性は重要ではなくなる等の大き
な利点がある。
次に本発明に依る磁界安定装置の他の実施例
を、その斜視図である第３図を参照して説明す
る。
を、その斜視図である第３図を参照して説明す
る。
第３図に示す本発明の例では、第１図に示す本
発明の磁界安定装置及びフイールドコイル組立体
を３組、図示の如く各々の磁界安定装置の入力軸
（該磁界安定装置の磁界センサの入力軸）を、直
交３軸Ｘ−X′，Ｙ−Y′，Ｚ−Z′に夫々平行に配
置したものである。なお、同図に於て１０，２
０，３０，４０，Is10はＸ−X′軸系のフイールド
コイル組立体、規準コイル組立体、磁界センサ、
電子回路、規準電流を、１００，２００，３０
０，４００，Is100は、Ｙ−Y′軸系に於けるフイー
ルドコイル組立体、規準コイル組立体、磁界セン
サ、電子回路、規準電流を、又１０００，２００
０，３０００，４０００，Is1000電流はＺ−Z′軸
系に於けるフイールドコイル組立体、規準コイル
組立体、磁界センサ、電子回路、規準電流を夫々
示す。又、符号４は作業空間WA内の被試験体を
示す。
発明の磁界安定装置及びフイールドコイル組立体
を３組、図示の如く各々の磁界安定装置の入力軸
（該磁界安定装置の磁界センサの入力軸）を、直
交３軸Ｘ−X′，Ｙ−Y′，Ｚ−Z′に夫々平行に配
置したものである。なお、同図に於て１０，２
０，３０，４０，Is10はＸ−X′軸系のフイールド
コイル組立体、規準コイル組立体、磁界センサ、
電子回路、規準電流を、１００，２００，３０
０，４００，Is100は、Ｙ−Y′軸系に於けるフイー
ルドコイル組立体、規準コイル組立体、磁界セン
サ、電子回路、規準電流を、又１０００，２００
０，３０００，４０００，Is1000電流はＺ−Z′軸
系に於けるフイールドコイル組立体、規準コイル
組立体、磁界センサ、電子回路、規準電流を夫々
示す。又、符号４は作業空間WA内の被試験体を
示す。
この様な構成に於ては、各系の規準電流Is10，
Is100，Is1000を適当な値に選定することにより、
作業空間内の磁界を、任意の方向及び強さを一定
に保つことが可能である。
Is100，Is1000を適当な値に選定することにより、
作業空間内の磁界を、任意の方向及び強さを一定
に保つことが可能である。
上述は、１軸制御及び３軸制御の磁界安定装置
を説明したが、本発明はこの例に限らず、２軸の
場合に適用できることは勿論、被制御軸の内の１
つの軸の磁界を零にする場合は、その軸の規準コ
イル組立体を省略することも可能であり、更に、
フイールドコイル組立体、及び規準コイル組立体
は、夫々２個のコイルに限る必要はない。例え
ば、フイールドコイル及び規準コイルは、１個の
場合、数個の場合等でもよく、更に、このコイル
が１個の場合、その中心軸方向に長大なソレノイ
ド型コイルでもよい。又、磁界センサも、２軸入
力又は３軸入力等の構造のものを用いても良い。
を説明したが、本発明はこの例に限らず、２軸の
場合に適用できることは勿論、被制御軸の内の１
つの軸の磁界を零にする場合は、その軸の規準コ
イル組立体を省略することも可能であり、更に、
フイールドコイル組立体、及び規準コイル組立体
は、夫々２個のコイルに限る必要はない。例え
ば、フイールドコイル及び規準コイルは、１個の
場合、数個の場合等でもよく、更に、このコイル
が１個の場合、その中心軸方向に長大なソレノイ
ド型コイルでもよい。又、磁界センサも、２軸入
力又は３軸入力等の構造のものを用いても良い。
又、本発明が適用される作業空間WAを画成す
るフイールドコイルの形状等は、方形に限定され
る必要はなく、円形等の所望の形状等でもよい。
るフイールドコイルの形状等は、方形に限定され
る必要はなく、円形等の所望の形状等でもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱せずに多くの変化
変更がなし得ることは当該業者に明らかであろ
う。
変更がなし得ることは当該業者に明らかであろ
う。
上述の如く本発明に依る磁界安定装置に於て
は、磁界センサ３０への入力は、ほとんど零に近
いため、磁界センサ３０のダイナミツクレンジは
狭いものであつても良く、ゲインの変動も作業空
間WAの磁界Hs′にほとんど影響を与えない。こ
の他、磁界センサ３０の直線性は、規準電流Isと
磁界Hs′の間の直線性に関係しない。即ち、磁界
センサ３０の直線性は重要ではなくなる等の大き
な利点がある。
は、磁界センサ３０への入力は、ほとんど零に近
いため、磁界センサ３０のダイナミツクレンジは
狭いものであつても良く、ゲインの変動も作業空
間WAの磁界Hs′にほとんど影響を与えない。こ
の他、磁界センサ３０の直線性は、規準電流Isと
磁界Hs′の間の直線性に関係しない。即ち、磁界
センサ３０の直線性は重要ではなくなる等の大き
な利点がある。
第１図は本発明の一例の斜視図、第２図はその
回路図、第３図は本発明の他の例の斜視図、第４
図は従来例の斜視図、第５図はその回路図であ
る。 図に於て、１０，１００，１０００はフイール
ドイコル組立体、２０，２００，２０００は規準
コイル組立体、３０，３００，３０００は磁界セ
ンサ、４０，４００，４０００は電子回路を夫々
示す。
回路図、第３図は本発明の他の例の斜視図、第４
図は従来例の斜視図、第５図はその回路図であ
る。 図に於て、１０，１００，１０００はフイール
ドイコル組立体、２０，２００，２０００は規準
コイル組立体、３０，３００，３０００は磁界セ
ンサ、４０，４００，４０００は電子回路を夫々
示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 作業空間を画成するフイールドコイルの中心
付近に上記作業空間内の磁界の強さを検出する磁
界センサを、この磁界センサの入力軸と上記フイ
ードコイルの中心軸とが略平行になるように配置
し、このように配置した磁界センサの出力を電子
回路を介して上記フイールドコイルにフイードバ
ツクするようにした磁界安定装置において、 規準コイルを有し、 この規準コイルを上記磁界センサの近くに配置
するに際し、 この規準コイルに上記作業空間に必要とされる
磁界の強さに対応する規準電流を供給したとき、
この規準コイルの発生する磁界が上記磁界センサ
に対して略一定になるように配置することを特徴
とする磁界安定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16485185A JPS6225273A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 磁界安定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16485185A JPS6225273A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 磁界安定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225273A JPS6225273A (ja) | 1987-02-03 |
| JPH0355844B2 true JPH0355844B2 (ja) | 1991-08-26 |
Family
ID=15801124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16485185A Granted JPS6225273A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 磁界安定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6225273A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4527273B2 (ja) * | 2000-12-13 | 2010-08-18 | 株式会社レイディック | 方位測定方式 |
-
1985
- 1985-07-25 JP JP16485185A patent/JPS6225273A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6225273A (ja) | 1987-02-03 |
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