(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲の媒質内に埋込まれた鉄あるいは非鉄の導電性物体（１）を検出するための誘導センサヘッドであって、この誘導センサヘッドが、
互いに離間して設けられた一対の同心的に配置されたツイン界磁コイル（Ｆ１，Ｆ２）であって、当該ツイン界磁コイル（Ｆ１，Ｆ２）の各々が小さい軸線方向の長さ対直径比を有しているツイン界磁コイル（Ｆ１，Ｆ２）と、
軸線が直交している二対の同心的に配置されたツインセンスコイル（Ａ，Ｂ及びＣ，Ｄ）であって、一対の前記ツイン界磁コイル（Ｆ１，Ｆ２）の巻回平面と実質的に平行な平面内に配置されているツインセンスコイル（Ａ，Ｂ及びＣ，Ｄ）で、当該二対のツインセンスコイル（Ａ，Ｂ及びＣ，Ｄ）の各々が前記界磁コイル（Ｆ１，Ｆ２）に比べて短い直径と前記界磁コイル（Ｆ１，Ｆ２）の各々に比べて高いインダクタンスとを有し、これら二対のツインセンスコイル（Ａ，Ｂ及びＣ，Ｄ）の各々の共通軸線が、前記界磁コイル（Ｆ１，Ｆ２）の軸線に対し直角で前記界磁コイル（Ｆ１，Ｆ２）の直径方向に向けられ、これら二対のツインセンスコイル（Ａ，Ｂ及びＣ，Ｄ）が前記界磁コイル（Ｆ１，Ｆ２）の各々の中心から等距離にあり且つ前記界磁コイル（Ｆ１，Ｆ２）が電流によって励磁された際に前記界磁コイルから発生する同一方向の磁束内に配置されている二対のツインセンスコイル（Ａ，Ｂ及びＣ，Ｄ）と
を有し、
誘導的に結合された一対のツイン補正巻線（３）が前記ツインセンスコイルのうちの少なくとも１つのセンスコイル上に加えられ、この一対のツイン補正巻線の各々の巻線が、関連する前記界磁コイルの１つに電気的に直列接続され、前記誘導センサヘッドの校正状態で、前記補正巻線によって発生される磁界が、前記センスコイル付近で前記界磁コイルによって発生される磁界と実質的に相殺されるようになっている
誘導センサヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の誘導センサヘッドであって、前記二対のツインセンスコイル（Ａ，Ｂ及びＣ，Ｄ）の各々の前記共通軸線が前記界磁コイル（Ｆ１，Ｆ２）の巻回平面内にあり、この界磁コイルの自由空間内に前記二対のツインセンスコイルの双方が配置されている誘導センサヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載の誘導センサヘッドであって、前記界磁コイルを時間的に順次に励磁させるための駆動回路が設けられている誘導センサヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載の誘導センサヘッドであって、前記駆動回路がスイッチングブリッジ（41）を具え、このスイッチングブリッジの１つのアームが、２つの前記ツイン界磁コイルとそれぞれの補正コイル（３）との直列回路を有しており、これら補正コイルの共通結合点が、前記スイッチングブリッジの他のアームを形成している２個の直列接続されたスイッチの結合点に接続されている誘導センサヘッド。
【請求項５】
請求項１に記載の誘導センサヘッドであって、前記ツインセンスコイル（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の各々の上にトリム巻線（２）が設けられ、このトリム巻線に界磁コイル電流のうちの調節可能なわずかな部分が供給され、それぞれのトリム電流の大きさは、マイクロコントローラ（40）による制御の下で、それぞれ励磁された界磁コイルから生じる磁束と、前記補正巻線（３）及び前記トリム巻線（２）から生じる磁束の和との比が前記センスコイルの各々の付近で相殺されるように変化するようになっている誘導センサヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周囲の媒質内に埋込まれた鉄（第一鉄又は第二鉄）及び非鉄の双方又はいずれか一方の導電性物体を検出するための誘導センサヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート、レンガ、プラスター等の壁のような媒質内あるいは土壌内の鉄あるいは場合によって非鉄である物体を、２個のコイル間の誘導結合の妨害又は変調に基づいて検出するための金属検出器は当該技術分野で既知である。米国特許第5,729,143号明細書には、周期的に変化する磁界を与える送信器コイルと、誘導ブリッジ内でこの送信器コイルに接続されている受信器コイルとを組合せて用い、マイクロプロセッサにより制御される金属検出器が記述されている。この金属検出器は、特に最初の校正工程中、いかなる初期のコイル不整合あるいは不所望な信号を自動的に且つ電子的に補償するために、２個の重複して配置されているコイルを平衡させるための手段を有している。この既知の金属検出器では、一方のコイルである界磁コイルは、交番磁界を発生させるためのものであり、もう一方のコイルであるセンスコイルは、外乱（磁界の乱れ）を生じる隠れた物体を含んでいる媒質に亙って金属検出器を移動する際に、鉄あるいは非鉄材料が磁界に入り込むことによって生じる磁界の変化を測定する。
【０００３】
この既知の金属検出器の問題は、第１に、金属検出器が比較的大型となり、このことは界磁コイルとセンスコイルとを横に並べて配置するために回避できないということであり、第２に、この金属検出器を、一種の走査工程で、ある検索領域に亙って移動させなければならないということである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、小型で手持ち式工具として用いることができる、つまり電気的な、好ましくはハンマードリルのような手持ち式工具内に組入れることができる誘導センサヘッドを提供することにある。
【０００５】
本発明の更なる目的は、隠れた鉄あるいは非鉄の導電性物体が埋込まれている可能性のある媒質の、ある作業領域に亙って誘導センサヘッドを移動させることを必要としないで、前記物体についての充分明瞭な情報を得る誘導センサヘッドを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の誘導センサヘッドは、周囲の媒質内に埋込まれた鉄あるいは非鉄の導電性物体を検出するための誘導センサヘッドであって、この誘導センサヘッドが、軸線方向の長さ対直径比が小さい少なくとも１つの界磁コイルと、この界磁コイルに比べて直径が短く且つインダクタンスが高い少なくとも一対の同心的に配置されたツインセンスコイルであって、これらツインセンスコイルの共通軸線が、前記界磁コイルの軸線に対し直角でこの界磁コイルの直径方向に向けられ且つこの界磁コイルの巻回面の平面内あるいはこの巻回面に実質的に平行な面にあり、これらツインセンスコイルが前記界磁コイルの中心から等距離にあり且つこの界磁コイルが電流によって励磁された際にこの界磁コイルから発生する同一方向の磁束内に配置されている当該ツインセンスコイルとを有している。このようなセンサヘッドは、直径が大きく、軸線方向の長さ対直径比がわずかな少なくとも１つの界磁コイルと、同心的に配置した少なくとも一対のツインセンスコイルとを具え、これらツインセンスコイルは双方共この界磁コイルの直径に比べて小さい直径を有している。好ましくは、各センスコイルのインダクタンスを、界磁コイルのインダクタンスよりも著しく高くする。インダクタンスが高くなればなる程、センスコイルが磁気変化に対して一層感応し、後の増幅器での利得が小さくて足りる。対の前記ツインセンスコイルの共通軸線は、界磁コイル軸線に対して垂直で且つ界磁コイルの直径方向に延在しており、この共通軸線は、界磁コイルの巻回面の平面内、又はこの界磁コイルの巻回面に実質的に平行な平面内にある。更に、前記の２個のセンスコイルは、界磁コイルが電流によって励磁された際に界磁コイルから発生する磁界の同一方向の磁束が通るように、界磁コイルの中心から等距離にある。
【０００７】
本発明の有利な改善例は、特許請求の範囲の従属項に規定してある。
１回の位置測定サイクルから位置情報を得るためには、特に隠れた物体例えば補強棒（以後鉄筋と称する）に関する深さ情報を解明するための本発明の重要な改善は、一対の同心的に配置したツイン界磁コイルを設けることにより達成される。これら２個の界磁コイル相互の軸線方向の間隔はある程度狭めることができ、これら界磁コイルの内径より短くするのが好ましい。通常、界磁コイル間の間隔は、これら界磁コイルによる鉄筋上の磁界強度の差が充分に大きく、この差を正確に測定できるように定める。更に、軸線が直交配置されている二対のツインセンスコイルを、前記の２個の界磁コイルの巻回面に平行で且つこれら２個の界磁コイルの巻回面間のほぼ半分の位置にある中心面に配置する。
【０００８】
以下に更に詳細に記述するように、本発明は、請求項３に規定した、一対のツイン界磁コイルと二対のツインセットのセンスコイルとの組合せに対して有利な駆動回路も提供する。この場合、センスコイルが、双方の界磁コイルの磁気的な零位置に正確に配置することができない、あるいはこのように配置するのが困難であるという事実による磁気的なオフセットを最小限にするために、追加の改善コイルは、２個の界磁コイルの各々と直列に追加の補正コイルを接続する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明及び本発明の有利な詳細及び例を以下に添付図面を参照して述べる。
図中、同様な部分には同一の符号を付してある。
【００１０】
図１は、本発明による誘導センサヘッドのための基本的な磁気構造を示しており、この誘導センスヘッドは、ワイヤの巻回数がわずかで外径が代表的に40〜80mmの範囲内にあって好ましくは60〜70mmの範囲内にある比較的直径の大きい界磁コイルＦを具えている。ここで、用語“ワイヤの巻回数がわずかな”とは後で説明する。ＡＣ（交流）電流が界磁コイルＦに流れると、力線ＦＬによって図２に示すような磁界が自由空間内に発生する。この磁界は、界磁コイルＦに比べて巻回数が多い一対（ツイン）の、直径の小さいセンスコイルＡ及びＢを用いることによって測定される。図１の線図的な上面図及び図１ａの線図的な側面図に示すように、一対のセンスコイルＡ及びＢは、界磁コイルＦの中心軸線に対して垂直に向けられると共に界磁コイルＦの直径を通って延在している共通軸線Ｘ−Ｘ上に配置されている。従って、図１ａの側面図に示すように、センスコイルＡ及びＢは界磁コイルＦの自由空間内に配置されている。図１ａからも分かるように、界磁コイルＦの中心軸線の長さは直径に比べて短かい。外乱（磁界の乱れ）が存在しない場合、磁束ベクトルは、界磁コイルＦによって囲まれた内部空間内で界磁コイルＦの中心軸線に平行である。センスコイルＡ及びＢは、これらセンスコイルの共通軸線が界磁コイルＦの中心軸線に垂直になるように構成されているので、これらセンスコイルＡ及びＢと同心にある磁束成分がなく、従って、これらセンスコイルＡ及びＢ内で電圧は誘起されない。
【００１１】
（鉄あるいは非鉄の）金属製の物体１、例えば鉄筋が、図３に示すように界磁コイルＦの付近に到来すると、磁界がひずみ、その結果センスコイルＡ及びＢと同心にある磁束ベクトル成分が生じ、従ってセンスコイルＡ及びＢ内で電圧が誘起する。誘起された電圧の大きさは、外乱を生じる金属製の物体１の寸法、組成及び位置の関数となる。
【００１２】
透磁率を有する物体１（例えば鉄筋）が磁界内に到来すると、磁束密度が局部的に増大し、これによって、力線を曲げ、センスコイルＡ及びＢ内に誘起電圧を生じると考えることができる。非鉄の導電性物体（例えば銅）も磁界を乱す。このことは、渦電流が誘起されることに起因するものと考えられる。渦電流は、鉄筋のような鉄の導体内でも誘起されるが、透磁率による影響が大きくなると考えられる。
【００１３】
鉄筋すなわち物体１が、図３のアセンブリに亙って右から左に移動すると、センスコイルＡ及びＢの各々からの出力電圧は図４のグラフのようになる。このグラフは、鉄筋がセンスコイルに亙って移動する際のセンスコイルからの電圧の大きさである。Ｙ軸は、電圧Ｖの大きさであり、これは多くの幾何学的要因により変化するために、その単位は任意にしてある。Ｘ軸は測定のためのサンプル数であり、この例ではサンプル数は１mm移動させる毎に５とした。
【００１４】
センスコイルＡ及びＢの各々の場合、それぞれのセンスコイルの中心の真上に物体１があれば、出力電圧は零となる。各センスコイルから、図４に示すようなＳ字状曲線が得られる。センスコイルＡ及びＢの各々に対する“Ｓ”字状曲線は、中心線すなわちセンスコイルＡ及びＢの共通軸線間の物理的距離だけ変位することは明らかである。
【００１５】
図１〜図４に関して上記で説明したようなコイルの構成は、外乱を生じる物体１に対する位置情報を与える。所定の材料より成る物体１の場合、センスコイルＡ及びＢ内で生じる電圧Ｖの大きさは、外乱を生じる物体１の大きさ及び位置の関数である。しかし、１回の測定から物体１の深さを解明することは不可能である。以下で図５〜図10を参照して述べる本発明による誘導センサの変形例では、１回の位置測定から追加の深さ情報を得ることができる。この改善は、第１界磁コイルＦ１に加えて第２界磁コイルＦ２を使用することにあり、これらの界磁コイルＦ１及びＦ２は “上側界磁コイル”及び“下側界磁コイル”として図５にそれぞれ示している。これら２個の界磁コイルＦ１及びＦ２は、実質的に同一であり、それゆえ、ツイン界磁コイルと称する。第２つまり下側界磁コイルＦ２は、第１つまり上側界磁コイルＦ１と同心的に配置されているが、ある距離だけ軸線方向で互いに変位しており、この距離は通常、界磁コイルＦ１及びＦ２の内径より短くする。この２個の界磁コイルＦ１及びＦ２のツインセット配置は、外乱を生じる物体の深さを解明する第２の測定を可能にする。この構造の場合、センスコイルＡ及びＢを、双方の界磁コイルＦ１及びＦ２の磁気的な零位置に配置することができないという事実によりある種の欠点が生じる。
【００１６】
図５は、例えば第１つまり上側界磁コイルＦ１によって生じた磁束線は、センスコイルＡ及びＢを通過するように弯曲し、従って、センスコイルＡ及びＢと同心の磁束ベクトル成分が存在することを示している。このことによって、外乱を生じる物体１、例えば鉄筋の影響を受けずに、センスコイル内に電圧を誘起する。
物体１の深さを、界磁コイルＦ１及びＦ２の各々から受けた２つの信号強度の比をとることによって解明することができる。
【００１７】
更なる重要な改善は、図６及び図６ａに示すように、２個のツイン界磁コイルＦ１及びＦ２と、互いに直交する二対のセンスコイルＡ，Ｂ及びＣ，Ｄとを用いることによって達成される。互いに直交した二対のセンスコイルＡ，Ｂ及びＣ，Ｄは、例えば、任意の角度にある鉄筋を検出することができる。
【００１８】
以下での説明の中で適切な個所では明瞭のために一対のみのツインセンスコイルを考える。しかし、実際にはこの信号処理は、二対のセンスコイルによって発生した信号のベクトルの和を用いる。この場合も図１の場合と同様に、ツイン界磁コイルＦ１及びＦ２の外径を、40〜80mmの範囲内とすることができ、好ましくは60〜70mmの範囲内とする。一方、これら界磁コイルの内径を、30〜70mmの範囲内とすることができ、好ましくは45〜55mmの範囲内とする。２個の界磁コイルＦ１及びＦ２の軸線上の距離を10mmと50mmとの間とすることができ、好ましくは15〜40mmの範囲内とし、代表的に約30mmとする。
【００１９】
界磁コイルＦ１及びＦ２の巻装深さ及び巻装高さは、代表的に約４〜10mmであり、好ましくは約７mmである。前述した用語“ワイヤの巻回数がわずか”とは、代表的に50〜250回の巻回数、好ましくは100回の巻回数を意味するものであり、その結果インダクタンス値は、ワイヤ断面積を代表的に0.5mmにした場合、約1.5mHとなる。このような界磁コイルのＤＣ抵抗値は代表的に２Ωの範囲内にある。
【００２０】
センスコイルに関して言えば、それぞれのパラメータは、約2000〜6000巻回で好ましくは約4000巻回のセンスコイルであって0.06mmのワイヤ直径に対して100mHのインダクタンス値を生じるセンスコイルに用いられる用語“ワイヤの巻回数が多い”に対するものである。このようなセンスコイルのＤＣ抵抗値は800Ωの範囲内にあり、自己キャパシタンスは約20pFであり無視できない。センスコイルの外径は代表的に約15mmである。
【００２１】
界磁コイル駆動電子装置の費用を低減し、ｄφ／ｄtの最大値を得るために、方形のＡＣ駆動電圧を順次に界磁コイルＦ１及びＦ２の各々に印加する。駆動回路内の直列抵抗値と、界磁コイルのインダクタンス値とによって、駆動電流は直線的な傾斜の電流（ランプ電流）とはならないこと勿論である。従って、センスコイル内で誘起した電圧は方形ではない。むしろ、この誘起電圧は界磁コイルＦ１及びＦ２のＬ／Ｒ時定数の関数である。
【００２２】
界磁コイルＦ１及びＦ２の磁気的な零位置に配置されていないセンスコイルＡ，Ｂ及びＣ，Ｄの双方又はいずれか一方から生じる誘起されたオフセット電圧は、設けることのできる前置増幅器の利得を制限する。この問題を解決するために、少なくとも１つの補正巻線３をセンスコイルＡ，Ｂ，Ｃ及びＤのそれぞれに追加できる又は追加しなければならない。図７〜図９に関して後で更に説明するように、界磁コイルＦ１及びＦ２を励磁する電流の一部をこのような補正巻線３の各々に流し、補正巻線の各々によって発生された磁界が、センスコイル付近でそれぞれの界磁コイルによって発生された磁界で相殺されるようにする。更に、センスコイルの各々には、トリム巻線２を設け、誘導センサヘッドの校正中、各々のセンスコイルを個々に正確な磁気的な零位置に調節しうるようにする。図６では、補正巻線３及びトリム巻線２はセンサコイルＡに対してのみ示している。しかし、図９に示すように、センスコイルＡ，Ｂ，Ｃ及びＤの各々に、同一の補正巻線及びトリム巻線をそれぞれ設けるものである。
【００２３】
図７の磁気線図は、界磁コイルＦ１，Ｆ２及び４個のセンスコイルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの相互間の様々な磁性結合を示している。二重矢印付き円弧で示すように、第１つまり上側界磁コイルＦ１と第２つまり下側界磁コイルＦ２との間に磁性結合10が存在し、更に、第１及び第２界磁コイルＦ１及びＦ２とセンスコイルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとの間にそれぞれ電磁結合12及び13が存在し、これら電磁結合12及び13はそれぞれ、外乱を生じる物体１、例えば鉄筋の存在あるいは不存在に依存する。そして、補正巻線３とセンスコイルＡ，Ｂ，Ｃ及びＤの各々との間に更なる結合14及び16が存在し、補正巻線３の区分間に他の結合15が存在する。
【００２４】
例えば、第１つまり上側界磁コイルＦ１及び補正巻線３の半分に流れる電流Ｉを考える。この電流は各コイルに磁束を生じさせる。補正巻線３とセンスコイルＡ，Ｂ，Ｃ及びＤとの間の位相及び結合は、界磁コイルによるそれぞれのセンスコイルと同心にある磁束成分がそれぞれのセンスコイル付近で相殺されるようになっている。簡単でより分かり易くするために、図７の線図では１つの補正巻線３と、１つのセンスコイル、例えばセンスコイルＡとのみを示している。しかし実際には４個のセンスコイルの場合、直列の４個の補正巻線があり、図９の電気回路の線図に示すようにこれら補正巻線は、各々関連したセンスコイルに結合している。４個のセンスコイルのアセンブリＡ，Ｂ，Ｃ及びＤの各々に対する補正巻線３の誘導的に結合された対のうちの第１部分と、２個の界磁コイルのうちの一方Ｆ１あるいはＦ２とが直列に接続されている。４個のセンスコイルの各々に対する補正巻線３の誘導的に結合された対のうちの第２部分と、他方の界磁コイルＦ２あるいはＦ１とも直列に接続されている。直列に接続されているアームの各々に対し、補正巻線３の位相は、この補正巻線３とこれに関連する界磁コイルとから生じる磁束の合計がセンスコイル付近でほぼ相殺されるように設定されている。センスコイルと同心にある正味の磁束は存在しないので電圧は誘起されない。外乱を生じる物体１、すなわち鉄筋が界磁コイル付近にある場合、界磁コイルＦ１及びＦ２とそれぞれのセンスコイルとの間の電磁結合12及び13（図７）が変化し、その結果、それぞれのセンスコイルと同心にある正味の磁束成分が生じる。センスコイルの各々と同心にある正味の磁束が存在するので、それぞれ電圧が誘起される。電流による第２つまり下側界磁コイルＦ２のその後の励磁も同様の結果を生じる。
【００２５】
実際には、幾分正確で個々の調整を行なわずしては、センスコイルの各々において磁気的な零位置に到達するのに必要な調整及び成分の許容範囲を達成するのは困難である。従って、図６の実施例や、図９の回路図や、図７の磁気的な配列において、センスコイルＡ，Ｂ，Ｃ及びＤの各々に関し追加のトリム巻線２を設けることによって更なる調整を行いうるようにする。界磁コイル電流のうちの調整可能なわずかな部分を各々のトリム巻線２に流し、その大きさをマイクロコントローラ40（図８）によって制御する。マイクロコントローラ40によってトリム電流の大きさを変化させることによって、それぞれの界磁コイルによる磁束と、補正巻線３とトリム巻線２とから生じる磁束の合計との比が各々のセンスコイル付近で相殺される。
【００２６】
図８及び図９の回路図は、界磁コイル駆動ブリッジ41と、マイクロコントローラ40に対する信号入力源として多重化Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ30が後段に接続されているセンス増幅器42との主な素子を示している。図８及び図９では、ディスプレイ及びその先のユーザボタンは示していない。
【００２７】
図８の回路図では、関連した補正巻線３と直列に電気接続された２個の界磁コイルＦ１及びＦ２が、４個のＦＥＴより成るスイッチングブリッジ41によって駆動される。ある時間の部分には一方の界磁コイルのみが駆動されるため、スイッチングブリッジは共通の素子を共有でき、費用が節減される。図８では、スイッチングブリッジ41の中央のアームは双方の界磁コイルＦ１及びＦ２に共通のものであり、常にマイクロコントローラ40によって駆動される。界磁コイルＦ１あるいはＦ２内に電流を発生させるために、スイッチングブリッジの右あるいは左のアームがマイクロコントローラ40によって駆動される。
【００２８】
図９に示すように、４個のセンスコイルＡ，Ｂ，Ｃ及びＤの各々に対して、約50倍の利得を有するセンス増幅器42が具えられている。これらのセンス増幅器42の出力は多重化Ａ／Ｄコンバータ30の複数の入力ポートに供給され、４個のセンス増幅器42の出力を時間的に順次に読出す。
【００２９】
外乱を生じる物体１、すなわち鉄筋の深さは、予め記憶された知識ベースを用いることによって決定することができる。この知識ベースは、例えば10mm〜100mmの深さの範囲において多数の異なる直径の鉄筋を測定した結果得られるものである。鉄筋の深さを決定するためには、以下の処理工程Ｓ１〜Ｓ４を実行する。
Ｓ１：  下側（第２）界磁コイルＦ２を励磁して、各センスコイル対からの信号強度を測定する。
Ｓ２：  上側（第１）界磁コイルＦ１を励磁して、各センスコイルからの信号強度を測定する。
Ｓ３：  これら２つの結果を、予め記憶された知識ベースのアレイからの深さの読取りをアクセスするための指標として用いる。
Ｓ４：  アレイから取出された結果を表示する。
【００３０】
図10は、隠れた物体１がある水平面（二次元面）に、ある測定可能範囲内のある深さで位置する場合にも検出することができるという大きな利点を有する本発明による誘導センサヘッドの構成配置の全体図を示している。図10に示すように、マイクロコントローラ40は、多重化Ａ／Ｄコンバータ30を介してセンスコイルの測定値を受ける。測定前の校正工程中、トリム巻線２に対するデジタル制御されたトリム電流が、補正巻線３の結合を最適化するように調整される。マイクロコントローラ40は、例えば図８で示すような界磁コイル駆動電子装置25の始動及び制御を行なう。明瞭とするために、図10では、一対のツインセンスコイルＡ及びＢのみを示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による界磁コイル及びツインセットのセンスコイルの基本的な配置図を示す平面図である。
【図１ａ】  本発明による界磁コイル及びツインセットのセンスコイルの基本的な配置図を示す側面図である。
【図２】  励磁電流が界磁コイルを流れる際の自由空間内の磁束を示している。
【図３】  金属物体が、界磁コイルから発生している磁界付近に入ってきた場合、どのように磁界が歪むかを示している。
【図４】  ある透磁率の物体（例えば鉄筋）が、図２の界磁コイル及びセンスコイルの配置に亙って移動する場合の図１の２個のセンスコイルの各々からの出力電圧を示すグラフである。
【図５】  位置及び深さ情報を得るために軸線方向に変位されている２個の同一の界磁コイルを有するコイル配置の基本的な概念を示している。
【図６】  媒質内で任意の角度にある隠れた物体を検出するための、図５に示すような２個の界磁コイルと、互いに直交に配置された二対のセンスコイルとの構成配置を示している。
【図６ａ】  図６の２個の界磁コイル及び互いに直交に配置された二対のセンスコイルの構成配置を示している側面図である。
【図７】  磁束補正のための調整手段として補正巻線とトリム巻線とを２個の界磁コイルの双方に付加的に設けた磁気構成の基本的な原理を示している。
【図８】  補正巻線が付加的に設けられている一対のツイン界磁コイルを時間的に順次に駆動するためのスイッチングブリッジの回路構成を示している。
【図９】  図６の二対のツインセンスコイルからの出力信号に対する増幅器と多重化Ａ／Ｄコンバータとの回路構成の例を示している。
【図１０】  本発明による誘導センサヘッドの制御及び読取りシステムの基本的な完成構造を示している。
【符号の説明】
Ａ〜Ｄ  センスコイル
Ｆ  界磁コイル
Ｆ１  第１（上側）界磁コイル
Ｆ２  第２（下側）界磁コイル
ＦＬ  力線
１  物体
２  トリム巻線
３  補正巻線
２５  界磁コイル駆動電子装置
３０  Ａ／Ｄコンバータ
４０  マイクロコントローラ
４１  スイッチングブリッジ
４２  センス増幅器
【図１】
0004546633.tif 000002
【図１ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図６ａ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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