(57)【要約】【課題】磁束密度を精確に測定できる磁気センサを提供する。【解決手段】磁気センサ１０は、磁束密度を測定する磁束密度センサ１５と、磁界を測定する磁界センサ１４とを備え、磁界センサ１４は、磁界を測定する被測定面側に配置される一の磁界検出素子２０ａ、２０ｃと、該一の磁界検出素子に対して、被測定面とは反対側に配置される１つ又は複数の他の磁界検出素子２０ｂ、２０ｄとを有し、磁束密度センサ１５は、４つの探針３０ａ〜３０ｄと、４つの探針を付勢する第１弾性体３１と、４つの探針３０ａ〜３０ｄそれぞれと、第１弾性体３１との間に配置される個別の第２弾性体３２と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束密度を測定する磁束密度センサ（１５）と、磁界を測定する磁界センサ（１４）とを備えた磁気センサ。
【請求項２】
前記磁界センサ（１４）は、磁界を測定する被測定面側に配置される一の磁界検出素子（２０ａ、２０ｃ）と、該一の磁界検出素子に対して、被測定面とは反対側に配置される１つ又は複数の他の磁界検出素子（２０ｂ、２０ｄ）とを有する請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
１つ又は複数の前記他の磁界検出素子（２０ｂ、２０ｄ）は、前記一の磁界検出素子（２０ａ、２０ｃ）に対して直線状に配置される請求項２に記載の磁気センサ。
【請求項４】
隣接する磁界検出素子（２０ａ、２０ｂ）同士は、対向する端部それぞれから配線（２４ａ、２６ｂ）が延びて重なっている請求項２又は３に記載の磁気センサ。
【請求項５】
少なくとも１つの磁界検出素子（２０ａ、２０ｂ）の端部から、前記少なくとも１つの磁界検出素子（２０ａ、２０ｂ）を覆うように配線（２４ｂ、２６ｂ）が延びている請求項２〜４の何れか一項に記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記磁束密度センサ（１５）は、
４つの探針（３０ａ〜３０ｄ）と、
４つの前記探針を付勢する第１弾性体（３１）と、
４つの前記探針（３０ａ〜３０ｄ）それぞれと、第１弾性体（３１）との間に配置される個別の第２弾性体（３２）と、
を有する請求項１〜５の何れか一項に記載の磁気センサ。
【請求項７】
前記第１弾性体の弾性率（３１）は、前記第２弾性体の弾性率（３２）の４倍よりも小さい請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項８】
４つの前記探針（３０ａ〜３０ｄ）の先端は同一平面上で菱形の頂点に位置する請求項６又は７に記載の磁気センサ。
【請求項９】
前記磁束密度センサ（１５）は、
４つの探針（３０ａ〜３０ｄ）と、
４つの前記探針を付勢する第１弾性体（３１）と、
４つの前記探針（３０ａ〜３０ｄ）それぞれと、第１弾性体（３１）との間に配置される個別の第２弾性体（３２）と、
を有する請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項１０】
前記第１弾性体の弾性率（３１）は、前記第２弾性体の弾性率（３２）の４倍よりも小さい請求項９に記載の磁気センサ。
【請求項１１】
４つの前記探針（３０ａ〜３０ｄ）の先端は同一平面上で菱形の頂点に位置する請求項９又は１０に記載の磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動機の磁心等の電磁気部品の鉄損を測定するために磁気センサが用いられている。
【０００３】
例えば、電動機固定子の磁心に対しては、鉄損を低減してエネルギー効率を高めることが求められている。
【０００４】
そのため、磁気センサを用いて、磁心の鉄損が調べられる。磁気センサを用いて磁心の磁束密度及び磁界を測定し、測定した磁束密度及び磁界からヒステリシスループを作成して、このヒステリシスループの面積から鉄損が得られる。
【０００５】
そこで、磁心の局所的な磁束密度を調べるため、２つの探針対を有する磁気センサを用いて、Ｘ方向及びＹ方向の磁束密度を測定することが提案されている。２本の探針を有する探針対を、磁束密度を測定する被測定面に接触させて、電圧を測定することにより、Ｘ方向又はＹ方向の内の何れかの一方の磁束密度の成分を測定する。従って、この磁気センサは、２つの探針対、即ち合計４本の探針を被測定面に接触させて磁束密度を測定する。
【０００６】
また、磁心の鉄損を調べるために、ホール素子等を有する磁気センサを用いて、磁界の測定が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２７４７５号公報
【特許文献２】特開２００７−１８９７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した磁気センサは、磁束密度を測定する被測定面に対して、４本の探針の内の３本の探針が接触すると、被測定面に対して安定させることができる。そのため、４本の探針の内の１本の探針が被測定面と適切に接触していない状態で、磁束密度の測定が行われる場合があった。従って、４本の探針を有する磁束密度センサでは、正確な磁束密度の測定を行えないおそれがあった。
【０００９】
また、磁界の測定において、本来、測定されるべき磁界は、磁心の内部の磁界である。しかし、磁界の測定では、磁気センサを磁心の表面に近接させて測定することになる。そのため、磁気センサは、磁心の内部の磁界を直接測定してはいない。従って、従来の磁気センサは、真実の磁界と測定値との間には大きな誤差が生じおそれがあった。
【００１０】
そこで、本明細書は、磁束密度を精確に測定できる磁気センサを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本明細書は、磁界を精確に測定できる磁気センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本明細書に開示する磁気センサによれば、磁束密度を測定する磁束密度センサ（１５）と、磁界を測定する磁界センサ（１４）とを備える。
【００１３】
ここで、本明細書に開示する磁気センサでは、上記磁界センサ（１４）が、磁界を測定する被測定面側に配置される一の磁界検出素子（２０ａ、２０ｃ）と、該一の磁界検出素子に対して、被測定面とは反対側に配置される１つ又は複数の他の磁界検出素子（２０ｂ、２０ｄ）とを有することが好ましい。
【００１４】
また、本明細書に開示する磁気センサでは、上記磁束密度センサ（１５）が、４つの探針（３０ａ〜３０ｄ）と、４つの上記探針を付勢する第１弾性体（３１）と、４つの上記探針（３０ａ〜３０ｄ）それぞれと、第１弾性体（３１）との間に配置される個別の第２弾性体（３２）と、を有することが好ましい。
【００１５】
なお、上記各構成要素に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成要素との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本明細書に開示する磁気センサの一実施形態を示す図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、磁気センサの要部の拡大図である。
【図３】（Ａ）は、磁界センサの断面図であり、（Ｂ）は、磁界センサの平面図である。
【図４】磁界センサの変型例を示す図である。
【図５】磁界センサの測定値を用いて磁界強度を求めることを説明する図である。
【図６】磁界センサの他の変型例を示す図である。
【図７】接触抵抗と探針の荷重との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本明細書で開示する磁気センサの好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００１８】
図１は、本明細書に開示する磁気センサの一実施形態を示す図である。図２（Ａ）及び（Ｂ）は、磁気センサの要部の拡大図である。
【００１９】
本実施形態の磁気センサ１０は、磁束密度を測定する磁束密度センサ１５と、磁界を測定する磁界センサ１４とを備える。
【００２０】
例えば、磁気センサ１０を用いて測定した磁束密度及び磁界からヒステリシスループを作成し、このヒステリシスループの面積から被測定面５０の鉄損を求めることができる。
【００２１】
磁気センサ１０は、磁束密度センサ１５及び磁界センサ１４を内部に収める筐体１１を有する。筐体１１は、筐体上部１１ａと筐体下部１１ｂとにより形成される。筐体下部１１ｂは、筐体上部１１ａの下方の凸部に着脱自在に嵌合する。磁界センサ１４は、筐体下部１１ｂに固定される。
【００２２】
磁気センサ１０は、磁心を形成する鋼板等の磁性体である被測定面５０の磁束密度及び磁界（磁場）を測定する。被測定面５０では、磁束密度ベクトル及び磁界ベクトルは２次元ベクトル量である。
【００２３】
磁束密度センサ１５は、２次元ベクトル量である磁束密度ベクトルのＸ方向及びＹ方向成分を測定することができる。同様に、磁界センサ１４は、２次元ベクトル量である磁界ベクトルのＸ方向及びＹ方向成分を測定することができる。
【００２４】
磁束密度センサ１５は、磁束密度の一方の成分を測定する第１の探針対３０ａ、３０ｂと、磁界の他方の成分を測定する第２の探針対３０ｃ、３０ｄと、を有する。このように、磁束密度センサ１５は、４本の導電性の探針３０ａ〜３０ｄを有している。
【００２５】
探針３０ａ〜３０ｄは、先端側の径が小さい探針下部３０ｓと、探針下部よりも径が大きい基部側の探針上部３０ｔと、探針下部と探針上部との間のテーパ部３０ｍとを有する。探針３０ａ〜３０ｄは、断面形状が円形である。
【００２６】
探針３０ａ〜３０ｄが被測定面５０と接触していない状態では、４つの探針３０ａ〜３０ｄの先端は同一平面上で菱形の頂点に位置する。
【００２７】
磁束密度を測定する際には、第１の探針対３０ａ、３０ｂを、被測定面５０と電気的に接触させる。探針対３０ａ、３０ｂは、図示しない電圧計に接続されており、被測定面５０の電圧が測定されて、磁束密度の一方の成分が求められる。同様に、第２の探針対３０ｃ、３０ｄを用いて、磁束密度の他方の成分が求められる。
【００２８】
また、磁束密度センサ１５は、４本の探針３０ａ〜３０ｄを付勢する第１弾性体３１と、４つの探針３０ａ〜３０ｄそれぞれと第１弾性体３１との間に配置される個別の第２弾性体３２と、を有する。
【００２９】
本実施形態の第１弾性体３１は円柱形状のコイルバネである。第１弾性体３１は、可動部３３の立設部３３ｂの周囲に嵌め込まれている。可動部３３は、４本の探針３０ａ〜３０ｄそれぞれからの力を受ける基部３３ａと、基部３３ａの中央に垂設された立設部３３ｂとを有する。
【００３０】
また、磁気センサ１０は、可動部３３を上下方向に移動可能に保持する固定部１６を有する。
【００３１】
固定部１６は、筐体上部１１ａの中央に設けられた空間である中空部１３に嵌め込まれている。中空部１３は、固定部１６が嵌め込まれた中空上部１３ａと、可動部３３が配置される中空下部１３ｂとを有する。
【００３２】
第１弾性体３１は、中空下部１３ｂに延出した固定部１６の部分と、基部３３ａとの間で、伸縮自在に保持される。固定部１６の下方には、立設部３３ｂの上部を上下方向に移動可能に案内する凹部１６ａが設けられている。
【００３３】
４本の探針３０ａ〜３０ｂが被測定面５０と接触していない状態では、第１弾性体３１によって付勢された可動部３３は、基部３３ａが中空下部１３の底面と接触した状態にある。４本の探針３０ａ〜３０ｂも、基部３３ａを介して、第１弾性体３１によって付勢されている。
【００３４】
一方、４本の探針３０ａ〜３０ｂが被測定面５０と接触すると、４本の探針３０ａ〜３０ｂによって力を受けた第１弾性体３１が伸縮するのと共に、立設部３３ｂの上部が凹部１６ａ内を上下方向に移動する。
【００３５】
本実施形態の第２弾性体３２は、ゴム等の高分子材料により形成される。個別の第２弾性体３２が、探針３０ａ〜３０ｄそれぞれと基部３３ａとの間に配置される。
【００３６】
基部３３ａは、探針３０ａ〜３０ｄが上方に向かって移動すると、第２弾性体３２を介して、探針３０ａ〜３０ｄから上方に向かう力を受ける。
【００３７】
磁束密度センサ１５の４本の探針３０ａ〜３０ｄは、筐体１１内の空間である探針案内部１２に収められている。探針案内部１２は、探針３０ａ〜３０ｄの水平方向の動きを規制して、上下方向の移動を案内する。
【００３８】
探針案内部１２は、円柱形状の案内上部１２ａと、案内上部１２ａよりも径が小さい円柱形状の案内下部１２ｂとにより形成される。案内下部１２ｂは、探針３０ａ〜３０ｄの探針下部３０ｓが挿通可能な大きさを有し、案内上部１２ａ探針３０ａ〜３０ｄの探針上部３０ｔが挿通可能な大きさを有する。探針３０ａ〜３０ｄのテーパ部３０ｍの寸法は、案内下部１２ｂよりも大きいので、テーパ部３０ｍが案内下部１２ｂよりも下方に移動することが禁止されて、探針３０ａ〜３０ｄの探針案内部１２内における上下方向の移動が規制される。
【００３９】
被測定面５０は、凹凸等を有する場合があり、必ずしも平坦な面であるとは限らない。本実施形態の磁束密度センサ１５は、被測定面５０が平坦でなくとも、第１弾性体３１及び４つの第２弾性体３２によって、４本の探針３０ａ〜３０ｄの先端それぞれを、被測定面５０と確実に接触させることができる。
【００４０】
磁束密度センサ１５による磁束密度を測定する際に、第１弾性体３１は、４本の探針３０ａ〜３０ｄからの力を受けて縮むように変形する。この第１弾性体３１の変形量は、４本の探針３０ａ〜３０ｄに対して共通した量である。一方、４本の探針３０ａ〜３０ｄそれぞれが被測定面５０から受ける力には異なる場合があるので、この力の差異による４本の探針３０ａ〜３０ｄそれぞれの上下方向の変位量を、各第２弾性体３２の変位量として吸収させる。このようにして、４本の探針３０ａ〜３０ｄの先端それぞれを、被測定面５０に確実に接触させることができる。
【００４１】
この観点から、第１弾性体３１の弾性率は、第２弾性体３２の弾性率の４倍、好ましくは３倍、更に好ましくは２倍よりも小さいことが好ましい。このような構成により、第１弾性体３１の変位量を、各第２弾性体３２の変位量よりも大きくして、４本の探針３０ａ〜３０ｄから受ける力の変位量の内の大部分を第１弾性体３１の変形により吸収し、且つ４本の探針３０ａ〜３０ｄそれぞれが受ける力の差の部分を各第２弾性体３２の変形により吸収できる。
【００４２】
次に、磁界センサ１４について、以下に更に詳述する。
【００４３】
磁界センサ１４は、磁界の一方の成分を測定する第１の磁界検出素子対２０ａ、２０ｂと、磁界の他方の成分を測定する第２の磁界検出素子対２０ｃ、２０ｄと、を有する。このように、磁界センサ１４は、４つの磁界検出素子２０ａ〜２０ｄを有している。
【００４４】
本実施形態の磁界検出素子２０ａ〜２０ｄは、ホール素子である。磁界検出素子２０ａ〜２０ｄは、平板状であり、測定する磁界の成分の向きに対して、面を垂直にして磁界が測定される。
【００４５】
第１の磁界検出素子対２０ａ、２０ｂが測定する磁界の成分は、第２の探針対３０ｃ、３０ｄが測定する磁束密度の成分と同じである。図２（Ｂ）に示すように、第１の磁界検出素子対２０ａ、２０ｂにおける磁界検出素子の面の向きは、第２の探針対を構成する探針３０ｃ及び探針３０ｄを結ぶ線と直交する。
【００４６】
また、第２の磁界検出素子対２０ｃ、２０ｄが測定する磁界の成分は、第１の探針対３０ａ、３０ｂが測定する磁束密度の成分と同じである。図２（Ｂ）に示すように、第２の磁界検出素子対２０ｃ、２０ｄにおける磁界検出素子の面の向きは、第１の探針対を構成する探針３０ａ及び探針３０ｂを結ぶ線と直交する。
【００４７】
また、磁界センサ１４は、第１の磁界検出素子対２０ａ、２０ｂが配置される基板２１ａと、第２の磁界検出素子対２０ｃ、２０ｄが配置される基板２１ｂとを有する。基板２１ａ、２１ｂは、例えば、ガラスを用いて形成され得る。
【００４８】
基板２１ａ、２１ｂは、縦長の直方体形状を有する素子支持部２２の隣接する側面に固定される。
【００４９】
図２（Ｂ）に示すように、基板２１ａ、２１ｂは、当接する部分が互いに突き合わされるようにテーパ状に形成されており、このテーパ状の部分を突き合わせて、素子支持部２２上に配置される。このような構成により、磁界センサ１４の寸法を小さくできる。
【００５０】
また、図２（Ａ）に示すように、磁界センサ１４の第１の磁界検出素子対２０ａ、２０ｂは、磁界を測定する被測定面５０側に配置される一の磁界検出素子２０ａと、該一の磁界検出素子２０ａに対して、被測定面５０とは反対側に配置される他の磁界検出素子２０ｂとを有する。
【００５１】
他の磁界検出素子２０ｂは、一の磁界検出素子２０ａに対して直線状に基板２１ａ上に配置される。即ち、２つの磁界検出素子２０ａ、２０ｂ、平らな被測定面５０に対しては垂直に配置され得る。
【００５２】
第２の磁界検出素子対を形成する磁界検出素子２０ｃ、２０ｄも、磁界検出素子２０ａ、２０ｂと同様に、基板２１ｂ上に配置される。
【００５３】
図３（Ａ）は、磁界センサ１４の第１の磁界検出素子対２０ａ、２０ｂの断面図であり、図３（Ｂ）は、磁界センサの第１の磁界検出素子対２０ａ、２０ｂの平面図である。
【００５４】
磁界検出素子２０ａは、磁界検出素子２０ａに電力を供給する一対の入力配線２３ａ、２３ｂと、磁界Ｈを受けた磁界検出素子２０ａからの信号を出力する出力配線２４ａ、２４ｂとを有する。なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す入力配線２３ａ、２３ｂ及び出力配線２４ａ、２４ｂは、それらの配線の一部を示している。
【００５５】
磁界検出素子２０ａにおける磁界検出素子２０ｂと対向する端部からは、出力配線２４ａが、磁界検出素子２０ｂに向かって延びている。
【００５６】
同様に、磁界検出素子２０ｂは、磁界検出素子２０ｂに電力を供給する一対の入力配線２５ａ、２５ｂと、磁界検出素子２０ｂからの信号を出力する出力配線２６ａ、２６ｂとを有する。磁界検出素子２０ｂにおける磁界検出素子２０ａと対向する端部からは、出力配線２６ｂが、磁界検出素子２０ａに向かって延びている。
【００５７】
そして、隣接する磁界検出素子２０ａ、２０ｂ同士は、対向する端部それぞれから出力配線２４ａ、２６ｂが延びて重なっている。出力配線２４ａと出力配線２６ｂとの間には、両配線を電気的に絶縁する絶縁層２７が配置される。
【００５８】
このように、２つの出力配線２４ａ及び出力配線２６ｂを重ねることにより、配線を配置するスペースを低減して、磁界検出素子２０ａと磁界検出素子２０ｂとの間の距離を短くすることができる。
【００５９】
詳しくは後述するが、磁界センサ１４は、磁界検出素子２０ａと磁界検出素子２０ｂとの間の距離を短くする構成により、被測定面５０の磁界をより精確に測定することができる。
【００６０】
図４は、磁界センサの変型例を示す図である。
【００６１】
図４に示す変型例では、磁界検出素子２０ａにおける被測定面５０側の端部から、磁界検出素子２０ａを覆うように出力配線２４ｂが、磁界検出素子２０ｂに向かって延びている。出力配線２４ｂは、絶縁層２７ｂを介して磁界検出素子２０ａの上に積層される。また、出力配線２４ｂは、磁界検出素子２０ａと磁界検出素子２０ｂとの間では、絶縁層２７ａを介して出力配線２６ｂの上に積層される。
【００６２】
図４に示す変型例では、出力配線２４ｂを、磁界検出素子２０ａを覆うように配置することにより、出力配線２４ｂを流れる電流によって誘起されるノイズが磁界検出素子の出力信号に与える影響を低減する。
【００６３】
例えば、出力配線２４ｂを、磁界検出素子２０ａを迂回させて、磁界検出素子２０ｂに向かって延びるように配置すると、出力配線２４ｂによって囲まれる領域の中に磁界検出素子２０ａが位置することになる。そして、出力配線２４ｂに電流が流れると、磁界が生成され、その磁界の変動によって出力配線２４ｂに変位電流が発生すると、磁界検出素子の信号にノイズが生じる場合がある。
【００６４】
そこで、図４に示す変型例では、出力配線２４ｂが磁界検出素子２０ａを覆うように配置することにより、磁界検出素子の信号にノイズ生じることを低減している。
【００６５】
また、図４に示す変型例では、磁界検出素子２０ｂにおける磁界検出素子２０ａ側の端部から、磁界検出素子２０ｂを覆うように出力配線２６ｂが、磁界検出素子２０ａとは反対側に向かって延びている。出力配線２６ｂは、絶縁層２７ｃを介して磁界検出素子２０ｂの上に積層される。これにより、出力配線２６ｂに流れる電流によって、磁界検出素子の信号にノイズ生じることを低減している。
【００６６】
上述した第１の磁界検出素子対２０ａ、２０ｂに対する説明は、第２の磁界検出素子対２０ｃ、２０ｄに対しても適宜適用される。
【００６７】
次に、磁界センサ１４を用いて、被測定面５０の磁界を測定することを、図５を参照して、以下に説明する。
【００６８】
図５の縦軸は、被測定面から垂直方向の位置を示しており、横軸は、磁界の強度を示している。
【００６９】
ここで、磁界の測定において、本来、測定されるべき磁界を、磁心の内部の位置Ｚにおける磁界の強度Ｈ１とする。磁界の強度は、磁心である被測定面５０から離れるのと共に減少する様子が、鎖線のカーブＴによって表されている。
【００７０】
プロットＭ１は、磁界センサ１４の磁界検出素子２０ａによる測定値Ｈ３を示す。磁界検出素子２０ａは、第１の磁界検出素子対２０ａ、２０ｂの内の被測定面側の素子であり、被測定面５０の近くに配置される。磁界の測定値Ｈ３は、カーブＴにおいて、被測定面５０に対して磁界検出素子２０ａが配置された位置における磁界の強度である。
【００７１】
また、プロットＭ２は、磁界センサ１４の磁界検出素子２０ｂによる測定値Ｈ４を示す。磁界検出素子２０ｂは、第１の磁界検出素子対２０ａ、２０ｂの内の磁界検出素子２０ａに対して被測定面５０とは反対側に配置される素子である。磁界の測定値Ｈ４は、カーブＴにおいて、被測定面５０に対して磁界検出素子２０ｂが配置された位置における磁界の強度である。
【００７２】
ここで、測定値Ｈ３，Ｈ４は、磁心の内部の位置Ｚにおける磁界の強度Ｈ１よりも低い値であり、強度Ｈ１とは異なっている。
【００７３】
ここで、２つのプロットＭ１、Ｍ２を結んだ直線Ｌを作成し、この直線Ｌを用いて磁心の内部の位置Ｚにおける磁界の強度を外挿により求めた値が、推定値Ｈ２である。推定値Ｈ２は、測定値Ｈ３，Ｈ４よりも、磁心の内部の位置Ｚにおける磁界の強度Ｈ１と近い値を示す。
【００７４】
このように磁界センサ１４を用いて、精確な磁界を求めることができる。
【００７５】
ここで、磁界センサ１４の磁界検出素子２０ｂが磁界検出素子２０ａに対して離れており、例えば、磁界検出素子２０ｂによる磁界の測定がプロットＭ３で行われたとする。ここで、２つのプロットＭ１、Ｍ３を結んだ直線Ｍを作成し、この直線Ｍを用いて磁心の内部の位置Ｚにおける磁界の強度を外挿により求めた値は、推定値Ｈ５となる。
【００７６】
推定値Ｈ５は、推定値Ｈ２よりも、磁心の内部の位置Ｚにおける磁界の強度Ｈ１とは異なった値となる。
【００７７】
従って、精確な磁界を求めるには、第１の磁界検出素子対２０ａ、２０ｂを形成する２つの磁界検出素子の間の距離を短くすることが望ましい。そこで、本実施形態では、上述したように、配線を重ねる構成を採用して、２つの磁界検出素子の間の距離を短くしている。
【００７８】
また、磁心の内部の位置Ｚにおける磁界の強度を外挿により求める直線を得るには、プロットの数が多いことが好ましい。
【００７９】
そこで、図６に示すように、磁界センサは、磁界を測定する被測定面５０側に配置される一の磁界検出素子２０ａと、該一の磁界検出素子２０ａに対して、被測定面５０とは反対側に配置される２つの他の磁界検出素子２０ｂ、２０ｅとを有していても良い。
【００８０】
また、磁界センサは、磁界を測定する被測定面５０側に配置される一の磁界検出素子２０ｃと、該一の磁界検出素子２０ｃに対して、被測定面５０とは反対側に配置される２つの他の磁界検出素子２０ｄ、２０ｆとを有していても良い。
【００８１】
更に、磁界センサは、磁界を測定する被測定面側に配置される一の磁界検出素子と、該一の磁界検出素子に対して、被測定面とは反対側に配置される３つ以上の磁界検出素子とを有していても良い。
【００８２】
このように、より多くの数の磁界検出素子を用いて磁界を測定し、得られた測定値を用いて、磁心の内部の位置Ｚにおける磁界の強度を求めることにより、更に精度の高い磁界を得ることができる。
【００８３】
次に、磁気センサ１０の磁束密度センサ１５を用いて、絶縁層によって被覆された被測定面を測定する際に探針３０ａ〜３０ｄに加わる荷重の好ましい範囲について、図７を参照して、以下に説明する。
【００８４】
通常、磁心を形成する鋼板の表面は樹脂等の絶縁膜によって覆われている。磁束密度の測定の際には、探針３０ａ〜３０ｄに荷重を加え、探針３０ａ〜３０ｄの先端が鋼板の表面を覆う絶縁膜を突き破り、探針３０ａ〜３０ｄを被測定面である鋼板と電気的に接触させる。
【００８５】
図７は、接触抵抗と探針の荷重との関係を示す図である。ここで、探針３０ａ〜３０ｄの先端の曲率半径を５０μｍとする。
【００８６】
探針３０ａ〜３０ｄに加える荷重が小さいと、探針３０ａ〜３０ｄの先端が鋼板の表面を覆う絶縁層を突き破れないので、接触抵抗が大きい。
【００８７】
一方、探針３０ａ〜３０ｄに加える荷重が大きすぎると、接触抵抗は小さくなるが、探針が破損するか又は摩耗が大きくなるおそれがある。
【００８８】
そこで、接触抵抗を低減しつつ、探針の破損を防止する観点から、探針に加える荷重は、３０〜５０ｇｆであることが好ましい。ここで、探針３０ａ〜３０ｄの先端の曲率半径を５０μｍとすると、一本の探針あたりに加える荷重は１．０〜２．０Ｍｐａとすることが好ましい。
【００８９】
上述した本実施形態の磁気センサによれば、磁束密度を精確に測定できる。
【００９０】
また、上述した本実施形態の磁気センサによれば、磁界を精確に測定できる。
【００９１】
本発明では、上述した実施形態の磁気センサは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、一の実施形態が有する構成要件は、他の実施形態にも適宜適用することができる。
【００９２】
例えば、上述した実施形態では、第１弾性体はコイルバネであったが、第１弾性体は、板バネ等の他のバネであっても良いし、ゴム等の高分子材料により形成されていても良い。
【００９３】
また、上述した実施形態では、第２弾性体はゴム等の高分子材料により形成されていたが、第２弾性体は、コイルバネ又は板バネ等のバネであっても良い。
【００９４】
また、上述した実施形態では、磁界センサとして、ホール素子を用いていたが、磁界センサとして、コイルを有する素子を用いても良い。
【符号の説明】
【００９５】
１０    磁気センサ
１４    磁界センサ
１５    磁束密度センサ
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ    磁界検出素子
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ    探針
３１    第１弾性体
３２    第２弾性体
【図１】
2013238453.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2013238453.tif 000006
【図５】
2013238453.tif 000007
【図６】
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【図７】
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