(57)【要約】【課題】磁場空間の磁気特性を計測し、磁気力や磁束密度、磁気勾配を定量的に計測、表示し、これらの値が所定の値を超えた場合に、警告を発する磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を提供する。【解決手段】測定に使用する加速度センサーを、加速度の大きさに応じて弾性変形もしくは弾性移動する可動部を有し、この可動部に所定の質量の磁性体を一体化して、可動部と磁性体の質量に加速度と磁気力が作用する磁性加速度センサーで構成し、さらには前記磁性体と同一質量の非磁性体を一体化することで、磁場中において可動部に磁気力が作用しない非磁性加速度センサーを構成し、これらの１対の加速度センサーで磁場空間内の加速度を計測し両計測値の差分から磁気力を計測する。この磁気力が所定の閾値を超えた場合に警告を発し、磁気力による磁気吸引で磁性物体が破損し、人を傷つけることを防止する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場や磁気力を発生する磁場発生手段によって生じる磁場空間の磁気特性を計測する磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置において、
少なくとも該磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置に、
加速度計測手段の可動部に磁気力作用手段を一体化させ、計測方向が１次元以上の磁性加速度計測手段と、
該磁性加速度計測手段の計測結果を数値演算する演算手段と、
前記各手段へ給電する給電手段と、
を備えたことを特徴とする磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置。
【請求項２】
磁場や磁気力を発生する磁場発生手段によって生じる磁場空間の磁気特性を計測する磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置において、
少なくとも該磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置に、
加速度計測手段の可動部に磁気力作用手段を一体化させ、計測方向が１次元以上の磁性加速度計測手段と、
加速度計測手段の可動部に該磁気力作用手段の質量もしくは体積もしくは寸法がほぼ同等の該磁気力無作用手段を一体化させた計測方向が１次元以上の非磁性加速度計測手段と、
該磁性加速度計測手段の計測結果を数値演算する演算手段と、
前記各手段へ給電する給電手段と、
を備えたことを特徴とする磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置。
【請求項３】
磁場や磁気力を発生する磁場発生手段によって生じる磁場空間の磁気特性を計測する磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置において、
少なくとも該磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置に、
加速度計測手段の可動部に磁気力作用手段を一体化させ、計測方向が１次元以上の磁性加速度計測手段と、
測定磁場空間の磁束密度を計測する計測方向が１次元以上の磁束密度計測手段と、
該磁性加速度計測手段および該磁束密度計測手段の計測結果を数値演算する演算手段と
前記各手段へ給電する給電手段と、
を備えたことを特徴とする磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置。
【請求項４】
磁場や磁気力を発生する磁場発生手段によって生じる磁場空間の磁気特性を計測する磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置において、
少なくとも計測方向が１次元以上の該磁性加速度センサーを、加速度の大きさに応じて撓む可動部を薄板状の非磁性材料製の面内で弾性変形する部材で構成し、部材の質量と磁気力作用手段の質量に加速度が作用し、部材の変形量を圧電型素子で計測し、この可動部に所定の質量の磁性体を付加、一体化して構成したことを特徴とする磁性加速度センサー。
【請求項５】
磁場や磁気力を発生する磁場発生手段によって生じる磁場空間の磁気特性を計測する磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置において、
少なくとも計測方向が１次元以上の該磁性加速度センサーを、加速度の大きさに応じて撓む可動部を薄板状の非磁性材料製の面内で弾性変形する部材で構成し、部材の質量と磁気力作用手段の質量に加速度が作用し、部材の変形量を静電容量型素子で計測し、この可動部に所定の質量の磁性体を付加、一体化して構成したことを特徴とする磁性加速度センサー。
【請求項６】
磁場や磁気力を発生する磁場発生手段によって生じる磁場空間の磁気特性を計測する磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置において、
少なくとも該磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置に、
加速度計測手段の可動部に磁気力作用手段を一体化させた計測方向が１次元以上の磁性加速度計測手段と、
該磁性加速度計測手段の計測結果を数値演算する演算手段と、
該磁気特性の１項目以上の磁気特性が所定の閾値を超えた場合に閾値越えの電気信号を出力する演算・制御・警報手段と、
人間が感知できる警告手段と、
前記各手段へ給電する給電手段と、
を備えたことを特徴とする磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置。
【請求項７】
磁場や磁気力を発生する磁場発生手段によって生じる磁場空間の磁気特性を計測する磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置において、
角速度を計測する磁性加速度センサーが、加振手段を有し、加速度や角速度の大きさに応じて該加振手段で可撓する可動部を有し、
該可動部の１面に該加振手段を一体化し、
該加振用手段の取付け面と所定の角度を有する方向の面にコリオリ力で生じた歪を計測する歪計測手段を一体化し、
さらに、前記歪計測手段の取付け面に磁気力作用手段を一体化して
構成したことを特徴とする磁性加速度センサー。
【請求項８】
前記磁性加速度センサーに付加、一体化する磁性体の材質が鉄もしくはニッケルである
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、および請求項７記載の磁気特性警告器および警告システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場中において磁性物質に物理的磁気力を与える際に、作用する磁気特性を精度よく測定できる安価な磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超電導式や永久磁石式の核磁気共鳴イメージング、核磁気共鳴装置、超電導磁気浮上車両、超電導加速器や電磁石を有する磁場発生装置等の設置空間においては、磁場発生装置運転中の磁石からの漏れ磁場は高く、かつ広範囲であり、人が医療機器や、医療用ガスボンベや、測定機器や通信機器等の電子機器、工具やステール椅子等の被物体を持参して磁場空間内に入る場合、電子機器の誤動作や、スパナ等の磁性体工具の高速吸引等を生じさせる磁気的危険空間が存在する。また、磁場発生装置の励磁前の製作組立や保守点検に使用した電子機器や、作業用ガスボンベや、工具やステール椅子の回収を忘れる人為的なミスが少なからず発生し、磁場発生装置の電磁石を徐々に励磁する際に発生する磁場で、電子機器や工具やステール椅子が磁場発生装置に磁気力で吸引される危険磁場空間が生じる場合がある。
【０００３】
また、近年急速な進展を示す再生医療分野において、膝関節の軟骨や骨の再生医療で研究が進められている、核磁気共鳴画像装置用造影剤を磁性微粒子として取り込ませた間葉系幹細胞（以下磁性幹細胞と称す）の外部誘導手段として、強磁気力を提供できる磁場発生手段の例えば超電導バルク磁石の適用が、臨床応用を目標に積極的に進められている。現状の再生医療試験では、超電導バルク磁石の磁界内で、前記磁性幹細胞の注入部位や誘導先への細胞の軌跡を、内視鏡を使用しながら確認して行っている。しかし、多数のデータを整理する場合、両部位における磁気力や磁気力係数を定量的に把握し、治療効果を比較検討することが重要である。
【０００４】
ここで、従来の測定位置前後での磁束密度の測定は、１個の磁気測定用のホール素子を圧電アクチエータに組み込み、一次元の微小移動距離の数十μmから数百μmを短時間にトラバースし、少なくとも２点の測定位置で磁束密度を測定し、その測定結果より測定位置での一次元の磁気勾配を測定、算出する装置が特許文献１の特許公開２０１３-１９５１７２に開示されている。
【０００５】
しかし、上記装置で磁気勾配を求めるのに使用する圧電アクチエータ本体はトラバースの距離を確保するため多数の高価なピエゾ素子を積層する必要があり、かなり高価となり、かつ圧電アクチエータ駆動直流電圧が150Vと高く、その駆動ドライバーも高価であり、安価な装置とならない問題があった。
【０００６】
また、磁場中で前記磁性細胞の注入部位や誘導先である特定部位を定めるための、磁気検出手段の固定支持構造が明記されておらず、磁気検出手段を保持する手の手振れ等による、前記特定部位での測定精度が低下する問題があった。
【０００７】
一方、超電導磁気浮上式列車に搭載される超電導磁石は大型で高磁場を発生させるため、車両の超電導磁石周りの保守点検等を行う際、磁気力を定量的に把握し、携帯するスパナや磁気カード等の磁性物質等の磁気吸引力や磁気メモリーの破壊に対する、安全予防を行うことが重要である。
【０００８】
ここで、従来の医療検査用の超電導核磁気共鳴イメージングでは、内蔵された超電導磁石の磁場が短時間に消滅するクエンチが発生した場合に生じる、磁場変化が被医療検査人に影響を与えないように、クエンチの発生の兆候を超電導磁石の電気抵抗変化による電圧上昇で検知し、クエンチの発生を事前に警告する装置が特許文献２の特許公開２００７-２１５６３５公報に開示されている。
【０００９】
ここで、磁気力Fm [N]の計算式を（１）式に示す。体積がV [m3]の磁性物が置かれた空間の磁束密度B[T]とすると、磁気力Fmは、磁束密度Bと磁気勾配ΔB[T/m]の積（以下，磁気力係数fm [T2/m]と記す）に比例する。ここで，χは磁化率[-]，μ0は真空透磁率[N/A2]である。
Fm = V・χ・B・ΔB/μ0
= V・χ・fm /μ0  ・・・・・・・・・・・（１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許公開２０１３-１９５１７２公報
【特許文献２】特許公開２００７-２１５６３５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記特許文献１の引例において、前記引例の構成には前記磁気的危険空間の磁束密度や磁気力の大きさを計測、検知する機器を付帯した被物体は含まれていないことから、電磁石や永久磁石を内蔵した装置が設置された空間で作業するために搬入する前記被物体に対し、所定の磁束密度や磁気力を超える磁気的危険空間が存在するか否かを警告することができないため、搬入する人が磁気的危険空間の存在を認知できず前記被物体の電子機器が誤動作したり、破損したりすることを未然に防止できない問題があった。
【００１２】
また、磁場発生装置の励磁前の製作組立や保守点検を行う際、作業用の電子機器や、ガスボンベや、工具や、ステール椅子の回収を忘れた場合に、作業後の磁場発生装置の電磁石を徐々に励磁する際に発生する磁場で、電子機器内の部品が誤動作や破損したり、工具やステール椅子が磁場発生装置に磁気力で吸引され、磁場発生装置を破損したり、人を傷つけることを未然に防止できない問題があった。
【００１３】
前記特許文献２の引例において、引例の構成には、前記磁気的危険空間の磁気力や磁束密度の大きさを計測、検知する機器を付帯した被物体は含まれていないことから、電磁石や永久磁石を内蔵した装置が設置された空間で作業するために搬入する前記被物体に対し、所定の磁気力や磁束密度を超える磁気的危険空間が存在するか否かを計測し、警告することができないため、搬入する人が磁気的危険空間の存在を認知できず前記被物体の電子機器が誤動作したり、破損したりすることを未然に防止できない問題があった。
【００１４】
また、磁場発生装置の励磁前の製作組立や保守点検を行う際、作業用の電子機器や、ガスボンベや、工具や、ステール椅子の回収を忘れた場合に、作業後の磁場発生装置の電磁石を徐々に励磁する際に発生する磁場で、電子機器内の部品が誤動作や破損したり、工具やステール椅子が磁場発生装置に磁気力で吸引され、磁場発生装置を破損したり、人を傷つけることを未然に防止できない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、前記磁気的危険空間の磁気特性を計測し、磁気力や磁束密度、磁気勾配を定量的に計測、表示し、更にはこれらの値が所定の値を超えた場合に、人が感知できる警告を発する磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を提供することである。
【００１６】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置では、測定に使用する加速度センサーを、加速度の大きさに応じて少なくとも撓みによる弾性変形もしくはバネ等の弾性部材を介して弾性移動する可動部を有し、この可動部に所定の質量、体積、寸法の磁気力作用手段である磁性体を付加、一体化することで、可動部の質量と磁性体の質量に加速度が作用し、かつ磁場中において可動部に磁気力が作用する１軸以上の磁性加速度センサーで構成する。
【００１７】
磁気特性測定装置は、少なくとも該磁性加速度センサーと、該磁性加速度センサーに給電し、磁気力を計測、演算する給電・演算手段と、前記センサーに給電し、計測結果の記録および計測結果から磁気特性を演算し制御処理する給電・演算・制御手段を有した磁気特性測定装置で構成される。
【００１８】
この結果、本発明の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置によれば、同一磁性加速度センサーで磁石から離れた地磁気のみの空間と、測定する磁石の磁場空間で１軸以上の加速度を計測し、磁性加速度センサーによる両計測値の差分から磁気力を演算して計測できる。したがって、構造が簡単な１個の１軸以上の一個の磁性加速度センサーを用いる簡便な構造で、磁場空間での磁気力を計測できるので、安価な磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成できる。
【００１９】
かかる目的を達成するためになされた請求項２記載の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置では、測定に使用する加速度センサーを、加速度の大きさに応じて少なくとも弾性変形もしくは弾性移動する可動部を有し、この可動部に所定の質量、体積、寸法の磁性体を付加、一体化することで、可動部の質量と磁性体の質量に加速度が作用し、磁場中において可動部に磁気力が作用する１軸以上の磁性加速度センサーと、さらには前記磁性体と同一質量やほぼ同等の体積や寸法の非磁性体を付加、一体化することで、磁場中において可動部に磁気力が作用しない１軸以上の非磁性加速度センサーとで構成する。
【００２０】
磁気特性測定装置は、少なくとも前記一対の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーに給電し、前記磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーで加速度を計測、演算する給電・演算手段と、前記センサーに給電し、計測結果の記録および計測結果から磁気特性を演算し制御処理する給電・演算・制御手段を有した磁気特性測定装置で構成される。
【００２１】
この結果、本発明の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置によれば、前記一対の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーで、測定する磁石の磁場空間で１軸以上の加速度を同時に計測し、両加速度センサーの計測値の差分から磁気力を演算して計測できるので、磁性加速度センサーを磁石から離れた地磁気のみの空間で磁気力ゼロの補正の必要が無く、同一の測定時に非磁性加速度センサーで計測する装置の手振れや、傾き等による磁気力以外の加速度をノイズとして演算的に除去できるので、簡便に精度よく磁気力を測定できる磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成できる。
【００２２】
かかる目的を達成するためになされた請求項３記載の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置では、測定に使用する加速度センサーを、加速度の大きさに応じて少なくとも弾性変形もしくは弾性移動する可動部を有し、この可動部に所定の質量の磁性体を付加、一体化することで、可動部の質量と磁性体の質量に加速度が作用し、磁場中において可動部に磁気力が作用する１軸以上の磁性加速度センサーと、さらには前記磁性体と同一質量やほぼ同等の体積や寸法の非磁性体を付加、一体化することで、磁場中において可動部に磁気力が作用しない１軸以上の非磁性加速度センサーとで構成する。
【００２３】
磁気特性測定装置は、少なくとも前記一対の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーと、該磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーとの差分で磁気力を計測する磁気力計測手段と、磁束密度を計測する１軸以上の磁気センサーと、前記センサーに給電し、少なくとも計測結果から磁気特性を演算および制御処理する給電・演算・制御手段とを有した磁気特性測定装置で構成される。
【００２４】
この結果、本発明の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置によれば、前記一対の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーで、測定する磁石の磁場空間で１軸以上の加速度を同時に計測し、両加速度センサーの計測値の差分から磁気力を演算して計測し、さらに前記磁気センサーで加速度測定領域の１軸以上の磁束密度を計測できるので、前記磁気力の値を磁束密度、前記磁性体の質量、体積、磁化率と飽和磁束密度および真空透磁率の既知の物性値で除することにより、磁性体の飽和磁束密度特性を考慮して精度よく磁気勾配を演算して求めることができる。
【００２５】
したがって、加速度センサーや磁気センサー群を移動させることなく磁気勾配を求めることができるので、センサー移動手段が必要なく、簡便に精度よく磁気力、磁束密度および磁気勾配を測定できる安価な磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成できる。
【００２６】
かかる目的を達成するためになされた請求項４記載の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置では、測定に使用する磁性加速度センサーを、加速度の大きさに応じて撓む可動部を薄板状の非磁性材料製の面内で弾性変形する梁で構成し、梁の質量と磁性体の質量に加速度が作用し、梁の変形を圧電型素子で計測し、この可動部に所定の質量の磁性体を付加、一体化して構成する。
【００２７】
さらには非磁性加速度センサーを、加速度の大きさに応じて撓む可動部を薄板状の非磁性材製の面内で弾性変形する梁で構成し、梁の変形を圧電型素子で計測し、この可動部に所定の質量、体積、寸法の非磁性体を付加、一体化して構成する。
【００２８】
この結果、本発明の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置によれば、前記一対の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーの可動部を梁で構成できるので、付加した磁性体に対する磁気力が大きい場合でも梁の剛性を大きくすることで梁が破損することがなく、計測磁界領域の磁束密度、磁気勾配が高い場合でも良好に、測定することができる。したがって、計測磁場領域の磁束密度が高い場合でも、精度よく磁気力および磁気勾配を測定できる安価な磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成できる。
【００２９】
かかる目的を達成するためになされた請求項５記載の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置では、測定に使用する磁性加速度センサーを、加速度の大きさに応じてバネ等の弾性移動する可動部を非磁性材製の撓みが極小の可動平板で構成し、該可動平板を固定平板から弾性体で支持し、対向する可動平板と固定平板の対向面上に電極を付加し、可動平板の一部に所定の質量の磁性体を付加、一体化して構成する。
【００３０】
さらには、非磁性加速度センサーを、加速度の大きさに応じて弾性移動する可動部を非磁性材製の可動平板で構成し、非磁性加速度センサーと加速度の大きさに応じてバネ等の弾性移動する可動平板を固定平板から弾性体で支持し、対向する可動平板と固定平板の対向面上に電極を付加し、可動平板の一部に所定の質量、ほぼ同等の体積、寸法の非磁性体を付加、一体化して構成する。
【００３１】
この結果、本発明の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置によれば、前記一対の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーの可動部を弾性体で支持された平板で構成できるので、付加した磁性物に対する磁気力が小さい場合でも弾性体のバネ定数を小さくすることで前記電極間距離の変化量を大きくでき、計測磁界領域の磁束密度、磁気勾配が小さい場合や付加する磁性体の質量や体積が薄膜で、質量や体積が小さい場合でも良好に、測定することができる。
【００３２】
したがって、計測磁場領域の磁束密度および磁気勾配が小さい場合でも、精度よく磁気力および磁気勾配を測定できる安価な磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成できる。
【００３３】
かかる目的を達成するためになされた請求項６記載の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置では、測定に使用する加速度センサーを、加速度の大きさに応じて少なくとも弾性変形もしくは弾性移動する可動部を有し、この可動部に所定の質量、体積、寸法の磁性体を付加、一体化することで、磁場中において可動部に磁気力が作用する１軸以上の磁性加速度センサーで構成し、磁気特性測定装置は該磁性加速度センサーと、該磁性加速度センサーで磁気力を計測する磁気力計測手段と、前記センサーに給電し、少なくとも計測結果から磁気特性を演算、データ取得制御および測定値が所定の閾値を越えた場合に電気信号を出力する演算・制御・警報手段と、少なくとも人間が感知できる視覚的表示器や聴覚的警告音発生器等の警告手段とを有した磁気特性測定装置で構成される。
【００３４】
この結果、本発明の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置によれば、磁気特性の測定値が所定の閾値を越えた場合、演算・制御・警報手段で視覚的表示器や聴覚的警告音発生器を作動することができる。したがって、磁気特性測定装置を携帯もしくは被物体に装着することで、所定の磁気力が存在する磁場空間に工具等の磁性物を携帯した人が侵入したり、磁性物を内蔵した被物体を設置または搬入する際に、視覚的や聴覚的な警告を認知できるので、前記磁場空間内から該当する被物体を外すことにより、電子機器が誤動作したり、破損したり、ガスボンベや、工具やステール椅子が磁気力で動き、被物体を破損したり、人を傷つけることを未然に防止することができる。
【００３５】
目的を達成するためになされた請求項７記載の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置では、測定に使用する圧電ジャイロの磁性加速度センサーを、加振機能を付加し、加速度や角速度の大きさに応じて弾性変形する可動部を有し、この角柱の可動部の１面を含む対向両面に歪を与える加振用ピエゾ素子を貼付して一体化し、前記加振用ピエゾ素子の貼付面と所定の角度を有する方向の面にコリオリ力で歪が生じた場合に荷電による電圧を発生する歪計測用圧電素子を貼付して一体化し、さらに、前記歪計測用圧電素子の貼付面に所定の質量、体積、寸法の磁性体を付加、一体化して構成する。
【００３６】
磁気特性測定装置は、少なくとも前記圧電ジャイロの磁性加速度センサーと、該磁性加速度センサーで磁気力を計測する磁気力計測手段と、前記センサーに給電し、計測結果の記録および計測結果から磁気特性を演算および制御処理する給電・演算・制御手段を有した磁気特性測定装置で構成される。
【００３７】
この結果、本発明の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置によれば、磁気特性測定装置を携帯する体の振れや装置を持つ手振れ等で角速度を受ける場合においても、磁気力を精度よく計測できるので、磁気特性測定装置が３次元的に移動する場合において計測が可能となる。
【００３８】
かかる目的を達成するためになされた請求項８記載の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置では、測定に使用する加速度センサーに付加、一体化する磁性体の材質が鉄もしくはニッケルで構成される。
【００３９】
この結果、本発明の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置によれば、材質が鉄もしくはニッケルの安価な少量の磁性体を付加することで、磁気力成分を含む変化量を検知できる加速度センサーを提供できるので、安価な磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成できる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、加速度センサーに磁気力を受ける磁性体を可動部に付加させることにより、可動部の変位量の変化で磁気力を検知できるので、センサーを移動させることなく磁気力を測定でき、更には複数種類の磁性加速度センサーと非磁気センサーを一対で用いることにより、磁気力以外の手ぶれによる移動や回転による重力等による変化量を除去することにより高精度で磁気力を計測でき、また磁気センサーを併用することで磁気力と磁束密度から磁気勾配を計測できるので、安価で、高精度な磁気加速度センサーおよび磁気特性測定装置を提供することができる効果がある。
【００４１】
また、磁性加速度センサーに材質が鉄やニッケル等の安価な少量の磁性体を付加することで、磁気力成分を検知できる加速度センサーとして提供できるので、安価な磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による実施例１を構成する圧電方式の１次元磁性加速度センサーの原理概念構造を示す図である。
【図２】実施例１を構成する圧電方式の１次元非磁性加速度センサーの原理概念構造を示す図である。
【図３】実施例１を構成する静電容量方式の１次元磁性加速度センサーの原理概念構造を示す図である。
【図４】実施例１を構成する静電容量方式の１次元非磁性加速度センサーの原理概念構造を示す図である。
【図５】実施例１を構成する他の構造による静電容量方式の１次元磁性加速度センサーの原理概念構造を示す図である。
【図６】実施例１を構成する他の構造による静電容量方式の１次元非磁性加速度センサーの原理概念構造を示す図である。
【図７】実施例１の磁性加速度センサー３個を組込んで構成した３次元磁性加速度センサーの構造図である。
【図８】実施例１の非磁性加速度センサー３個を組込んで構成した３次元非磁性加速度センサーの構造図である。
【図９】実施例１の３次元磁性加速度センサーを用いた磁気特性測定装置の構成を示すフローチャート図である。
【図１０】本発明による実施例２の磁気特性測定装置の構成を示すフローチャート図である。
【図１１】本発明による実施例３の磁気特性測定装置の構成を示すフローチャート図である。
【図１２】本発明による実施例４の磁気特性測定装置の構成を示すフローチャート図である。
【図１３】本発明による実施例５を構成する圧電ジャイロの圧電方式の振動型磁性加速度センサーの鳥観図である。
【図１４】実施例５の振動型磁性加速度センサーの正面図である。
【実施例】
【００４３】
（実施例１）
図１は、本発明による実施例１を構成する圧電方式の１軸の１次元磁性加速度センサーの原理概念構造を示す図で、図２は同方式の１次元非磁性加速度センサーの原理概念構造を示す図である。図３は静電容量方式の１次元磁性加速度センサーの原理概念構造を示す図で、図４は同方式の１次元非磁性加速度センサーの原理概念構造を示す図である。
【００４４】
また、図５は静電容量方式の１次元磁性加速度センサーの他の構造による原理概念構造を示す図で、図６は同方式の１次元非磁性加速度センサーの原理概念構造を示す図である。
【００４５】
さらに図７は磁性加速度センサー３個を組込んで構成した３軸の３次元磁性加速度センサーの構造図で、図８は非磁性加速度センサー３個を組込んで構成した３次元非磁性加速度センサーの構造図で、図９は３次元磁性加速度センサーを用いた磁気特性測定装置の構成を示すフローチャート図である。
【００４６】
図１の圧電方式の磁性加速度センサーにおいて、可動部１は例えばシリコン等の非磁性材料の薄い板状の部材である例えば梁で構成され、片側を加速度で変形しない材質、寸法の固定部２で固定され、反対側の端面が空中に浮いた構造である。この可動部１の上に薄い板状の例えばピエゾ素子等で製作された検出素子３が貼付されて一体化され、さらに鉄やニッケル等の既知の磁化率、飽和磁束密度特性を有した磁性材料で製作された所定の質量、体積、寸法の薄い板状の磁気力作用手段である磁性体４が貼付されて一体化されている。なお、検出素子３には歪を検出することにより発生する例えば電荷による電気信号を取り出す計測線５が結線されている。
【００４７】
図中矢印方向に運動および重力加速度が生じると可動部１の梁の質量と磁性体４の質量に加速度が作用し、可動部１が図中一点鎖線のように撓んで変形し、検出素子３に歪変化が生じて電荷が発生し電気信号が生じる。
【００４８】
更に磁性加速度センサー設置空間に磁石６の磁界が存在すると、磁性体４に矢印方向に磁気力が生じ、可動部１はさらに図中２点鎖線のようにΔＬだけ大きく撓んで変形し、検出素子３にさらに電荷が生じ、さらに大きな電気信号が生じる。この差分で磁気力を計測できる。
【００４９】
図２の圧電方式の非磁性加速度センサーでは、図１の磁性体４と同位置に例えば銅製で同質量で体積、寸法がほぼ同一の非磁性体７が貼付されて一体化されている。この非磁性加速度センサーを図１と同じ加速度、磁界の環境に置いた場合、非磁性体７には磁気力は作用しないので、可動部１が図中一点鎖線のように撓んで変形するのみである。
【００５０】
したがって、１対の圧電方式の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーを計測空間に配置することにより、両センサーの差分を得ることで、磁気力のみを高精度で計測することができる。
【００５１】
図３の静電容量方式の磁性加速度センサーにおいて、可動部１は例えばシリコン等の非磁性材料の薄い板状の部材である例えば梁で構成され、片側を加速度で変形しない材質、寸法のＬ字状の固定部８で固定され、反対側の端部が空中に浮いた構造である。この可動部１の端部に可動側電極９を貼付して一体化し、固定部８の端部に固定側電極１０を貼付して一体化している。可動側電極９および固定側電極１０には電気信号を取り出す計測線１１および１２が結線されている。さらに、鉄やニッケル等の既知の質量、体積、磁化率、飽和磁束密度特性を有した磁性材料で製作された所定の質量をもった薄い板状の磁性体１３が貼付されて一体化されている。
【００５２】
ここで、図中矢印方向に運動と重力の加速度が生じると可動部１の梁の質量と磁性体１３の質量に加速度が作用し、可動部１が図中一点鎖線のように撓んで変形し、可動側電極９および固定側電極１０の電極間距離が変化し、これによって静電容量が変化する。これによって、可動側電極９および固定側電極１０間の電気特性が変化し、例えば電圧変化として電気信号が生じる。
【００５３】
さらに磁性加速度センサー設置空間に磁石６による磁界が存在すると、磁性体１３に矢印方向に磁気力が生じ、可動部１はさらに図中２点鎖線のように撓んで変形し、可動側電極９および固定側電極１０の電極間距離がさらにΔＬだけ大きく撓んで変形し、可動側電極９および固定側電極１０間の電気特性が変化し、さらに大きな電気信号が生じる。この差分により磁気力を計測することができる。
【００５４】
図４の静電容量方式の非磁性加速度センサーでは、図３の磁性体１３と同位置に例えば銅製で、同質量で体積、寸法がほぼ同一の非磁性体１５が貼付されて一体化されている。この非磁性加速度センサーを図３と同じ加速度、磁界の環境に置いた場合、非磁性体１５には磁気力は作用しないので、可動部１が図中一点鎖線のように撓んで変形するのみである。
【００５５】
したがって、１対の静電容量方式の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーを計測空間に配置することにより、両センサーの差分を得ることで磁気力のみを計測することができる。
【００５６】
図５の静電容量方式の磁性加速度センサーにおいて、可動部１は例えばシリコン等の非磁性材料の薄い板状の部材である例えば梁で構成され、その両端をコイルバネや板バネ等の弾性体１６で固定平板１７から支持された構造である。この可動部１の端部に可動側電極９を貼付して一体化し、前記可動側電極９に対面する固定部８の位置に固定側電極１０を貼付して一体化している。可動側電極９および固定側電極１０には電気信号を取り出す計測線１１および１２が結線されている。さらに、鉄やニッケル等の既知の密度、体積、磁化率、飽和磁化特性を有した磁性材料で製作された所定の質量をもった薄い板状の磁性体１３が貼付されて一体化されている。
【００５７】
ここで、図中矢印方向に運動と重力の加速度が生じると可動部１の梁の質量と磁性体１３の質量に加速度が作用し、弾性体１６の伸縮により可動側電極９が図中一点鎖線の位置に移動し、可動側電極９および固定側電極１０の電極間距離が変化し静電容量が変化する。これによって、可動側電極９および固定側電極１０間の電気特性が変化し、例えば電圧変化として電気信号が生じる。
【００５８】
さらに磁性加速度センサー設置空間に磁石６による磁界が存在すると、磁性体１３に矢印方向に磁気力が生じ、可動側電極９がさらに図中２点鎖線の位置に移動し、可動側電極９および固定側電極１０の電極間距離がさらにΔＬだけ狭くなり、可動側電極９および固定側電極１０間の電気特性が変化し、さらに大きな電気信号が生じる。この差分により磁気力を計測することができる。
【００５９】
図６の静電容量方式の非磁性加速度センサーでは、図４の磁性体１３と同位置に例えば銅製で同質量で、体積、寸法がほぼ同一の非磁性体１５が貼付されて一体化されている。この非磁性加速度センサーを図３と同じ加速度、磁界の環境に置いた場合、非磁性体１５には磁気力は作用しないので、可動側電極９が図中一点鎖線の位置に移動するのみである。
【００６０】
したがって、１対の静電容量方式の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーを計測空間に配置することにより、両センサーの差分を得ることで磁気力のみを計測することができる。
【００６１】
これらの加速度センサーを３軸にそれぞれ配置することにより、３次元の加速度センサーを構成する。図７は３次元磁性加速度センサー１８の構造図で、図１または図３または図５の磁性加速度センサーを密閉内蔵し、可動部の撓みまたは移動方向がＸ軸となるＸ軸磁性加速度素子１９、同様に可動部の撓みまたは移動方向がＹ軸となるＹ軸磁性加速度素子２０、同様に可動部の撓みまたは移動方向がＺ軸となるＺ軸磁性加速度素子２１を基盤２２上に固定し、各センサーからの電気信号を出力する配線２３、２４、２５を経由して、前記電気信号を増幅、調整して電気出力する信号処理素子２６と、これらを密封する図中点線で表示する非磁性材料で製作されたパッケージ体２７と、前記信号処理素子２６への電源供給端子２８、グランド端子２９、Ｘ軸磁性加速度素子１９からの増幅調整された電気出力端子３０、Ｙ軸磁性加速度素子２０からの増幅された調整電気出力端子３１、Ｚ軸磁性加速度素子２１からの増幅された調整電気出力端子３２、外部マイクロコンピュータからのデータ取得等を制御するための信号入力端子３３で構成されている。
【００６２】
また、図８は３次元非磁性加速度センサー３４の構造図で、図２または図４または図６の非磁性加速度センサーを密閉内蔵し、可動部の撓みまたは移動方向がＸ軸となるＸ軸非磁性加速度素子３５、同様に可動部の撓みまたは移動方向がＹ軸となるＹ軸非磁性加速度素子３６、同様に可動部の撓みまたは移動方向がＺ軸となるＺ軸非磁性加速度素子３７を基盤２２上に固定し、前記と同様に各センサーからの電気信号を出力する配線２３、２４、２５を経由して、前記電気信号を増幅、調整して電気出力する信号処理素子２６と、これらを密封する図中点線で表示する非磁性材料で製作されたパッケージ体２７と、前記信号処理素子２６への電源供給端子３８、グランド端子３９、Ｘ軸非磁性加速度素子３５からの増幅調整された電気出力端子４０、Ｙ軸非磁性加速度素子３６からの増幅された調整電気出力端子４１、Ｚ軸非磁性加速度素子３７からの増幅された調整電気出力端子４２、外部マイクロコンピュータからのデータ取得等を制御するための信号入力端子４３で構成されている。
【００６３】
図９は３次元磁性加速度センサー１８を用いた磁気特性測定装置４４の構成を示すフローチャート図で、磁気特性測定装置４４は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の３軸の磁気力成分を計測する磁性加速度計測手段である、例えば３次元磁性加速度センサー１８と、前記３次元磁性加速度センサー１８に電気を供給し、３次元磁性加速度センサー１８で計測された加速度の測定電気信号を送信し、３軸成分の加速度と３軸成分の合成値であるスカラー加速度を演算する給電・演算手段と、計測、演算値の記録およびこれらの記録データを用いた比較演算等の演算と、演算値を例えば液晶表示器に表示するための制御等を行う演算・制御手段を含む、給電・演算・制御手段である給電・演算・制御器４５と、該演算・制御手段により測定値を液晶等に表示する測定値表示手段で構成した測定値表示液晶４６と、給電・演算・制御器４５に給電する給電手段である給電機器４７とで構成される。給電機器４７には外部電源（図示せず）から電源コード４８を通じて給電される。
【００６４】
本実施例では、まず、測定する磁石の磁場空間から離れた地磁気のみ空間で３次元の加速度を計測し、その計測結果を給電・演算手段内のデータ保存領域に記録する。次に測定する磁石の磁場空間で同じ姿勢で加速度を計測し、前記記録データとの比較演算を行い、差分を演算して磁気力を算出し、その演算値を測定値表示液晶４６に表示することができる。
【００６５】
したがって、本実施例によれば、同一磁性加速度センサーで磁石から離れた地磁気のみの空間と、測定する磁石の磁場空間で３次元の加速度を計測し、磁性加速度センサーによる両計測値の差分から磁気力を演算して計測できる。よって、構造が簡単な一個の３次元磁性加速度センサーを用いる簡便な構造で、磁場空間での磁気力を計測できるので、安価な磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成できる効果がある。
【００６６】
また、本実施例の磁性加速度センサーに使用する磁性体の質量の大小を調整することにより、磁場中で作用する磁気力の大きさを調整できるので、磁気力に対する感度を調整することができる。
【００６７】
（実施例２）
図１０は、本発明による実施例２の３次元磁性加速度センサー１８と３次元非磁性加速度センサー３４とを用いた磁気特性測定装置４９の構成を示すフローチャート図である。
【００６８】
図１０において、図９のフローチャート図と異なる点は、３次元磁性加速度センサー１８の設置部位と近い部位に３次元非磁性加速度センサー３４を配置し、同様に給電・演算・制御器４５から給電され計測信号を給電・演算・制御器４５に出力する構成にある。
【００６９】
１対の３次元磁性加速度センサー１８と３次元非磁性加速度センサー３４で磁気力が作用する３次元磁性加速度センサー１８と、磁気力が作用しない３次元非磁性加速度センサー３４で加速度を一括して計測することにより、両センサーの計測値を給電・演算・制御器４５で比較演算を行い、差分を演算して磁気力を算出し、その演算値を測定値表示液晶４６に表示する。
【００７０】
したがって、本実施例では磁性加速度センサー１８を磁石から離れた地磁気のみの空間で磁気力ゼロの補正の必要が無く、非磁性加速度センサー３４で測定時の磁気特性測定装置４４の手振れや、傾き等による磁気力以外の加速度を正確に計測し、ノイズとして演算的に除去できるので、より簡便に高精度で磁気力を測定できる磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成できる効果がある。
【００７１】
（実施例３）
図１１は、本発明による実施例３の、３次元磁性加速度センサー１８と３次元非磁性加速度センサー３４と３次元磁気センサー５１を用いた磁気特性測定装置５０の構成を示すフローチャート図である。
【００７２】
図１１において、図１０のフローチャート図と異なる点は、３次元磁性加速度センサー１８と３次元非磁性加速度センサー３４の設置部位と近い部位に磁気計測手段である３次元磁気センサー５１を配置し、空間の磁束密度を測定する３次元磁気センサー５１には同様に給電・演算・制御器４５から給電され、磁束密度の計測信号を給電・演算・制御器４５に出力する構成にある。
【００７３】
本実施例では、前記一対の３次元磁性加速度センサー１８と３次元非磁性加速度センサー３４で磁気力を計測演算する構成は実施例２と同一であるが、更に同一磁場空間の磁気密度を３次元磁気センサー５１で測定する。この磁束密度の測定値と磁気力の測定値、および磁性加速度センサー１８に内蔵された磁性体の既知の密度、体積、磁化率や飽和磁束密度特性、真空透磁率のデータを用いて、（１）式から測定部位の磁気勾配等の磁気特性値を演算し測定することができる。
【００７４】
したがって、３次元磁気センサー４９を移動させずに磁気勾配を計測でき、高価なセンサー移動用アクチエータを必要としないので、簡便に高精度で磁気勾配を測定できる磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成できる効果がある。
【００７５】
（実施例４）
図１２は、本発明による実施例４の３次元磁性加速度センサー１８と３次元非磁性加速度センサー３４と３次元磁気センサー５１と警報用のブザー５３を用いた磁気特性測定装置５２の構成を示すフローチャート図である。
【００７６】
図１２において、図１１のフローチャート図と異なる点は、計測した磁気力もしくは磁束密度や磁気勾配等の磁気特性の値に対して、予め定めた閾値との比較演算を給電・演算・制御器４５内で行い、閾値を超えた場合に同給電・演算・制御器４５の制御信号で警告手段であるブザー５３を作動させ警告音を発生させる構成にある。
【００７７】
本実施例によれば、例えば工具等の磁性物が磁石に吸引されない磁気特性の閾値を定め、磁気特性測定装置５２による測定値が前記閾値を越えた場合、磁気特性測定装置５２で警報を発することができるので、磁気特性測定装置５２を携帯もしくは被物体に装着することで、所定の磁気力、磁束密度や磁気勾配が存在する磁場空間に工具等の磁性物を携帯した人が侵入したり、磁性物を内蔵した被物体を設置または搬入する際に、ブザー音で聴覚的な警告を認知できるので、前記磁場空間内から該当する被物体を外すことにより、電子機器が誤動作したり、破損したり、ガスボンベや、工具やステール椅子が磁気力で動き、被物体が破損したり、人を傷つけることを未然に防止することができる。
【００７８】
なお、本実施例では警告手段として聴覚的警告手段のブザー５３を使用した場合について説明したが、聴覚障害者用に警告手段として視覚的警告手段のＬＥＤ発光球を併用し磁気特性測定装置５２表面に配置しても同様な効果が生じる。
【００７９】
（実施例５）
図１３は、本発明による実施例５の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置に内蔵する、圧電ジャイロの圧電方式の振動型磁性加速度センサー５４の鳥観図であり、図１４は正面図である。
【００８０】
振動型磁性加速度センサー５４において、四角柱の可動部５５の１面を含む対向両面に歪を与える加振用ピエゾ素子５６を貼付して一体化し、この加振用ピエゾ素子５６の貼付面と直角方向の両面に歪が生じた場合に荷電による電圧を発生する歪計測用圧電素子５７を貼付して一体化し、さらに、前記歪計測用圧電素子の貼付面に所定の質量、体積、寸法の磁性体５８を付加、一体化して構成する。前記加振用ピエゾ素子５６および歪計測用圧電素子５７には給電用および信号受電用配線５９を有している。
【００８１】
加振用ピエゾ素子５６により図中矢印の加振方向に振動させ、この状態で図中矢印の角速度に回転させるとコリオリ力が可動部５５に図中矢印のコリオリ力方向に作用する。このコリオリ力を受けた可動部５５の歪を歪計測用圧電素子５７で測定する。
【００８２】
ここで、磁石６により磁気力が作用すると、磁性体５８に図中矢印方向に磁気力が作用した場合の歪が計測される。したがって、磁性体の代わりに同一質量や体積、寸法がほぼ同一の非磁性体を貼付、一体化した振動型非磁性加速度センサー（図示せず）を併用配置して計測すれば、両センサーの計測値の差分として磁気力を計測することができる。
【００８３】
この結果、本実施例の磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置によれば、磁気特性測定装置を携帯する体の振れや装置を持つ手振れ等で角速度を受ける場合においても、磁気力を精度よく計測できるので、磁気特性測定装置が３次元的に移動する場合において計測が可能となる。
【００８４】
したがって、磁気特性測定装置を携帯もしくは被物体に装着することで、所定の磁気力が存在する磁場空間に工具等の磁性物を携帯した人が侵入したり、磁性物を内蔵した被物体を設置または搬入する際に、視覚的や聴覚的な警告を認知できるので、前記磁場空間内から該当する被物体を外すことにより、電子機器が誤動作したり、破損したり、運搬移動するガスボンベや、工具やステール椅子が磁気力で動き、被物体を破損したり、人を傷つけることを未然に防止することができる。
【００８５】
また、本実施例では四角柱の可動部５５を適用したが、断面形状が３角形の角柱や、円形の円柱の可動部を用いても同様な構造でも同様な効果が生じる。
【００８６】
また、可動部の支持構造は、片持ち梁構造や両端を支点支持した構造としても、同様な効果が生じる。また、振動片と検出片が別体となった音叉型や、両端の別々に振動片と検出片を櫛歯状に配置した櫛歯型の構造であっても同様な効果が生じる。
【００８７】
以上の実施例によれば、同一磁性加速度センサーで磁石から離れた地磁気のみの空間と、測定する磁石の磁場空間で１軸以上の加速度を計測し、磁性加速度センサーによる両計測値の差分から磁気力を演算して計測できるので、安価な磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成することができる。
【００８８】
さらに、一対の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーを使用することにより、測定する磁石の磁場空間で１個の１軸以上の加速度を同時に計測し、両加速度センサーの計測値の差分から磁気力を演算して計測できるので、磁性加速度センサーを磁石から離れた地磁気のみの空間で磁気力ゼロの補正の必要が無く、同一の測定時に非磁性加速度センサーで計測する装置の手振れや、傾き等による磁気力以外の加速度をノイズとして演算的に除去できるので、簡便に精度よく磁気力を測定できる磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成することができる。
【００８９】
また、一対の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーと、さらに磁気センサーで、測定する磁石の磁場空間で１軸以上の加速度を同時に計測し、両加速度センサーの計測値の差分から磁気力を演算して計測し、前記磁気センサーで加速度測定領域の１軸以上の磁束密度を計測できるので、前記磁気力の値を磁束密度、前記磁性物の密度、体積、磁化率と飽和磁束密度特性および真空透磁率の既知の物性値で除することにより、飽和磁化特性を考慮して精度よく磁気勾配を演算して計測できる求めることができる磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成することができる。
【００９０】
さらに、一対の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーの可動部を梁で構成できるので、付加した磁性物に対する磁気力が大きい場合でも梁の剛性を大きくすることで梁が破損することがなく、計測磁界領域の磁束密度、磁気勾配が高い場合でも良好に測定することができるので、計測磁場領域の磁束密度が高い場合でも、精度よく磁気力および磁気勾配を測定できる安価な磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成することができる。
【００９１】
さらに、一対の磁性加速度センサーと非磁性加速度センサーの可動部を弾性体で支持された平板で構成できるので、付加した磁性物に対する磁気力が小さい場合でも弾性体のバネ定数を小さくすることで前記電極間距離の変化量を大きくでき、計測磁界領域の磁束密度、磁気勾配が小さい場合や付加する磁性体の質量や体積が薄膜で、質量や体積が小さい場合でも良好に、測定することができる磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成することができる。
【００９２】
さらに、磁気特性の測定値が所定の閾値を越えた場合、演算・制御・警報手段で視覚的表示器や聴覚的警告音発生器を作動することができるので、磁気特性測定装置を携帯もしくは被物体に装着することで、所定の磁気力が存在する磁場空間に工具等の磁性物を携帯した人が侵入したり、磁性物を内蔵した被物体を設置または搬入する際に、視覚的や聴覚的な警告を認知できるので、前記磁場空間内から該当する被物体を外すことにより、電子機器が誤動作したり、破損したり、ガスボンベや、工具やステール椅子が磁気力で動き、被物体を破損したり、人を傷つけることを未然に防止することができる磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成することができる。
【００９３】
さらに、磁性加速度センサーに材質が鉄やニッケル等の安価な少量の磁性体を付加することで、磁気力成分を検知できる加速度センサーとして提供できるので、安価な磁性加速度センサーおよび磁気特性測定装置を構成することができる。
【００９４】
したがって、本発明によれば、加速度センサーに磁気力を受ける磁性体を可動部に付加させることにより、可動部の変位量の変化で磁気力を検知できるので、センサーを移動させることなく磁気力を測定でき、更には複数種類の磁性加速度センサーと非磁気センサーを一対で用いることにより、磁気力以外の手ぶれによる移動や回転による重力等による変化量を除去することにより高精度で磁気力を計測でき、また磁気センサーを併用することで磁気力と磁束密度から磁気勾配を計測できるので、安価で、高精度な磁気加速度センサーおよび磁気特性測定装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１・・・可動部、２・・・固定部、３・・・検出素子、４・・・磁性体、５、１１，１２・・・計測線、６・・・磁石、７・・・非磁性体、８・・・固定部、９・・・可動側電極、１０・・・固定側電極、１３・・・磁性体、１５・・・非磁性体、１６・・・弾性体、１７・・・固定平板、１８・・・３次元磁性加速度センサー、１９・・・Ｘ軸磁性加速度素子、２０・・・Ｙ軸磁性加速度素子、２１・・・Ｚ軸磁性加速度素子、２２・・・基盤、２３，２４，２５・・・配線、２７・・・パッケージ体、２８・・・電源供給端子、２９・・・グランド端子、３０・・・電気出力端子、３１・・・調整電気出力端子、３２・・・調整電気出力端子、３３・・・信号入力端子、３４・・・３次元非磁性加速度センサー、３５・・・Ｘ軸非磁性加速度素子、３６・・・Ｙ軸非磁性加速度素子、３７・・・Ｚ軸非磁性加速度素子、３８・・・電源供給端子、３９・・・グランド端子、４０・・・電気出力端子、４１・・・調整電気出力端子、４２・・・調整電気出力端子、４３・・・信号入力端子、４４・・・磁気特性測定装置、４５・・・給電・演算・制御器、４６・・・測定値表示液晶、４７・・・給電機器、４８・・・電源コード、４９・・・磁気特性測定装置、５０・・・磁気特性測定装置、５１・・・３次元磁気センサー、５２・・・磁気特性測定装置、５３・・・警報用のブザー、５４・・・振動型磁性加速度センサー、５５・・・可動部、５６・・・加振用ピエゾ素子、５７・・・歪計測用圧電素子、５８・・・磁性体、５９・・・給電用および信号受電用配線
【図１】
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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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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