(57)【要約】【課題】この発明は、簡易で携帯容易な棒状磁気センサーを得ることを目的としたものである。【解決手段】この発明は、一端にセンサープローブを有し、他端に出力接続部を有する棒状の本体内へ、ホール素子と、その電子回路及び電圧検出器を設置したことを特徴とする棒状磁気センサーにより、目的を達成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にセンサープローブを突設した棒状の筒体内へ、ホール素子、その電子回路及び電圧検出器を設置し、電池を内装すると共に、磁気表示部を設けたことを特徴とする棒状磁気センサー。
【請求項２】
一端にセンサープローブを有し、他端に出力接続部を有する棒状の筒体内へ、ホール素子と、その電子回路及び電圧検出器を設置して電池を内装し、磁気表示部を設けたことを特徴とする棒状磁気センサー。
【請求項３】
Ｎ極とＳ極の極性表示部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の棒状磁気センサー。
【請求項４】
電圧検出器は電圧の変化により磁気の強さを検出することを特徴とした請求項１又は２記載の棒状磁気センサー。
【請求項５】
磁気表示部は緑色のＬＥＤ及び赤色のＬＥＤの点灯表示、又は表示窓への数値表示としたことを特徴とする請求項１又は２記載の棒状磁気センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気の強さと、Ｎ極、Ｓ極を検知することを目的とした棒状磁気センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来知られている磁気センサーは、多種多様であって用途によって特性を発揮するように技術的特性を付加されているが、汎用的に磁気の強さ、又はＮ極、Ｓ極の極性の区別、又は比較的狭い場所で使用できる磁気センサーは知られていない。
【特許文献１】特開２００７−１２１２５６号公報
【特許文献２】特開２００２−３１１１１６号公報
【特許文献３】特開２００２−３１１１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来小型磁気センサーとしては、カメラに組み込まれる部材移動量を磁気変化により捕える技術が提案されている（引用文献１）。
【０００４】
またコイルと導電性を有する線状又は棒状磁性体を用いて磁気変化を検出するようにした磁気センサーが提案されている（引用文献２）。
【０００５】
更に二重コイルの一方のコイルを負帰還磁界発生用コイルとし、他方のコイルをバイアス磁界発生用コイルとして小型化を可能とした磁気センサーの提案がある（引用文献３）。
【０００６】
前記引用文献１の技術は、部材の移動量を検出できるセンサーとして効果を有するが、単純に磁気の強さを測定することに用いることができない問題点がある。前記引用文献２の技術は、パルス電流あるいは交流電流により磁性体の周回方向に生じる磁界により、外部磁界を、磁性体に生じるインピーダンス変化を電気信号として検出する技術である。
【０００７】
また引用文献３は二重コイルを必須要件とし、二重コイルの一方のコイルを負帰還磁界発生用コイルとし、他方のコイルをバイアス磁界発生用コイルとして良好に使用可能にすることにより、負帰還磁界発生用コイル及びバイアス磁界発生用コイル付の磁気インピーダンス効果素子の小型化を図っている。
【０００８】
前記のように、従来知られている小型磁気センサーは、夫々の用途に適応し、夫々の目的を達成しているが、小型、かつ汎用の磁気センサーとして使用できない問題点があり、かつ従来は、測定すべき磁極のＮ極又はＳ極の極性については、検出できない問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、棒状の本体の一側にセンサープローブを設け、他端に出力接続部を設けると共に、内部へホール素子とその電子回路及び電圧検出器を設置し、磁気表示部を設け、かつ電源を収容してこの発明の棒状磁気センサーを構成し、狭い場所でも的確に磁気を検出することのできる磁気センサーを得て、前記従来の問題点を解決したのである。
【００１０】
即ちこの発明は、一端にセンサープローブを突設した棒状の筒体内へ、ホール素子、その電子回路及び電圧検出器を設置し、電池を内装すると共に、磁気表示部を設けたことを特徴とする棒状磁気センサーであり、一端にセンサープローブを有し、他端に出力接続部を有する棒状の筒体内へ、ホール素子と、その電子回路及び電圧検出器を設置して電池を内装し、磁気表示部を設けたことを特徴とする棒状磁気センサーである。また他の発明は、Ｎ極とＳ極の極性表示部を設けたものであり、電圧検出器は電圧の変化により磁気の強さを検出するものである。
【００１１】
また、磁気表示部は緑色のＬＥＤ及び赤色のＬＥＤの点灯表示、又は表示窓への数値表示としたものである。
【００１２】
この発明は、前記のようにＮ極とＳ極の極性を検出して表示できるので、磁極面でも的確に対応することができる。
【００１３】
この発明は、電池を内蔵させたので、送電線のない場所でも磁気測定ができる利点がある。この発明の磁気センサーは例えば長さ１０ｃｍ〜１５ｃｍ、直径１ｃｍ〜１．５ｃｍのペンシル型であって、持ち運び容易であり、使用も至極簡単容易である。
【００１４】
この発明の磁気の強さは、表示窓を設けて数値表示をする場合と、緑色のＬＥＤと、赤色のＬＥＤを点灯して大凡の強さを表す場合とある。
【００１５】
例えば、０．０００５テスラ（５ガウス）以下では緑色のＬＥＤを点灯し、０．００１０テスラ（１０ガウス）以上は赤色のＬＥＤを点灯するようにしてある。従って緑色のＬＥＤも、赤色のＬＥＤも点灯しない場合は、０．０００５テスラを越え、０．００１０テスラ未満の場合を示す。
【００１６】
また他の能力（出力をインターフェースに接続し、消磁操作その他）を付与するには、この発明のセンサーの出力を目的とする処理装置の入力として使用すれば目的を達することになる。
【００１７】
この発明は、簡易磁気センサーであって、他物と共用することなく、単独で磁気強さを測定することができる。従って前記各特性の他に必要に応じて携帯し、不使用時にはポケット等に入れておくことができるなど、極めて簡便であり、必要な時にすぐ使用できるなどの利点がある。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は、電源保有の磁気センサーであるから、配送電のない場所でも単独使用し得ると共に、比較的小型であるから、携帯、保持が便利かつ容易であるなどの諸効果がある。
【００１９】
またＮ極、Ｓ極の極性を検出し得るので、対応が的確にできる効果がある。
【００２０】
またこの発明のセンサーの出力を他の電子機器の入力として使用できるので、磁気の強弱によって、自動コントロールその他のコントロール機器を容易に自動化させることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明は、細長い筒体の一側端にセンサープローブを固定し、他端に出力接続部を設けると共に、筒体内へホール素子及びその電子回路と、電圧検出器を内装設置して、棒状磁気センサーを構成した。
【００２２】
前記において、出力接続部のコードを目的とする電子機器の入力として接続すれば、この電子機器を介して、自動機（例えば電磁石クレーン）の消磁操作を制御することができる。
【００２３】
前記この発明においては、全体が棒状（細長い）の筒体である為に、狭い場所での磁気検出（測定）が容易にできる。
【実施例１】
【００２４】
この発明の実施例を図１、２に基づいて説明すると、細長い筒体１の一側端へ、センサープローブ２を突出設置すると共に、筒体１の壁へ緑ｇと、赤ｒのＬＥＤを設置する。また筒体１の他端内の回路に出力用のコード３の一端を接続し、コード３の他端にプラグ４を接続する。
【００２５】
前記筒体１内には、ホール素子５の回路６及び電圧検出器７及び電源８を内装して、この発明の磁気センサー１０を構成した。図中９はプラグ４と接続する制御ユニット１６のコンセント、１１は磁気センサー１０の掛止片、１２はスイッチ、１８は温度検出器である。
【００２６】
前記磁気センサー１０を使用するには、スイッチ１２をＯＮにした後、センサープローブ２を鋼板１３と、電磁石１４の吸着部１４ａに当接すると、電磁石１４の磁極の磁気強さが５ガウス〜１０ガウスまでは緑ｇと赤ｒのＬＥＤが点灯し、Ｎ極側であれば、緑ｇと赤ｒのＬＥＤが点灯フリッカーする。磁気強さが１０ガウス以上になれば、赤ｒが点灯し、Ｎ極側であれば赤のＬＥＤが点灯し、Ｓ極側であれば、赤のＬＥＤが点灯フリッカーするように構成してある。従って緑ｇ、赤ｒのＬＥＤの点灯状態により磁気の極性を即知することができる。前記磁気の強さが比較的小さい場合について磁気の有無の検出を説明したが、磁気の強さを数値的に知るセンサーが必要な場合には、筒体１の一側に表示窓１５を設け、該表示窓１５に磁気の数値を表示させることができる。
【００２７】
次に前記磁気センサー１０の使用例を説明すれば、前記磁気センサー１０のプラグ４を、電磁石制御ユニット１６のコンセント９に接続すると共に、スイッチ１２をＯＮにして、磁気センサー１０のセンサープローブ２端を電磁石１４に当接し、所定の消磁を開始すると、予め定めたパターンによって消磁操作が繰り返される。そこで残留磁気が５ガウス以下になったとき制御ユニット１６のスイッチ１７を押せば、前記消磁の記録がそのままパラメータとなり、自動的に設定される。従って爾後は前記パラメータの記録に沿って自動消磁される。前記はセンサー１０の使用例を示すものである。
【００２８】
この発明はホール素子を用いた磁気センサーである。そこでホール素子を用いた磁場測定方法について説明すれば、半導体のホール効果を利用した磁気センサーであって、磁気の強さを電気に直接変換することができる。即ち電流ＩＣを流した半導体素子の直角方向から磁界Ｂが加わると、電圧ＶＨが生じる。この電圧ＶＨがホール電圧で、次式のようになる。
【００２９】
ＶＨ＝ＫＨ×ＩＣ×Ｂ｜ｖ｜
ＫＨ：ホール素子の材料及び寸法により定まる定数
ＩＣ：制御電流
Ｂ：磁束密度
ＶＨ：ホール電圧
【００３０】
前記において、ＩＣ及びＶＨは測定できるし、ＫＨも決まっているので、Ｂ（磁気の強さ）を知ることができる。即ち検出制御すれば、磁石の磁気強度の数値を表すことができる。
【００３１】
この発明の実施例では、図１の表示窓１５へ数値を表すので、強度を数値として即知できることになる。
【００３２】
また磁束の方向は、Ｎ→Ｓとなっているので、磁束の方向を見定めることによって、センサープローブ２の接触した極性によりＬＥＤ（ｇ又はｒ）を点灯させるので、ｇ又はｒの点灯と、その状態により極性を即知することができる。
【実施例２】
【００３３】
次にこの発明の磁気センサー１０による磁場測定を図３について説明する。ホール素子５は半導体素子に電流を流すと、該電流の方向と直角の方向に磁界が加わり、電圧を発生する。この電圧は磁力の強さに比例するので、前記電圧を測定すれば、磁力の強さがわかることになる。
【００３４】
そこで磁力測定回路は、図３（ａ）のように、ホール素子５の入力側に、ホール素子駆動回路２４の出力側を接続し、ホール素子５の出力側をホール電圧検出回路１９に接続すれば、ホール素子５に係る磁力に比例した電圧を生じるので、この電圧を検出すれば、その電圧からホール素子５に加えられている磁力を検知することができる。
【００３５】
前記ホール素子５に与えられる電流は、例えば図３（ｂ）に示す回路により安定して送られる。前記回路中２０はホール素子５の駆動回路２４に相当し、２２は電圧増幅回路、２１はホール素子５の入力及び出力回路である。またホール素子５の出力電圧は、ホール素子５に掛かる磁力に比例するので、前記電圧を磁力の強さに変換すれば、磁力数値を即知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）この発明の磁気センサーを消磁に用いる場合のパラメータ自動設定の概念図、（ｂ）同じく磁気センサーの実施例の正面図。
【図２】同じく磁気センサーの構成を示すブロック図。
【図３】（ａ）ホール素子磁場測定回路構成図、（ｂ）同じくホール素子の駆動回路図。
【符号の説明】
【００３７】
１  筒体
２  センサープローブ
３  コード
４  プラグ
５  ホール素子
６  回路
７  電圧検出器
８  電源
９  コンセント
１０  磁気センサー
１１  掛止片
１２  スイッチ
１３  鋼板
１４  電磁石
１５  表示窓
１６  磁石制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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