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公開番号2024147929
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-17
出願番号2023060684
出願日2023-04-04
発明の名称磁気検出システム
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人
主分類G01R 33/02 20060101AFI20241009BHJP(測定;試験)
要約【課題】金属異物を高感度に検出可能な磁気検出システムを提供する。
【解決手段】磁気検出システム100は、励磁信号Pを生成する信号生成回路501と、励磁信号Pが供給される励磁コイル250と、信号生成回路501と励磁コイル250の間に接続されたバッファ回路503と、励磁コイル250から見てコイル軸方向における互いに反対側に配置された磁気センサ40A,40Bと、励磁コイル250と磁気センサ40Aの間に試料310を保持する試料ステージ300と、磁気センサ40A,40Bから出力される出力信号Pa,Pbの差に基づいて検出信号OUTを生成する検出回路とを備える。これによれば、バッファ回路503によって励磁信号Pの波形の乱れが抑制されることから、金属異物を高感度に検出することが可能となる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
励磁信号を生成する信号生成回路と、
前記励磁信号が供給される励磁コイルと、
前記信号生成回路と前記励磁コイルの間に接続され、入力インピーダンスよりも出力インピーダンスが低いバッファ回路と、
前記励磁コイルによる励磁磁場の振幅が同じ大きさとなる位置に配置された第１及び第２の磁気センサと、
前記励磁コイルと前記第１の磁気センサの間に試料を保持する試料ステージと、
前記第１の磁気センサから出力される第１の出力信号と、前記第２の磁気センサから出力される第２の出力信号の差に基づいて検出信号を生成する検出回路と、を備える磁気検出システム。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記第１及び第２の磁気センサは、前記励磁コイルから見てコイル軸方向における互いに反対側に配置されている、
請求項１に記載の磁気検出システム。
【請求項３】
前記バッファ回路は、単体又は並列接続された複数のボルテージフォロア回路を含む、請求項１に記載の磁気検出システム。
【請求項４】
前記第１及び第２の磁気センサにそれぞれ磁束を集める第１及び第２の集磁体をさらに備え、
前記第１及び第２の磁気センサは、いずれも感磁素子が形成された素子形成面が前記コイル軸と平行となるよう配置され、
前記第１の集磁体は、前記第１の磁気センサの前記素子形成面上に配置され、
前記第２の集磁体は、前記第２の磁気センサの前記素子形成面上に配置され、
前記コイル軸の中心は、前記第１の磁気センサの前記素子形成面と前記第１の集磁体の間に位置し、且つ、前記第２の磁気センサの前記素子形成面と前記第２の集磁体の間に位置する、請求項１に記載の磁気検出システム。
【請求項５】
前記第１の出力信号と前記第２の出力信号の位相を調整する位相調整回路をさらに備える、請求項１に記載の磁気検出システム。
【請求項６】
前記コイル軸方向に沿った第１及び第２のガイドを有する第１のアームと、
前記第１の磁気センサが固定され、前記第１のガイドに沿って前記コイル軸方向に移動可能な第２のアームと、
前記第２の磁気センサが固定され、前記第２のガイドに沿って前記コイル軸方向に移動可能な第３のアームと、
をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の磁気検出システム。
【請求項７】
前記励磁コイルが固定された第４のアームをさらに備え、
前記第２乃至第４のアームは、いずれも、前記コイル軸方向に対して垂直な第１の方向に移動可能に前記第１のアームに固定される、請求項６に記載の磁気検出システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は磁気検出システムに関し、特に、異物検知システムとして利用可能な磁気検出システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、試料に磁界を印加するための励磁コイルと、磁界を検出する磁気センサと、磁気センサに与えられる磁界をキャンセルするキャンセルコイルを備えた装置が開示されている。磁気センサは、試料に含まれる金属異物が含まれている場合、金属異物に生じる渦電流に起因する磁界を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１０２５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、試料に含まれる金属異物に渦電流を発生させるためには、励磁コイルに大きな電流を流す必要がある。このため、励磁信号を生成する信号生成回路の駆動能力が不足すると励磁信号の波形が乱れ、これが測定誤差の原因となることがあった。
【０００５】
したがって、本開示は、励磁信号の波形の乱れを抑制することにより、金属異物を高感度に検出可能な磁気検出システム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】
【０００６】
本開示の一実施形態による磁気検出システムは、励磁信号を生成する信号生成回路と、励磁信号が供給される励磁コイルと、信号生成回路と励磁コイルの間に接続され、入力インピーダンスよりも出力インピーダンスが低いバッファ回路と、励磁コイルによる励磁磁場の振幅が同じ大きさとなる位置に配置された第１及び第２の磁気センサと、励磁コイルと第１の磁気センサの間に試料を保持する試料ステージと、第１の磁気センサから出力される第１の出力信号と第２の磁気センサから出力される第２の出力信号の差に基づいて検出信号を生成する検出回路とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、バッファ回路によって励磁信号の波形の乱れが抑制されることから、金属異物を高感度に検出可能な磁気検出システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本開示の一実施形態による磁気検出システム１００の外観を示す略分解斜視図である。
図２は、センサ本体部１０Ａ，１０Ｂの構造を説明するための略斜視図である。
図３は、センサ本体部１０Ａ，１０Ｂの構造を説明するための略分解斜視図である。
図４は、磁気センサ４０Ａ，４０Ｂから磁性ヨークＭ１～Ｍ３を取り除いた状態を示す略斜視図である。
図５は、磁気検出システム１００の回路ブロック図である。
図６は、バッファ回路５０３の一例による回路図である。
図７は、金属異物３１１によって生じる磁界を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら、本開示に係る技術の実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本開示の一実施形態による磁気検出システム１００の外観を示す略分解斜視図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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