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公開番号2025109939
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2025085019,2022109277
出願日2025-05-21,2022-07-06
発明の名称磁気検出装置、磁気センサ及び磁気検出方法
出願人横河電機株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01R 33/02 20060101AFI20250717BHJP(測定;試験)
要約【課題】2軸方向の磁界を検出する。
【解決手段】本開示に係る磁気検出装置1は、磁気センサ20と測定装置10とを備える。磁気センサ20は、第1の伝送線路21と、第2の伝送線路22とを備え、第1の伝送線路21と第2の伝送線路22とは非平行に配置されている。測定装置10は、第1入射波及び第2入射波を生成する信号発生器11と、第1の伝送線路21のインピーダンス不整合により生じた第1反射波と、第2の伝送線路22のインピーダンス不整合により生じた第2反射波とを検波する信号検波器12と、制御部13と、を備える。制御部13は、第1入射波と第1反射波とに基づいて第1磁界を算出し、第2入射波と第2反射波とに基づいて第2磁界を算出し、第1磁界及び第2磁界に基づいて、2軸方向の磁界を算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
磁気センサと測定装置とを備える磁気検出装置であって、
前記磁気センサは、
磁性材を含む線状の第１導体を含む第１の伝送線路と、
磁性材を含む線状の第２導体を含む第２の伝送線路と、
を備え、
前記第１の伝送線路と前記第２の伝送線路とは非平行に配置されており、
前記測定装置は、
前記第１の伝送線路に入力する第１入射波と前記第２の伝送線路に入力する第２入射波とを生成する信号発生器と、
前記磁気センサへの磁界印加位置において前記第１の伝送線路のインピーダンス不整合により生じた第１反射波と、前記磁界印加位置において前記第２の伝送線路のインピーダンス不整合により生じた第２反射波とを検波する信号検波器と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１入射波と前記第１反射波とに基づいて、前記磁界印加位置における前記第１の伝送線路に沿った方向の第１磁界を算出し、
前記第２入射波と前記第２反射波とに基づいて、前記磁界印加位置における前記第２の伝送線路に沿った方向の第２磁界を算出し、
前記第１磁界及び前記第２磁界に基づいて、２軸方向の磁界を算出する、磁気検出装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の磁気検出装置において、
前記磁気センサは、
互いに平行に配置された並列接続の複数の前記第１の伝送線路と、
互いに平行に配置された並列接続の複数の前記第２の伝送線路と、
を備え、
複数の前記第１の伝送線路と複数の前記第２の伝送線路とは非平行に配置されている、磁気検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の磁気検出装置において、
前記第１の伝送線路及び前記第２の伝送線路は、同軸ケーブル、平行二線路、ストリップ線路、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路及び導波管のいずれかである、磁気検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の磁気検出装置において、
前記第１の伝送線路は、複数の前記第１導体を含み、
複数の前記第１導体は、少なくとも１つの非磁性材の導体で接続され、
前記第１の伝送線路は、鋸歯状の形状となっており、
前記第２の伝送線路は、複数の前記第２導体を含み、
複数の前記第２導体は、少なくとも１つの非磁性材の導体で接続され、
前記第２の伝送線路は、鋸歯状の形状となっており、
複数の前記第１導体と複数の前記第２導体とは非平行に配置されている、磁気検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の磁気検出装置において、
複数の前記第１導体のうちの隣接する２つの第１導体は、前記磁気センサの長手方向において重複した領域を有し、
複数の前記第２導体のうちの隣接する２つの第２導体は、前記磁気センサの長手方向において重複した領域を有する、磁気検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の磁気検出装置において、
前記第１の伝送線路及び前記第２の伝送線路にバイアス磁界を印加するコイルをさらに備える、磁気検出装置。
【請求項７】
磁性材を含む線状の第１導体を含む第１の伝送線路と、
磁性材を含む線状の第２導体を含む第２の伝送線路と、
を備え、
前記第１の伝送線路と前記第２の伝送線路とは非平行に配置されている、磁気センサ。
【請求項８】
磁気センサと測定装置とを備える磁気検出装置における磁気検出方法であって、
前記磁気センサは、
磁性材を含む線状の第１導体を含む第１の伝送線路と、
磁性材を含む線状の第２導体を含む第２の伝送線路と、
を備え、
前記第１の伝送線路と前記第２の伝送線路とは非平行に配置されており、
前記磁気検出方法は、
前記測定装置が、
前記第１の伝送線路に入力する第１入射波と前記第２の伝送線路に入力する第２入射波とを生成するステップと、
前記磁気センサへの磁界印加位置において前記第１の伝送線路のインピーダンス不整合により生じた第１反射波と、前記磁界印加位置において前記第２の伝送線路のインピーダンス不整合により生じた第２反射波とを検波するステップと、
前記第１入射波と前記第１反射波とに基づいて、前記磁界印加位置における前記第１の伝送線路に沿った方向の第１磁界を算出するステップと、
前記第２入射波と前記第２反射波とに基づいて、前記磁界印加位置における前記第２の伝送線路に沿った方向の第２磁界を算出するステップと、
前記第１磁界及び前記第２磁界に基づいて、２軸方向の磁界を算出するステップと、を含む、磁気検出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、磁気検出装置、磁気センサ及び磁気検出方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、磁界を検出することが可能な磁気検出装置が知られている。磁気検出装置には、様々な構成の装置がある。
【０００３】
磁界を検出する磁気センサを線状の構成とする磁気検出装置が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【０００４】
線状の磁気センサは柔軟性が高いため、測定対象に合わせて磁気センサを自由に設置することができるという利点がある。また、線状の磁気センサを用いると、線状の磁気センサの任意の位置において磁界を検出することができるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－６０５６５号公報
特開２０２１－１６２４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び２に記載の磁気検出装置が検出する磁界は、線状の磁気センサの長手方向に沿った方向の磁界である。すなわち、特許文献１及び２に記載の磁気検出装置は、１軸方向の磁界を検出することができる。
【０００７】
線状の磁気センサを用いた磁気検出装置において、１軸方向の磁界を検出するだけでなく、２軸方向の磁界を検出できることが望ましい。
【０００８】
そこで、本開示は、２軸方向の磁界を検出することができる磁気検出装置、磁気センサ及び磁気検出方法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】
【０００９】
幾つかの実施形態に係る磁気検出装置は、磁気センサと測定装置とを備える磁気検出装置であって、前記磁気センサは、磁性材を含む線状の第１導体を含む第１の伝送線路と、磁性材を含む線状の第２導体を含む第２の伝送線路と、を備え、前記第１の伝送線路と前記第２の伝送線路とは非平行に配置されており、前記測定装置は、前記第１の伝送線路に入力する第１入射波と前記第２の伝送線路に入力する第２入射波とを生成する信号発生器と、前記磁気センサへの磁界印加位置において前記第１の伝送線路のインピーダンス不整合により生じた第１反射波と前記磁界印加位置において前記第２の伝送線路のインピーダンス不整合により生じた第２反射波とを検波する信号検波器と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１入射波と前記第１反射波とに基づいて、前記磁界印加位置における前記第１の伝送線路に沿った方向の第１磁界を算出し、前記第２入射波と前記第２反射波とに基づいて、前記磁界印加位置における前記第２の伝送線路に沿った方向の第２磁界を算出し、前記第１磁界及び前記第２磁界に基づいて、２軸方向の磁界を算出する。このような磁気検出装置によれば、２軸方向の磁界を検出することが可能である。
【００１０】
一実施形態に係る磁気検出装置において、前記磁気センサは、互いに平行に配置された並列接続の複数の前記第１の伝送線路と、互いに平行に配置された並列接続の複数の前記第２の伝送線路と、を備え、複数の前記第１の伝送線路と複数の前記第２の伝送線路とは非平行に配置されていてもよい。これにより、抵抗損失を小さくすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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