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JP2009122240A - Magnetic detection apparatus - Google Patents

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JP2009122240A
JP2009122240A JP2007294205A JP2007294205A JP2009122240A JP 2009122240 A JP2009122240 A JP 2009122240A JP 2007294205 A JP2007294205 A JP 2007294205A JP 2007294205 A JP2007294205 A JP 2007294205A JP 2009122240 A JP2009122240 A JP 2009122240A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
magnetic
phase difference
coil
output
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2007294205A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Koizumi
和久 小泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic detection apparatus which simplifies an electric circuit, and which greatly reduces cost and downsizes an apparatus itself. <P>SOLUTION: The magnetic detection apparatus includes a transformer 100 with an output coil and a driving coil which have differential connection, an adjusting means 107 for adjusting the electromagnetic property in the transformer, an AC signal generating means for generating a first AC signal with a prescribed electrical property which is applied to the driving coil and a phase difference detecting means for detecting the phase difference between a second AC signal outputted by an output coil by having the driving coil driven by the first AC signal and the first AC signal. The adjusting means adjusts the electromagnetic property of the transformer so that the phase difference between the first AC signal and the second AC signal detected by the phase difference detection means becomes a prescribed value or else within the prescribed range which are set beforehand, in a magnetic body environment in which concentration of the magnetic body is set beforehand at the prescribed value or else within the prescribed range. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁性体の濃度(嵩密度ともいう)を検出する磁気的検知装置に関し、特にその検知特性の調整に関するものである。   The present invention relates to a magnetic detection device that detects the concentration (also referred to as bulk density) of a magnetic material, and more particularly to adjustment of its detection characteristics.

電子写真方式の画像形成装置における、磁性体成分を含むトナー、もしくは現像剤の残量、濃度を検出するための磁性体検知装置として、差動トランスを用いた装置が知られている。この種の磁気的検知装置は、検知特性が、組立、製造に起因する差動トランス個々の特性の相違によって変動するという問題を有することが特許文献1、特許文献2に開示されている。   An apparatus using a differential transformer is known as a magnetic substance detection apparatus for detecting the remaining amount and density of toner or developer containing a magnetic substance component in an electrophotographic image forming apparatus. Patent Documents 1 and 2 disclose that this type of magnetic detection device has a problem that the detection characteristics vary depending on differences in characteristics of individual differential transformers caused by assembly and manufacture.

前記問題を解決する手法として、装置内部において、出力信号の位相を調整可能な回路機構を設置し、該回路機構に対して装置外部から電圧レベルが変化可能な電気信号を入力することにより、検知特性を調整する手法が知られている(特許文献1、特許文献2)。   As a technique for solving the above problem, a circuit mechanism capable of adjusting the phase of the output signal is installed inside the apparatus, and an electric signal whose voltage level can be changed is input to the circuit mechanism from the outside of the apparatus. Techniques for adjusting the characteristics are known (Patent Document 1 and Patent Document 2).

図9に、従来の磁気的検知回路の概略構成図を示す。図9において、1000は、差動結線された差動トランス、902は差動トランス1000を駆動する駆動回路、903は位相比較回路、904は可変容量ダイオード、905は制御回路である。   FIG. 9 shows a schematic configuration diagram of a conventional magnetic detection circuit. In FIG. 9, 1000 is a differentially connected differential transformer, 902 is a drive circuit for driving the differential transformer 1000, 903 is a phase comparison circuit, 904 is a variable capacitance diode, and 905 is a control circuit.

図9において、差動トランス1000は、駆動回路902によって駆動され、トナー残量に応じた差動出力Eoを生じる。差動トランス1000は駆動コイル1060と2つの出力コイル1040、1050を有し、出力コイル1040、1050を差動結線して、トナー残量に応じた差動出力Eoを得る。駆動回路902は、駆動コイル1060と、コンデンサ201、202を含むコルピッツタイプの発振回路として構成され、発振周波数の信号によって、差動トランス100を駆動する。
位相比較回路903は、差動トランス1000の出力コイル1040、1050から出力される差動出力Eoと、駆動回路902から供給される基準信号Edとを位相比較し、位相差に応じた検知信号Voが得られる。
検知信号Voの出力端に該検知信号Voを平均化する回路を付加した場合には、図10に示すように、磁性体の濃度に応じて、出力電圧が変化する特性が得られる(縦軸に検知信号電圧Vo[V]を、横軸に磁性体濃度[a.u.:任意単位]を配置)。これにより前記手法により差動トランスが設置された環境における磁性体密度を検出することができる。
In FIG. 9, a differential transformer 1000 is driven by a drive circuit 902 to generate a differential output Eo corresponding to the remaining amount of toner. The differential transformer 1000 includes a drive coil 1060 and two output coils 1040 and 1050. The output coils 1040 and 1050 are differentially connected to obtain a differential output Eo corresponding to the remaining amount of toner. The drive circuit 902 is configured as a Colpitts type oscillation circuit including a drive coil 1060 and capacitors 201 and 202, and drives the differential transformer 100 with a signal of an oscillation frequency.
The phase comparison circuit 903 compares the phase of the differential output Eo output from the output coils 1040 and 1050 of the differential transformer 1000 and the reference signal Ed supplied from the drive circuit 902, and detects the detection signal Vo corresponding to the phase difference. Is obtained.
When a circuit that averages the detection signal Vo is added to the output terminal of the detection signal Vo, as shown in FIG. 10, a characteristic that the output voltage changes according to the concentration of the magnetic material is obtained (vertical axis). The detection signal voltage Vo [V] is arranged on the horizontal axis, and the magnetic substance concentration [au: arbitrary unit] is arranged on the horizontal axis). Thereby, the magnetic body density in the environment where the differential transformer is installed can be detected by the above method.

ここで、前述したような差動トランス1000の特性変化によって、検知特性が変化するという問題に対する解決手法として、該従来例においては、次の手法を提案している。すなわち、差動結線された差動トランス1000の駆動コイル1060と出力コイル1040、1050との間に、印加電圧値に応じて容量が可変なダイオード904を接続する。そして、該ダイオード904への印加電圧Vcntを変化させ、駆動コイル1060と出力コイル1040、1050との間の位相差を変化させることにより、図11に示すように、磁性体濃度に対する検知信号の出力電圧特性を変化させる手法を提案している。
図10および図11の同一の部分は、同一の参照符号を付し、従来技術文献(特許文献1)に詳細記載があるためここでの説明を省略する。該手法により、差動出力Eoの調整、および検知信号Voが調整を行うことを提案している(特許文献1、特許文献2)。
特許第03640321号公報 特開平06−289717号公報
Here, in the conventional example, the following method is proposed as a solution to the problem that the detection characteristic changes due to the characteristic change of the differential transformer 1000 as described above. That is, a diode 904 having a variable capacitance according to the applied voltage value is connected between the drive coil 1060 and the output coils 1040 and 1050 of the differential transformer 1000 that are differentially connected. Then, by changing the applied voltage Vcnt to the diode 904 and changing the phase difference between the drive coil 1060 and the output coils 1040 and 1050, as shown in FIG. A method to change the voltage characteristics is proposed.
The same parts in FIGS. 10 and 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted in the prior art document (Patent Document 1), and the description thereof is omitted here. It is proposed that the differential output Eo is adjusted and the detection signal Vo is adjusted by this method (Patent Document 1 and Patent Document 2).
Japanese Patent No. 0364321 Japanese Patent Laid-Open No. 06-289717

しかしながら、前記従来例においては、磁気的検知装置にて、差動トランス個々の特性の相違による変動、および構成回路の電気部品のバラツキ等に伴う特性変化を調整するための調整回路を追加している。そのため、装置を構成する電気回路が複雑化し、それに伴うコストアップ、装置の小型化が困難という問題があった。   However, in the above-described conventional example, an adjustment circuit is added in the magnetic detection device to adjust a variation due to a difference in characteristics of each differential transformer and a change in characteristics caused by variations in electric components of a constituent circuit. Yes. As a result, the electric circuit constituting the apparatus is complicated, resulting in increased costs and difficulty in downsizing the apparatus.

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、電気回路を簡略化し、かつ装置自体の大幅なコストダウンと小型化が可能な磁気的検知装置を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made under such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a magnetic detection device that simplifies an electric circuit and can greatly reduce the cost and size of the device itself. It is.

前記課題を解決するため、本発明では,磁気的検知装置を次の(1)ないし(8)のとおりに構成する。   In order to solve the above problems, in the present invention, the magnetic detection device is configured as described in the following (1) to (8).

(1)磁性体環境に応じた検出信号を出力する出力コイルと、前記出力コイルに対し差動結線された駆動コイルと、前記出力コイルと前記駆動コイルを有するトランスと、前記トランスにおける電磁気的な特性を調整する調整手段と、前記駆動コイルに印加する、所定の電気的特性を有する第一の交流信号を生成する交流信号生成手段と、前記第一の交流信号により前記駆動コイルを駆動することにより前記出力コイルより出力される第二の交流信号と前記第一の交流信号との位相差を検出する位相差検出手段と、を備え、
前記調整手段は、予め磁性体濃度が所定値、もしくは所定範囲に設定されている前記磁性体環境において、前記位相差検出手段により検出される、前記第一の交流信号と前記第二の交流信号との位相差が予め設定された所定値、もしくは所定範囲の位相差となるように、前記トランスの電磁気的な特性を調整する磁気的検知装置。
(1) An output coil that outputs a detection signal corresponding to the magnetic environment, a drive coil differentially connected to the output coil, a transformer having the output coil and the drive coil, and an electromagnetic in the transformer Adjusting means for adjusting characteristics; AC signal generating means for generating a first AC signal having a predetermined electrical characteristic applied to the drive coil; and driving the drive coil by the first AC signal. A phase difference detection means for detecting a phase difference between the second AC signal output from the output coil and the first AC signal,
The adjusting means is configured to detect the first alternating current signal and the second alternating current signal detected by the phase difference detecting means in the magnetic environment where the magnetic substance concentration is set to a predetermined value or a predetermined range in advance. A magnetic detection device that adjusts the electromagnetic characteristics of the transformer so that the phase difference between and becomes a predetermined value set in advance or a phase difference within a predetermined range.

(2)前記(1)に記載の磁気的検知装置において、
前記第二の交流信号を増幅する増幅手段を有する磁気的検知装置。
(2) In the magnetic detection device according to (1),
A magnetic sensing device comprising amplification means for amplifying the second AC signal.

(3)前記(1)に記載の磁気的検知装置において、
前記調整手段は、前記トランスにおけるインダクタンスを変化させる手段である磁気的検知装置。
(3) In the magnetic detection device according to (1),
The magnetic detecting device is a means for changing the inductance of the transformer.

(4)前記(1)に記載の磁気的検知装置において、
前記調整手段は、前記第一の交流信号の電気的な特性を変化させる手段である磁気的検知装置。
(4) In the magnetic detection device according to (1),
The magnetic detecting device, wherein the adjusting means is means for changing an electrical characteristic of the first AC signal.

(5)前記(4)に記載の磁気的検知装置において、
前記第一の交流信号の電気的な特性は、周波数である磁気的検知装置。
(5) In the magnetic detection device according to (4),
The electrical characteristic of said 1st alternating current signal is a magnetic detection apparatus which is a frequency.

(6)磁性体環境に応じた検出信号を出力する出力コイルと、前記出力コイルに対し差動結線された駆動コイルと、前記出力コイルと前記駆動コイルを有するトランスと、前記トランスにおける電磁気的な特性を調整する調整手段と、
前記駆動コイルに印加する、所定の電気的特性を有する第一の交流信号を生成する交流信号生成手段と、前記第一の交流信号により前記駆動コイルを駆動することにより前記出力コイルより出力される第二の交流信号と前記第一の交流信号との位相差を検出する位相差検出手段と、を備え、
前記調整手段は、前記トランスにおけるインダクタンスを変化させる第一の手段と、前記第一の交流信号の電気的な特性を変化させる第二の手段とを有し、予め磁性体濃度が所定値、もしくは所定範囲に設定されている前記磁性体環境において、前記位相差検出手段により検出される、前記第一の交流信号と前記第二の交流信号との位相差が予め設定された所定値、もしくは所定範囲の位相差となるように、前記トランスの電磁気的な特性を調整する磁気的検知装置。
(6) An output coil that outputs a detection signal corresponding to the magnetic environment, a drive coil differentially connected to the output coil, a transformer having the output coil and the drive coil, and an electromagnetic in the transformer Adjusting means for adjusting the characteristics;
AC signal generating means for generating a first AC signal having a predetermined electrical characteristic to be applied to the drive coil, and output from the output coil by driving the drive coil with the first AC signal A phase difference detecting means for detecting a phase difference between a second AC signal and the first AC signal,
The adjusting means includes first means for changing inductance in the transformer and second means for changing electrical characteristics of the first AC signal, and a magnetic substance concentration is a predetermined value in advance, or In the magnetic environment set in a predetermined range, a phase difference between the first AC signal and the second AC signal, which is detected by the phase difference detection unit, is set to a predetermined value, or a predetermined value. A magnetic detection device that adjusts the electromagnetic characteristics of the transformer so as to achieve a phase difference in a range.

(7)前記(6)に記載の磁気的検知装置において、
予め前記第一の手段で調整し、磁気的検知の際に前記第二の手段で調整する磁気的検知装置。
(7) In the magnetic detection device according to (6),
A magnetic detection device that is adjusted in advance by the first means and adjusted by the second means at the time of magnetic detection.

(8)前記(6)または(7)に記載の磁気的検知装置において、
前記第一の交流信号の電気的な特性は、周波数である磁気的検知装置。
(8) In the magnetic detection device according to (6) or (7),
The electrical characteristic of said 1st alternating current signal is a magnetic detection apparatus which is a frequency.

本発明によれば、トランスの電磁気的な特性を調整することが可能な調整機構を有することにより、装置を構成する電気回路を簡略化することができ、また、装置自体の大幅なコストダウンと小型化ができる。   According to the present invention, by having an adjustment mechanism capable of adjusting the electromagnetic characteristics of the transformer, the electric circuit constituting the device can be simplified, and the cost of the device itself can be greatly reduced. Miniaturization is possible.

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例により詳しく説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.

図1に、実施例1である“磁気的検知装置”の概略構成図を示す。
図1において、100は差動トランスで、駆動コイル104と105が差動結線され、出力コイル106を有する。101は、交流信号発生器〈請求項でいう第一の交流信号を生成する交流信号生成手段に相当〉で所定の電気特性を有する交流信号Einを駆動コイル104と105に対して入力することにより、該駆動コイル104、105を駆動する。また、抵抗R1を介して出力コイル106と接続することにより、出力コイル106にて出力される出力信号Eout〈請求項でいう第二の交流信号に相当〉を安定化させる。102は増幅器で、出力コイル106から出力される出力信号を増幅する。103は位相差検出器で、駆動コイル104、105に入力する入力信号Einと、出力コイル106より増幅器102を介して出力される出力信号Eoutが入力され、両信号の位相差を検出する。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a “magnetic detection device” according to the first embodiment.
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a differential transformer, and drive coils 104 and 105 are differentially connected and have an output coil 106. 101 is an AC signal generator (corresponding to AC signal generating means for generating the first AC signal in the claims), and inputs an AC signal Ein having predetermined electrical characteristics to the drive coils 104 and 105. The drive coils 104 and 105 are driven. Further, by connecting to the output coil 106 via the resistor R1, the output signal Eout (equivalent to the second AC signal in the claims) output from the output coil 106 is stabilized. An amplifier 102 amplifies the output signal output from the output coil 106. A phase difference detector 103 receives an input signal Ein input to the drive coils 104 and 105 and an output signal Eout output from the output coil 106 via the amplifier 102, and detects a phase difference between the two signals.

ここで、本実施例にて示した差動トランス100の構成は、図9に基づいて前述した差動トランス1000の構成と異なるが、差動トランス回路は、その可逆性により、出力コイルにて差動結線した場合と同様の回路動作が得られることが従来技術にて開示されている。   Here, the configuration of the differential transformer 100 shown in the present embodiment is different from the configuration of the differential transformer 1000 described above with reference to FIG. 9, but the differential transformer circuit uses an output coil due to its reversibility. It has been disclosed in the prior art that a circuit operation similar to that in the case of differential connection can be obtained.

図8に、本実施例の磁気的検知装置の電気回路図を示す。該例は、本発明を限定するものではない。また、図1と符号が重複する部分においては、説明を省略する。図8において、J1〜J4は、外部構成手段との接続コネクタを示しており、J1には図1における交流信号発生器101からの交流信号Einが入力される。J2には、電源電圧Vinが入力され、抵抗R3とコンデンサC3により形成されるフィルタ回路を介して、図1における増幅器102に相当するインバータIC1の電源電圧として使用される。R2はインバータIC1の増幅帰還抵抗である。出力コイル106とコンデンサC1により同調回路を構成し、結合コンデンサC2とインバータIC1、帰還抵抗R2により増幅された出力信号EoutがJ3からは出力される。J4にはGNDが接続される。   FIG. 8 shows an electric circuit diagram of the magnetic detection device of this embodiment. The examples are not intended to limit the invention. Further, the description of the portions where the reference numerals overlap with those in FIG. 1 is omitted. In FIG. 8, J1 to J4 indicate connectors to the external component means, and the AC signal Ein from the AC signal generator 101 in FIG. 1 is input to J1. The power supply voltage Vin is input to J2, and is used as the power supply voltage of the inverter IC1 corresponding to the amplifier 102 in FIG. 1 through the filter circuit formed by the resistor R3 and the capacitor C3. R2 is an amplification feedback resistor of the inverter IC1. The output coil 106 and the capacitor C1 constitute a tuning circuit, and the output signal Eout amplified by the coupling capacitor C2, the inverter IC1, and the feedback resistor R2 is output from J3. A GND is connected to J4.

図2は、位相差検出器103の検出手法を示すタイミングチャートである。図2の1段目は、位相差検出器103が動作する基本クロックCk、2段目は、駆動コイル104、105に入力しコイルを駆動する信号Ein、3段目は、出力コイル106より増幅器102を介して出力される出力信号Eoutを示す。出力信号Eout(請求項の磁性体環境に応じた検出信号に相当)は、前述したように、入力信号(駆動信号Ein)に対して磁性体の濃度に応じた位相差を有している。4段目に示すように、駆動コイル入力信号Einの立ち上がりエッジが入力されたときに、位相差検出器103は、基本クロックCkに基づいてカウントアップを開始する。そして、出力コイル出力信号Eoutの立ち上がりエッジが入力されたときに、カウントアップを停止し、5段目に示すように、該カウント値を位相差検出器103内部に有する記憶回路に位相差データとして一時保存する。   FIG. 2 is a timing chart showing a detection method of the phase difference detector 103. The first stage in FIG. 2 is a basic clock Ck for operating the phase difference detector 103, the second stage is a signal Ein that is input to the drive coils 104 and 105 to drive the coil, and the third stage is an amplifier from the output coil 106. An output signal Eout output via 102 is shown. As described above, the output signal Eout (corresponding to the detection signal corresponding to the magnetic substance environment in the claims) has a phase difference corresponding to the concentration of the magnetic substance with respect to the input signal (drive signal Ein). As shown in the fourth stage, when the rising edge of the drive coil input signal Ein is input, the phase difference detector 103 starts counting up based on the basic clock Ck. Then, when the rising edge of the output coil output signal Eout is input, the count-up is stopped, and as shown in the fifth stage, the count value is stored as the phase difference data in the storage circuit having the phase difference detector 103. Save temporarily.

図1に示す108は、前記差動トランス100の電磁気的特性を調整する調整器で、差動トランス100における各々のコイル104、105、106の自己インダクタンスまたは各コイル間の相互インダクタンスを調整する。該インダクタンス調整手法の例としては、各々のコイル間に移動可能なフェライトコアFを設け、該コイル104、105、106とコアFとの相互関係、該例では近接距離を調整することにより相互インダクタンスを調整する手法が挙げられる。もしくは、各コイルの巻線数を増減させることにより各々のコイルの自己インダクタンスを調整する手法が挙げられる。
しかしながら、該調整手法例は、本発明を限定するものではない。
1 is an adjuster that adjusts the electromagnetic characteristics of the differential transformer 100, and adjusts the self-inductance of each of the coils 104, 105, and 106 in the differential transformer 100 or the mutual inductance between the coils. As an example of the inductance adjustment method, a movable ferrite core F is provided between the coils, and the mutual inductance is adjusted by adjusting the mutual relationship between the coils 104, 105, 106 and the core F, in this example, the proximity distance. There is a method of adjusting. Or the method of adjusting the self-inductance of each coil by increasing / decreasing the number of windings of each coil is mentioned.
However, the adjustment technique example does not limit the present invention.

107は調整制御器で、図3に示す制御フローチャートに基づいた動作を行う。差動トランス100における出力コイル106が、所定の磁性体濃度N0(請求項の磁性体環境に相当)に設置された状態(図4参照)において、調整制御器107は、交流信号発生器101から所定の電気特性のコイル駆動信号Einを送信する(S301)。そして、位相差検出器103にて検出されるコイル駆動信号Einと出力信号Eoutの位相差データTを取得する(S302)。該取得した位相差データT0が、予め設定された所定値T0かどうかの判断を行い、所定値T0と異なる場合においては、調整器108により差動トランス100の電磁気的特性を調整する。ここでは、説明を簡略化するために調整基準を位相差データの所定値T0としたが、実際には予め設定された所定範囲内かどうかで判断を行ってもよい。   Reference numeral 107 denotes an adjustment controller, which performs an operation based on the control flowchart shown in FIG. In a state where the output coil 106 in the differential transformer 100 is installed at a predetermined magnetic substance concentration N0 (corresponding to the magnetic substance environment in the claims) (see FIG. 4), the adjustment controller 107 is connected to the AC signal generator 101. A coil drive signal Ein having a predetermined electrical characteristic is transmitted (S301). Then, phase difference data T between the coil drive signal Ein and the output signal Eout detected by the phase difference detector 103 is acquired (S302). It is determined whether or not the acquired phase difference data T0 is a predetermined value T0 set in advance. If the phase difference data T0 is different from the predetermined value T0, the electromagnetic characteristics of the differential transformer 100 are adjusted by the adjuster 108. Here, in order to simplify the description, the adjustment reference is set to the predetermined value T0 of the phase difference data. However, in actuality, the determination may be made based on whether or not it is within a predetermined range set in advance.

図4に、磁性体濃度に対する位相差検出データTの特性図を示す。該図において、縦軸に位相差検出器103にて検出される位相差データT[s]、横軸に磁性体濃度[a.u.:任意単位]を示す。該図において、特性Bは、所定の磁性体濃度N0における位相差データが予め設定された所定値T0となる基準特性である。実際の差動トランスは、特性A、特性Cに示すようのように各々に特性バラツキが存在する。このような状態において、本実施例により、該特性A、もしくは特性Cのような特性を有する差動トランス100の特性を、基準となる特性Bとなるべく、調整を行うことが可能となる。また、所定の磁性体濃度N0は、磁性体が存在しない環境下も含むことは然るべきである。   FIG. 4 is a characteristic diagram of the phase difference detection data T with respect to the magnetic substance concentration. In the figure, the vertical axis represents the phase difference data T [s] detected by the phase difference detector 103, and the horizontal axis represents the magnetic substance concentration [a. u. : Arbitrary unit]. In the figure, the characteristic B is a reference characteristic in which phase difference data at a predetermined magnetic substance concentration N0 is a predetermined value T0 set in advance. As shown in the characteristics A and C, the actual differential transformer has characteristic variations in each. In this state, according to the present embodiment, the characteristic of the differential transformer 100 having the characteristic A or the characteristic C can be adjusted so as to become the reference characteristic B. In addition, the predetermined magnetic substance concentration N0 should include an environment where no magnetic substance is present.

本実施例においては、前記調整手法は、電気的に駆動する制御器を用いると説明したが、該装置を製作する際の作業者によって調整することも可能である。   In the present embodiment, it has been described that the adjustment method uses a controller that is electrically driven. However, it is also possible to perform adjustment by an operator when manufacturing the apparatus.

以上説明したように、本実施例によれば、電気回路を簡略化し、かつ装置自体の大幅なコストダウンと小型化が可能な磁気的検知装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a magnetic detection device that can simplify an electric circuit and can greatly reduce the cost and size of the device itself.

図5に、実施例2である“磁気的検知装置”の概略構成図を示す。前述した実施例1の図1と符号が重複する部分については、図1の説明を援用し、ここでの説明を省略する。図5において、調整制御器107−1は、図6に示す制御フローチャートに基づいた動作を行う。差動トランス100における出力コイル106が、所定の磁性体濃度N0に設置された状態(前述する図4の説明参照)において、調整制御器107−1は、交流信号発生器101から所定の電気特性を有するコイル駆動信号Einを送信する(S601)。そして、位相差検出器103にて検出されるコイル駆動信号Einと出力信号Eoutの位相差データTを取得する(S602)。該取得した位相差データT0が、予め設定された所定値T0かどうかの判断を行う。所定値T0と異なる場合においては、調整制御器107−1は、交流信号発生器101から送信される電気信号の特性〈請求項でいう所定の電気的特性に相当〉、例えば、周波数を変化させる(S603)。そして、検出される位相差データがT0となったときの電気信号の特性データを、該対象の磁気的検知装置の調整値として、実際に磁気的検知動作を行う際の基準データを得ることができる。   FIG. 5 shows a schematic configuration diagram of a “magnetic detection device” according to the second embodiment. For portions where the reference numerals in FIG. 1 of Example 1 described above overlap, the description of FIG. 1 is used, and the description thereof is omitted here. In FIG. 5, the adjustment controller 107-1 performs an operation based on the control flowchart shown in FIG. In a state where the output coil 106 of the differential transformer 100 is installed at a predetermined magnetic substance concentration N0 (see the description of FIG. 4 described above), the adjustment controller 107-1 receives predetermined electric characteristics from the AC signal generator 101. Is transmitted (S601). Then, phase difference data T between the coil driving signal Ein and the output signal Eout detected by the phase difference detector 103 is acquired (S602). It is determined whether the acquired phase difference data T0 is a predetermined value T0 set in advance. When the value is different from the predetermined value T0, the adjustment controller 107-1 changes the characteristic of the electric signal transmitted from the AC signal generator 101 (corresponding to the predetermined electric characteristic in the claims), for example, the frequency. (S603). Then, using the characteristic data of the electrical signal when the detected phase difference data becomes T0 as the adjustment value of the target magnetic detection device, reference data for actually performing the magnetic detection operation can be obtained. it can.

よって、本実施例の調整手法においては、図1に示すような差動トランス100の電磁気的な特性を調整する調整器は不要であり、構成を簡略化できる。   Therefore, in the adjustment method of this embodiment, an adjuster for adjusting the electromagnetic characteristics of the differential transformer 100 as shown in FIG. 1 is unnecessary, and the configuration can be simplified.

実施例3である“磁気的検知装置”に付いて説明する。
本実施例の磁気的検知装置の調整手法は、前述した実施例1および実施例2に記載した調整手法を組み合わせたものである。
The “magnetic detection device” according to the third embodiment will be described.
The adjustment method of the magnetic detection apparatus of the present embodiment is a combination of the adjustment methods described in the first and second embodiments.

実際には、図7に示すように、実施例1にて記載した調整手法(請求項でいう第一の手段に相当)を本実施例の磁気的検知装置を製作する段階にて予め行うことにより、差動トランスの個々の特性を粗調整する(S701)。そして、実施例2にて記載した調整手法(請求項でいう第二の手段に相当)を実際の磁気的検知動作を行う際に実行することにより、該装置の設置環境における特性差を微調整する(S702)。   Actually, as shown in FIG. 7, the adjustment method described in the first embodiment (corresponding to the first means in the claims) is performed in advance at the stage of manufacturing the magnetic detection device of the present embodiment. Thus, the individual characteristics of the differential transformer are coarsely adjusted (S701). Then, the adjustment method described in the second embodiment (corresponding to the second means in the claims) is executed when the actual magnetic detection operation is performed, thereby finely adjusting the characteristic difference in the installation environment of the apparatus. (S702).

以上説明したように、本実施例によれば、検知特性の調整をより精緻に行うことができる。   As described above, according to this embodiment, the detection characteristics can be adjusted more precisely.

実施例1の磁気的検知装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a magnetic detection device of Example 1 実施例1の磁気的検知装置における位相差検出器の動作を示すタイミングチャートTiming chart showing operation of phase difference detector in magnetic detection apparatus of embodiment 1 実施例1の磁気的検知装置の調整手法を示すフローチャートFlowchart showing the adjustment method of the magnetic detection device of the first embodiment. 実施例1の磁気的検知装置の磁性体濃度に対する位相差データを示すグラフThe graph which shows the phase difference data with respect to the magnetic body density | concentration of the magnetic detection apparatus of Example 1. 実施例2の磁気的検知装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a magnetic detection device of Example 2 実施例2の磁気的検知装置の調整手法を示すフローチャート7 is a flowchart showing a method for adjusting the magnetic detection device according to the second embodiment. 実施例3の磁気的検知装置の調整手法を示すフローチャートFlowchart showing the adjustment method of the magnetic detection device of the third embodiment. 実施例の磁気的検知装置の具体的な電気回路図Specific electric circuit diagram of magnetic detecting device of embodiment 従来の磁気的検知装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a conventional magnetic detection device 従来の磁気的検知装置の磁性体濃度に対する検知信号電圧特性を示すグラフThe graph which shows the detection signal voltage characteristic with respect to the magnetic body density | concentration of the conventional magnetic detection apparatus. 従来の磁気的検知装置の磁性体濃度に対する検知信号特性の調整手法を示すグラフThe graph which shows the adjustment method of the detection signal characteristic with respect to the magnetic substance concentration of the conventional magnetic detection device

符号の説明Explanation of symbols

100 作動トランス
101 交流信号発生器
103 位相差検出器
104、105 駆動コイル
106 出力コイル
107 調整制御器
108 調整器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Actuating transformer 101 AC signal generator 103 Phase difference detector 104, 105 Drive coil 106 Output coil 107 Adjustment controller 108 Adjuster

Claims (8)

磁性体環境に応じた検出信号を出力する出力コイルと、前記出力コイルに対し差動結線された駆動コイルと、前記出力コイルと前記駆動コイルを有するトランスと、前記トランスにおける電磁気的な特性を調整する調整手段と、前記駆動コイルに印加する、所定の電気的特性を有する第一の交流信号を生成する交流信号生成手段と、前記第一の交流信号により前記駆動コイルを駆動することにより前記出力コイルより出力される第二の交流信号と前記第一の交流信号との位相差を検出する位相差検出手段と、を備え、
前記調整手段は、予め磁性体濃度が所定値、もしくは所定範囲に設定されている前記磁性体環境において、前記位相差検出手段により検出される、前記第一の交流信号と前記第二の交流信号との位相差が予め設定された所定値、もしくは所定範囲の位相差となるように、前記トランスの電磁気的な特性を調整することを特徴とする磁気的検知装置。
An output coil that outputs a detection signal corresponding to a magnetic environment, a drive coil differentially connected to the output coil, a transformer having the output coil and the drive coil, and an electromagnetic characteristic of the transformer are adjusted. Adjusting means for applying to the driving coil, AC signal generating means for generating a first AC signal having a predetermined electrical characteristic, and driving the driving coil with the first AC signal to output the output. A phase difference detection means for detecting a phase difference between the second AC signal output from the coil and the first AC signal;
The adjusting means is configured to detect the first alternating current signal and the second alternating current signal detected by the phase difference detecting means in the magnetic environment where the magnetic substance concentration is set to a predetermined value or a predetermined range in advance. A magnetic detection device, wherein the electromagnetic characteristics of the transformer are adjusted so that the phase difference between and a phase difference is a predetermined value set in advance or a phase difference within a predetermined range.
請求項1に記載の磁気的検知装置において、
前記第二の交流信号を増幅する増幅手段を有することを特徴とする磁気的検知装置。
The magnetic sensing device according to claim 1,
A magnetic detection device comprising amplification means for amplifying the second AC signal.
請求項1に記載の磁気的検知装置において、
前記調整手段は、前記トランスにおけるインダクタンスを変化させる手段であることを特徴とする磁気的検知装置。
The magnetic sensing device according to claim 1,
The magnetic detecting device according to claim 1, wherein the adjusting means is means for changing inductance in the transformer.
請求項1に記載の磁気的検知装置において、
前記調整手段は、前記第一の交流信号の電気的な特性を変化させる手段であることを特徴とする磁気的検知装置。
The magnetic sensing device according to claim 1,
The magnetic detecting device according to claim 1, wherein the adjusting means is means for changing an electrical characteristic of the first AC signal.
請求項4に記載の磁気的検知装置において、
前記第一の交流信号の電気的な特性は、周波数であることを特徴とする磁気的検知装置。
The magnetic sensing device according to claim 4,
The magnetic detection device according to claim 1, wherein the electrical characteristic of the first AC signal is a frequency.
磁性体環境に応じた検出信号を出力する出力コイルと、前記出力コイルに対し差動結線された駆動コイルと、前記出力コイルと前記駆動コイルを有するトランスと、前記トランスにおける電磁気的な特性を調整する調整手段と、
前記駆動コイルに印加する、所定の電気的特性を有する第一の交流信号を生成する交流信号生成手段と、前記第一の交流信号により前記駆動コイルを駆動することにより前記出力コイルより出力される第二の交流信号と前記第一の交流信号との位相差を検出する位相差検出手段と、を備え、
前記調整手段は、前記トランスにおけるインダクタンスを変化させる第一の手段と、前記第一の交流信号の電気的な特性を変化させる第二の手段とを有し、予め磁性体濃度が所定値、もしくは所定範囲に設定されている前記磁性体環境において、前記位相差検出手段により検出される、前記第一の交流信号と前記第二の交流信号との位相差が予め設定された所定値、もしくは所定範囲の位相差となるように、前記トランスの電磁気的な特性を調整することを特徴とする磁気的検知装置。
An output coil that outputs a detection signal corresponding to a magnetic environment, a drive coil differentially connected to the output coil, a transformer having the output coil and the drive coil, and an electromagnetic characteristic of the transformer are adjusted. Adjusting means to
AC signal generating means for generating a first AC signal having a predetermined electrical characteristic to be applied to the drive coil, and output from the output coil by driving the drive coil with the first AC signal A phase difference detecting means for detecting a phase difference between a second AC signal and the first AC signal,
The adjusting means includes first means for changing inductance in the transformer and second means for changing electrical characteristics of the first AC signal, and a magnetic substance concentration is a predetermined value in advance, or In the magnetic environment set in a predetermined range, a phase difference between the first AC signal and the second AC signal, which is detected by the phase difference detection unit, is set to a predetermined value, or a predetermined value. A magnetic detection device, wherein the electromagnetic characteristics of the transformer are adjusted so as to obtain a phase difference in a range.
請求項6に記載の磁気的検知装置において、
予め前記第一の手段で調整し、磁気的検知の際に前記第二の手段で調整することを特徴とする磁気的検知装置。
The magnetic detection device according to claim 6.
A magnetic detection apparatus, wherein the magnetic detection device is adjusted in advance by the first means and adjusted by the second means at the time of magnetic detection.
請求項6または7に記載の磁気的検知装置において、
前記第一の交流信号の電気的な特性は、周波数であることを特徴とする磁気的検知装置。
The magnetic detection device according to claim 6 or 7,
The magnetic detection device according to claim 1, wherein the electrical characteristic of the first AC signal is a frequency.
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