CZ20012692A3 - Zařízení a způsob určování magnetického pole - Google Patents
Zařízení a způsob určování magnetického pole Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20012692A3 CZ20012692A3 CZ20012692A CZ20012692A CZ20012692A3 CZ 20012692 A3 CZ20012692 A3 CZ 20012692A3 CZ 20012692 A CZ20012692 A CZ 20012692A CZ 20012692 A CZ20012692 A CZ 20012692A CZ 20012692 A3 CZ20012692 A3 CZ 20012692A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- magnetic field
- auxiliary
- measured
- angle sensor
- intensity
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 25
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 230000005357 Hall field Effects 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
Zařízeni a způsob určování magnetického pole.
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení a způsobu určování magnetického pole a zejména se týká určování intenzity směru uvedeného magnetického pole v bezprostřední blízkosti povrchu magnetu, jak je uvedeno v nezávislých patentových nárocích.
Dosavadní stav techniky
Měření magnetických polí nebo pouze složek magnetických polí, vycházejících kolmo k povrchu magnetů, je možné s velkou přesností realizovat známým způsobem pomocí Hallových sond nebo pomocí prostorových desek, použitých jako senzorů, jelikož uvedené prvky jsou citlivé na složky magnetického pole, které jsou kolmé na povrch použitých senzorů. Při použití uvedených senzorů je ovšem možné jednoduše a opakovaně měřit složky magnetického pole, které jsou orientovány rovnoběžně s povrchem magnetů, pouze v relativně velké vzdálenosti od měřeného objektu, zpravidla ve vzdálenosti řádově několika milimetrů, jelikož musí být orientovány kolmo na povrch magnetu.
Ze stavu techniky známé měřící postupy a měřící senzory, založené na Hallově jevu, jsou popsány například ve článku Nová alternativní řešení čidel pro měření počtu otáček v osobních automobilech, využívající magnetorezistivního jevu., vydaném roku 1984 v nakladatelství VDIVerlag v VDIBericht
-2číslem 509. Krom toho jsou již také známy Hallovy sondy pro měření polí, která jsou orientována tangenciálním způsobem k povrchu magnetu, a jsou popsána v dokumentu Senzory a materiály, 5, 2 (1992), strana 91 až 101, MYU, Tokio, přičemž velmi dobře jsou také popsány ve článku od autorů M. Parajape, L. Ristica a W. Allegretta, obsaženém v uvedeném dokumentu, jehož název zní Simulace, návrh a výroba vertikálních Hallových sond pro měření dvoudimenzionálních magnetických polí..
Kromě senzorů, které jsou založeny na základě Hallova jevu, jsou z dosavadního stavu techniky též známy takzvané AMR a GMR úhlové senzory, které jsou založeny na magnetorezistivním jevu ( zkratky pochází z anglických názvů: GMR = giant magneto resistance, AMR = anisotropic magneto resistance ) a pomocí kterých je možné jednodušším způsobem měřit složky magnetického pole, jenž jsou orientovány rovnoběžně s povrchem senzoru.
Podobné senzory, popsané například v dokumentech DE 195 43 562 Al a DE 44 08 0T8, jsou však ve svém pracovním rozsahu citlivé pouze na směr měřeného magnetického pole a jsou schopné měřit jeho intenzitu pouze v omezené míře. Zároveň je třeba říci, že teplotní závislost měřené amplitudy podobného senzoru je značná, což ve svém důsledku může vést ke vzniku podstatných chyb měření. Jinak u známých AMR nebo GMR úhlových senzorů činí přesnost úhlového měření, tedy přesnost měření při určování směru vnějšího, respektive senzorem snímaného magnetického pole, přibližně 0,50, přičemž narozdíl od měření intenzity je uvedené měření úhlu teplotně závislé pouze v zanedbatelné míře.
« · «»···· ···· ····· ·· ···
Nicméně výhoda uvedených senzorů spočívá v tom, že je možné je použít také například v bezprostřední blízkosti povrchu magnetů, vytvářejících měřené magnetické pole, v praxi je potom obvyklá velikost daného odstupu menší než 1 mm. V této souvislosti opět odkazujeme na článek Nová alternativní řešení čidel pro měření počtu otáček v osobních automobilech, využívající magnetorezistivního jevu. z VDIBericht s číslem 509 z roku 1984, vydaném nakladatelstvím VDIVerlag.
Funkce AMR a GMR úhlových senzorů a jejich použití při měření magnetických polí je detailně popsána také v Senzors a Actuators A21A23 ve článku s názvem Tenkovrstvý magnetorezistivní úhlový detektor., pocházejícím z roku 1990, strany 795 až 798.
Podstata vynálezu
Zařízení podle předloženého vynálezu a jím realizovaný způsob určení magnetického pole, vyznačující se charakteristikami podle nezávislých patentových nároků, se oproti dosavadnímu stavu techniky liší výhodou, která spočívá v tom, že umožňuje na zvoleném měřícím místě určit intenzitu a směr široké škály různých magnetických polí. Přitom je velmi výhodné, že je možné měřit také magnetická pole nebo složky magnetických polí a to až do míst, které se nacházejí velmi blízko povrchu měřených magnetů, přičemž uvedená magnetická pole nebo složky magnetických polí ubíhají rovnoběžně s póVrchem magnetu, vyvolávajícího vznik uvedených složek magnetického pole, respektive z tohoto magnetu vycházejí.
-4• 4 · 4 4 • 44 44 44
Jiná výhodná provedení vynálezu vyplývají ze znění závislých patentových nároků.
Jako pomocné magnetické pole, které je potřeba pro měření požadovaného, respektive měřeného magnetického pole, je možné s výhodou použít prakticky libovolným způsobem vyvolané pomocné magnetické pole, avšak je nutné znát alespoň jeho intenzitu, výhodné je však znát i jeho intenzitu i směr. K vyvolání tohoto pomocného magnetického pole je možné s výhodou použít dvojici Helmholtzových cívek, v jejichž vnitřním prostoru se nachází laditelné homogenní magnetické pole, u kterého je známa intenzita a směr a jehož charakteristiky je možné nadefinovat jednoduchým způsobem, například pomocí proudu v cívkách.
Při měření směru magnetického pole, které vzniklo superpozicí pomocného magnetického pole a měřeného magnetického pole, je možné s velkou výhodou použít z dosavadního stavu techniky známý a komerčně dostupný AMR úhlový senzor nebo GMR úhlový senzor.
Přitom je také velmi výhodné, když je do AMR nebo GMR úhlového senzoru současně integrováno také zařízení, jakým je například cívka, s jejíž pomocí je možné vygenerovat definované a laditelné magnetické pole, které slouží k vygenerování
| pomocného magnetického pole, díky čemuž již není nutné používat | ||||
| externí konstrukční | prvky, | jakým | je například | dvoj ice |
| Helmholtzových cívek. | · | |||
| ;a·. r . o - rDále je také velmi | c výhodné | podrobit | používaný GMR | nebo AMR |
| i; o r; . .r, . ,:.,i , |
-5« ·· ·· · ·· ♦ · * · ·· • · · · · · • · · · * · · • · · · · · ··· ·· ·· ··· úhlový senzor před začátkem samotného měření zvoleného magnetického pole, vycházejícího například z povrchu magnetu, procesu kalibrace a otestování, jenž spočívají v tom, že za nepřítomnosti uvedeného magnetu je GMR nebo AMR úhlovým senzorem na odpovídajících měřících místech proměřeno vyvolané pomocné magnetické pole, přičemž je změřena intenzita uvedeného pole nebo jeho intenzita a také směr a to pro různé velikosti parametrů, které mají vliv na velikost charakteristik vyvolaného pomocného magnetického pole. Při měření pomocného magnetického pole je také s výhodou možné použít i Hallovu sondu. Díky tomuto zkušebnímu měření pomocného magnetického pole jsou potom známy charakteristiky uvedeného pomocného magnetického pole v závislosti na různých hodnotách parametrů pomocného magnetického pole ( například v závislosti na proudu v budících cívkách ), které je pak možné použít při následujícím měření zvoleného magnetického pole, během kterého je magnet, jenž vyvolává měřené magnetické pole, umístěn například na dříve proměřené místo. Určení zvoleného magnetického pole proběhne jednoduchým a výhodným způsobem tím, že ze zjištěného směru magnetického pole, které bylo změřeno na uvažovaném měřícím místě a které vzniklo superpozicí pomocného magnetického pole a neznámého magnetického pole, jsou na základě charakteristik pomocného magnetického pole vypočteny charakteristiky neznámého měřeného magnetického pole.
Směr superponovaného magnetického pole je na měřícím místě změřen pro alespoň dvě různá pomocná magnetická pole a za použití z dosavadního stavu techniky známých numerických metod je přednostně za použití počítačových programů provedeno vyhodnocení intenzity a směru neznámého měřeného magnetického
-6« · · »··
pole. Za účelem zvýšení numerické stability a přesnosti měření je toto numerické vyhodnocení výhodně provedeno na základě naměřených hodnot, získaných z většího počtu měření superponovaného magnetického pole pro různé druhy pomocných magnetických polí. Dále je s ohledem na přesnost měření a z numerických důvodů velmi výhodné, když jsou pomocná magnetická pole orientována přibližně kolmo na předpokládaný směr měřeného magnetického pole.
Způsob podle předloženého vynálezu je velmi výhodné použit pro určeni magnetického pole, vycházejícího z povrchu magnetu, přičemž je velmi výhodné jej použít pro určení magnetického pole, ubíhajícího dalekosáhle rovnoběžně s povrchem magnetu a nacházejícího se v bezprostřední blízkosti povrchu tohoto magnetu. Uvedený způsob měření je možné sériově použít například pro měření kvality magnetů.
Přehled obrázků na výkresech
Příklady provedení vynálezu budou dále blíže popsány v následujícím popise, přičemž bude použito doprovodných obrázků.
Obr. 1 schematickým způsobem zobrazuje zařízení pro měření magnetického pole.
Obr. 2 ukazuje označení a směry různých přítomných magnetických polí.
| • fe · | • fefefe fe | • ·« · • · | fefe • • | • · fe • | • fe | • · |
| • * · | • · | • · | • | • | ||
| fe | • · | • | • | fe | ||
| • fefe | « | • fefe | • fe | * 9 | • · |
Příklady provedení vynálezu
Obr. 1 zobrazuje magnet 13 s povrchem 14, ze kterého vychází měřené magnetické pole 5 ( na obr. 1 je tato skutečnost naznačena pouze schematickým způsobem ), které obsahuje zejména složky magnetického pole, jenž ubíhají rovnoběžné s povrchem 14. Dále se předpokládá dvojice Helmholtzových cívek 11, které vytvářejí pomocné magnetické pole 6 ( na obr. 1 je tato skutečnost naznačena schematickým způsobem pomocí zobrazení směru ), jehož intenzitu je možné nastavit pomocí vnějších parametrů, jakým je například budící proud cívkami. Magnet 13 je umístěn přibližně ve středu mezi dvěma Helmholtzovými cívkami 11. Dále se předpokládá z dosavadního stavu techniky již známý a komerčně dostupný AMR úhlový senzor 12. V konkrétním případě se jedná o úhlový senzor KMZ41 firmy Philips Semiconductors z Hamburgu. Místo AMR úhlového senzoru je možné ovšem také použít z dosavadního stavu techniky známý a komerčně dostupný GMR úhlový senzor.
AMR úhlový senzor 12 se nachází na měřícím místě 10, které se nachází v bezprostřední blízkosti povrchu 14 magnetu 13. Vzdálenost měřícího místa 10 od povrchu 14 činí zejména 0,3 mm až 3 mm. Spodní hranice rozsahu vzdálenosti je přitom dána pouze tloušťkou krytu AMR úhlového senzoru 12. Na tomto místě je třeba říci, že obr. 1 není nakreslen v proporcionálním měřítku, jelikož průměr dvojice Helmholtzových cívek 11 je podstatně větší než vzdálenost povrchu 14 od měřícího místa 10. V důsledku této skutečnosti jsou zanedbatelné zejména rozdíly v intenzitě a směru pomocného magnetického pole .6 na měřícím místě 10 a na povrchu 14.
| • | ···· • | 4 ·· 9* ♦ ♦ | 9 | • 9 9 | • 9 |
| 9 · 9 | 9 | 9 | |||
| 9 9 · | 9 9 | 9 | |||
| 4 9 9 | • | 9 | |||
| 99 9 | • | 999 99 | 99 | 9 · |
Obr. 2 zobrazuje směry existujících magnetických polí, přičemž uvedená pole jsou reprezentována vektory a vyznačují se svým příspěvkem, respektive svou intenzitou a svým směrem. Nejprve je pomocí dvojice Helmholtzových cívek 11 vytvořeno pomocné magnetické pole 6, které je označeno písmenem H. Z magnetu 13 vystupuje měřené magnetické pole 5, které je označeno písmenem M. Pomocí umístění dvojice Helmholtzových cívek 11 je přitom pomocné magnetické pole 6 na počátku s výhodou orientováno přibližně takovým způsobem, že jeho směr je přibližně kolmý na předpokládaný směr měřeného magnetického pole 5. Díky jevu superpozice měřeného magnetického pole 5 a pomocného magnetického pole 6 vznikne na měřícím místě 10 součtové magnetické pole Ί_, které je natočeno vzhledem k měřenému magnetickému poli 5 a pomocnému magnetickému poli 6 a které je označeno písmenem B. Úhel mezi směrem pomocného magnetického pole 6 a směrem součtového magnetického pole 2 je označen řeckým písmenem a. Na počátku neznámý směr měřeného magnetického pole 5 je označen úhlem který je rovněž měřen vzhledem ke směru pomocného magnetického pole 6.
Před určováním charakteristik měřeného magnetického pole 5 je nejprve nutné zajistit znalost charakteristik pomocného magnetického pole _6, přičemž je nutné znát alespoň jeho intenzitu na odpovídajícím měřícím místě, ovšem výhodnější je na uvedeném měřícím místě 10 znát jak jeho intenzitu, tak i jeho směr. Určení uvedených charakteristik je provedeno například proměřením a kalibrací magnetického pole dvojice Helmholtzových cívek 11 před samotným umístěním magnetu 13 do středu uvedených Helmholtzových cívek 11, přičemž proměření a
| • ♦ · | ·»·« • | • ·«· 99 · · « 9 · | • · * * • 9 | • » |
| » • | • » • • | 9 9 · 9 9 9 999 99 | * * · • · «Φ | • · |
kalibraci je možné provést pomocí Hallovy sondy a/nebo pomocí z dosavadního stavu techniky známého GMR nebo AMR úhlového senzoru. Konkrétní realizace použitého způsob určení nebo kalibrace pomocného magnetického pole _6 při výše uvedených testovacích nebo kalibračních měřeních může být ovšem zcela libovolná. Krom toho je nutné zajistit, aby bylo možné definovaným způsobem nastavovat intenzitu pomocného magnetického pole jS, například pomocí nastavení určitých velikostí vnějších parametrů, jakým je například budící proud pomocného magnetického pole 6.
Podstatou měřícího způsobu je skutečnost, že díky definované superpozici pomocného magnetického pole 6 je v oblasti měřícího místa 10 otočen směr součtového magnetického pole 7 vzhledem ke směru měřeného magnetického pole _5 a směru pomocného magnetického pole 6. Toto pootočení je ale závislé na intenzitě pomocného magnetického pole _6 a také na intenzitě měřeného magnetického pole 5. Na základě znalosti intenzity nebo intenzity a směru pomocného magnetického pole 6 a také na základě měření úhlu a, reprezentujícího míru pootočení, je potom možné vypočítat intenzitu a směr měřeného pole 5.
Přitom platí následující rovnice, založená na popisu součtu vektorů jednotlivých magnetických polí:
M cos (β) tan(a) + H tan(a) - Μ sin(p) = 0 (1) kde β označuje na počátku neznámý úhel směru měřeného magnetického pole 5, jenž má na počátku rovněž neznámou intenzitu M.
- ιό-
| • · ·· · • « | 9 99 9« · « | »· • t | 9 9 |
| 9 · 9 | * * | ||
| • · * | 9 9 9 * | • « | |
| • · | 9 9 9 | 9 · | |
| • 9 * | 99« ♦· | • 9 | 9 9 |
ν rovnici (1) je známa intenzita H pomocného magnetického pole <5, která, jak již bylo řečeno ve výše uvedeném popise, byla předem určena například při měření pomocí Hallovy sondy. Pomocí AMR úhlového senzoru 12 je dále určen úhel a, tedy úhel mezi směrem vzniklého součtového magnetického pole 2 a směrem pomocného magnetického pole 6. To je možné provést například známým způsobem vyhodnocení sinu a kosinu, popsaném v dokumentu DE 195 43 562.1 Al. Za účelem zjednodušení dalšího postupu je přitom velmi výhodné, když je kromě intenzity pomocného magnetického pole 6 znám také jeho směr, jelikož úhel a je tímto směrem určován.
Při znalosti charakteristik pomocného magnetického pole tak rovnice (1) celkově obsahuje dvě neznámé, jmenovitě a a Μ. V principu by proto k výpočtu obou neznámých postačovala pouze dvě měření pro dvě různá, tedy jinak silná pomocná magnetická pole 6.
Pokud by měl být ve zvláštních případech neznámý rovněž i směr pomocného magnetického pole 6, obsahovala by rovnice (1) ještě třetí neznámou. V této situací by potom bylo potřeba provést alespoň tři měření pro různě silná pomocná magnetická pole 6, jejichž směry by však konstantní, jelikož AMR úhlovým senzorem 12 změřený úhel součtového magnetického pole 2 se potom vztahuje na neznámý, ale konstantní směr pomocného magnetického pole 6, respektive na jím definovaný referenční úhel. Tato dodatečná komplikace ztěžuje určení ot a M a zároveň vede ke vzniku větších chyb měření. Proto je uvedený způsob měření nevýhodný oproti způsobu měření, využívajícího pomocná
magnetická pole 6, u kterých je známa jak jejich intenzita, tak i jejich směr.
Za účelem minimalizace možných chyb měření je třeba provést co možná nejvíce měření nebo alespoň více jako dvě, respektive tři měření pro různé intenzity pomocného magnetického pole 6, díky čemuž je potom získán velký počet rovnic (1) s různými hodnotami pro veličiny H a a, ze kterého je pak možné známým způsobem určit numerickými metodami ve všech získaných rovnicích odpovídající hodnoty M a a, přičemž realizace vhodných numerických metod může být implementována jako počítačový program. Tímto způsobem je výsledně získána intenzita a směr měřeného magnetického pole 5.
Numerická stabilita tohoto způsobu vyhodnocení záleží na počtu měření pro různá pomocná magnetická pole 6 a na velikosti úhlu a. Je lepší, pokud se úhel a co možná nejvíce blíží velikosti 45° v případě, že pomocné magnetické pole 6 a měřené magnetické pole _5 jsou orientována navzájem kolmo. V tomto případě je dosaženo největšího rozdílu směrů mezi měřeným magnetickým polem J5 a vzniklým součtovým magnetickým polem Ί_. Proto je výhodné, když je směr pomocného magnetického pole 6 orientován přibližně kolmo na předpokládaný směr měřeného magnetického pole 5.
Měřící rozsah výše popsaného způsobu měření a měřící rozsah odpovídajícího zařízení se nachází v rozmezí od přibližně 5 mT až do přibližně 700 mT. Spodní hranice je přitom dána vlastnostmi použitého GMR nebo AMR úhlového senzoru 12, které určují jakousi minimální intenzitu pole, již je potřeba •
0
0'
-12- * ····
9 • 9 zajistit, aby se dosáhlo dostatečné saturační magnetizace. Horní hranice je omezena pouze praktickými důvody, jelikož je velmi složité vytvořit znatelně silnější magnetická pole pomocí výše popsaného zařízení. Je však potřeba zdůraznit, že výše popsaný způsob měření není v principu omezen velikostí intenzity měřeného magnetického pole 5.
Při porovnávacích měřeních se ukázalo, že pomocí výše popsaného způsobu zjištěné intenzity a směry magnetických polí, vycházejících z magnetů a nacházejících se ve vzdálenosti od přibližně 4 mm až 12 mm od povrchu magnetů 13, se velmi dobře shodují s výsledky měření, která byla provedena pomocí konvenčních Hallových sond, jenž je při těchto vzdálenostech rovněž možné použít. Chyba měření je přitom menší než 1 mT.
Jelikož konkrétní realizace pomocného magnetického pole 6 není podstatná a je naprosto dostačující, když je v měřícím místě známa jeho intenzita a jeho směr, je také možné popsaný příklad provedení předloženého vynálezu realizovat tak, že by použitý AMR úhlový senzor 12 obsahoval dodatečné zařízení pro vygenerování definovaného pomocného magnetického pole 6 nebo že by AMR úhlový senzor 12 a zařízení pro vygenerování pomocného magnetického pole 6 byli umístěni do jednoho jediného konstrukčního prvku. V tomto případě není nutné používat dvojici Helmholtzových cívek 11 a jimi vygenerované externí magnetické pole. Uvedeným zařízením může být například cívka, která by byla společně s AMR úhlovým senzorem 12 umístěna do jednoho konstrukčního prvku.
V tuto chvíli je třeba říci, že pro realizaci výše
-13♦ 44 ••i * • 4 4 4 · » 44
4 4 4 4 4
4 4 4 4 4 4
4 4 4 4 4
444 44 44 444 uvedeného způsobů se hodí také jiné senzory, než jakými uvedené GMR nebo AMR úhlové senzory, pokud ovšem tyto senzory jsou na měřícím místě 10 schopny změřit alespoň součtového magnetického pole 7.
Claims (17)
1. Zařízení k určení intenzity a směru magnetického pole na alespoň jednom měřícím místě /10/ vyznačující se tím, že obsahuje první prvek, který k magnetickému poli /5/ superponuje pomocné magnetické pole /6/, u něhož je známa alespoň jeho intenzita; a druhý prvek, který na měřícím místě /10/ měří alespoň směr součtového magnetického pole /7/, vzniklého superpozicí měřeného magnetického pole /5/ a pomocného magnetického pole /6/.
2. Zařízení podle nároku 1 vyznačující se tím, že prvním prvkem je dvojíce Helmholtzových cívek /11/.
3. Zařízení podle nároku 1 vyznačující se tím, že druhý prvek je GMR úhlový senzor nebo AMR úhlový senzor /12/.
4. Zařízení podle nároku 1 vyznačující se tím, že první prvek a druhý prvek jsou umístěni do jednoho konstrukčního dílu.
5. Zařízení podle nároku 4 vyznačující se tím, že GMR úhlový senzor nebo AMR úhlový senzor /12/ obsahuje zařízení k vytváření pomocného magnetického pole /6/.
6. Zařízení podle nároku 1 vyznačující se tím, že měřené magnetické pole /5/ je vyvoláváno magnetem /13/ a vystupuje zejména z povrchu /14/ magnetu /13/.
• « · • · «« • ·
4 ·
15« • *« * ·· • · » · • · «· ·**
7. Způsob určování intenzity a směru magnetického pole na alespoň jednom měřícím místě /10/ vyznačující se tím, že k magnetickému poli /5/ je superponováno pomocné magnetické pole /6/, u kterého je známa alespoň jeho intenzita; a potom je na měřícím místě /10/ pro alespoň dvě rozdílná pomocná magnetická pole /6/ určen alespoň směr součtového magnetického pole /7/, vzniklého superpozicí měřeného magnetického pole /5/ a pomocného magnetického pole /6/.
8. Způsob podle nároku 7 vyznačující se tím, že z určeného směru součtového magnetického pole /7/ je vypočteno měřené magnetické pole /5/.
9. Způsob podle nároku 8 vyznačující se tím, že výpočet měřeného magnetického pole /5/ na měřícím místě /10/ je proveden pomocí numerických metod za použití hodnot intenzit pomocných magnetických polí /6/ a také za použití směrů součtových magnetických polí /7/.
10. Způsob podle nároku 9 vyznačující se tím, že za účelem zlepšení numerické stability výpočtu je použit větší počet určených hodnot součtového magnetického pole /7 / pro různá pomocná pole /6/.
11. Způsob podle nároku 7 vyznačující se tím, že součtové magnetické pole /7/ a měřené magnetické pole /5/ mají různý směr.
12. Způsob podle nároku 7 vyznačující se tím, že k vyvolání pomocného magnetického pole /6/ je použita dvojice ·· ♦ · * ·
-16Helmholtzových cívek /11/.
13. Způsob podle nároku 7 vyznačující se tím, že k určení směru součtového magnetického pole /7/ je použit AMR úhlový senzor /12/ nebo GMR úhlový senzor.
14. Způsob podle nároku 13 vyznačující se tím, že pomocné magnetické pole /6/ je vyvoláno pomocí zařízení, které je zaintegrováno do GMR úhlového senzoru nebo AMR úhlového senzoru /12/.
15. Způsob podle nároku 7 vyznačující se tím, že pomocné magnetické pole /6/ je přiloženo takovým způsobem, že měřené magnetické pole /5/ a pomocné magnetické pole /6/ jsou navzájem orientovány alespoň přibližně kolmým způsobem.
16. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků vyznačující se tím, že měřené magnetické pole /5/ je vyvoláváno magnetem /13/.
17. Použití způsobu podle alespoň jednoho z předcházejících nároků k určení magnetického pole, vycházejícího z povrchu magnetu, a zejména k určení magnetického pole v bezprostřední blízkosti povrch magnetu, přičemž toto magnetické pole ubíhá dalekosáhle rovnoběžně s povrchem magnetu.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19903296A DE19903296A1 (de) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung eines Magnetfeldes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20012692A3 true CZ20012692A3 (cs) | 2002-01-16 |
| CZ300974B6 CZ300974B6 (cs) | 2009-09-30 |
Family
ID=7895618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20012692A CZ300974B6 (cs) | 1999-01-28 | 2000-01-26 | Zarízení a zpusob urcování magnetického pole |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6724184B1 (cs) |
| EP (1) | EP1149300B1 (cs) |
| JP (1) | JP2002535686A (cs) |
| AT (1) | ATE237141T1 (cs) |
| AU (1) | AU756176B2 (cs) |
| CZ (1) | CZ300974B6 (cs) |
| DE (2) | DE19903296A1 (cs) |
| WO (1) | WO2000045190A1 (cs) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6937007B1 (en) * | 2003-04-07 | 2005-08-30 | Sauer-Danfoss Inc. | Magnet field symmetry for hall sensor |
| US7757579B2 (en) * | 2004-08-30 | 2010-07-20 | Sauer-Danfoss Inc. | Joystick device with redundant sensor processing |
| US20060197523A1 (en) * | 2005-03-04 | 2006-09-07 | Assurance Technology Corporation | Magnetic screening system |
| US7714570B2 (en) * | 2006-06-21 | 2010-05-11 | Allegro Microsystems, Inc. | Methods and apparatus for an analog rotational sensor having magnetic sensor elements |
| DE112008003576T5 (de) * | 2008-01-04 | 2011-01-20 | Allegro Microsystems, Inc., Worcester | Verfahren und Vorrichtung für einen Winkelsensor |
| US20100156397A1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-06-24 | Hitoshi Yabusaki | Methods and apparatus for an angle sensor for a through shaft |
| RU2395101C1 (ru) * | 2009-05-13 | 2010-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Контроль и безопасность" | Способ определения магнитного поля |
| US9679053B2 (en) | 2013-05-20 | 2017-06-13 | The Nielsen Company (Us), Llc | Detecting media watermarks in magnetic field data |
| CN109100664B (zh) * | 2018-06-21 | 2020-07-28 | 山东航天电子技术研究所 | 一种空间小磁场的测量方法 |
| US11519751B2 (en) | 2020-05-29 | 2022-12-06 | Analog Devices International Unlimited Company | Method of monitoring a magnetic sensor |
| DE102020210617A1 (de) * | 2020-08-20 | 2022-02-24 | Infineon Technologies Ag | Magnetfeldbasiertes winkelsensorsystem mit streufeldkompensation und verfahren zur streufeldkompensation |
| US12517197B2 (en) | 2024-01-18 | 2026-01-06 | Allegro Microsystems, Llc | Analog magnetic sensor device for measuring the orientation of an external magnetic field |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US773937A (en) * | 1903-07-06 | 1904-11-01 | Gen Electric | Testing the magnetic qualities of materials. |
| US2624783A (en) * | 1945-06-04 | 1953-01-06 | Viacheslaw A Nedzel | Apparatus and method for measuring magnetic flux |
| US3235776A (en) * | 1961-07-31 | 1966-02-15 | Indiana General Corp | Permanent magnet stabilizer system and method |
| US3715654A (en) * | 1970-06-04 | 1973-02-06 | Us Navy | Crystal magnetometer and gradiometer |
| DE3308717A1 (de) * | 1983-03-11 | 1984-09-13 | elevit Schutzrechtverwertungs- und Vertriebsgesellschaft mbH, 8000 München | Vorrichtung zum ausmessen von magnetfeldern |
| CH661359A5 (de) * | 1983-08-08 | 1987-07-15 | Landis & Gyr Ag | Schaltungsanordnung zur kompensation von schwankungen des uebertragungsfaktors eines linearen magnetfeldsensors. |
| CH667535A5 (de) * | 1984-03-28 | 1988-10-14 | Landis & Gyr Ag | Verfahren zum messen eines magnetfeldes und einrichtung zur ausfuehrung des verfahrens. |
| GB8612351D0 (en) * | 1986-05-21 | 1986-09-17 | Gec Avionics | Magnetic field detection indicating devices |
| JPS63172978A (ja) * | 1987-01-13 | 1988-07-16 | Yokogawa Electric Corp | 磁界強度測定装置 |
| US5103174A (en) | 1990-02-26 | 1992-04-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Magnetic field sensor and device for determining the magnetostriction of a material based on a tunneling tip detector and methods of using same |
| US5126669A (en) * | 1990-11-27 | 1992-06-30 | The United States Of America As Represented By The Administrator, Of The National Aeronautics And Space Administration | Precision measurement of magnetic characteristics of an article with nullification of external magnetic fields |
| DE4116527A1 (de) * | 1991-05-21 | 1992-11-26 | Herbert Prof Dr Koenig | Vorrichtung zur grossraeumigen reduzierung energietechnischer magnetfelder |
| JP2764102B2 (ja) * | 1991-05-24 | 1998-06-11 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 磁気特性測定装置 |
| US5258755A (en) * | 1992-04-27 | 1993-11-02 | Vector Magnetics, Inc. | Two-source magnetic field guidance system |
| DE4334708A1 (de) * | 1993-10-12 | 1995-04-13 | Ulrich Dr Barjenbruch | Kompensationsverfahren für Magnetfeldsensoren |
| DE4408078A1 (de) * | 1994-03-10 | 1995-09-14 | Philips Patentverwaltung | Winkelsensor |
| DE4423429A1 (de) * | 1994-07-05 | 1996-01-11 | Vacuumschmelze Gmbh | Stromsensor nach dem Kompensationsprinzip |
| JPH09508214A (ja) * | 1994-11-22 | 1997-08-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 回転可能部材の無接触形回転角検出装置 |
| US5859754A (en) * | 1997-04-03 | 1999-01-12 | Read-Rite Corporation | Magnetoresistive transducer having a common magnetic bias using assertive and complementary signals |
-
1999
- 1999-01-28 DE DE19903296A patent/DE19903296A1/de not_active Ceased
-
2000
- 2000-01-26 JP JP2000596390A patent/JP2002535686A/ja not_active Withdrawn
- 2000-01-26 AU AU29031/00A patent/AU756176B2/en not_active Ceased
- 2000-01-26 US US09/890,367 patent/US6724184B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-26 DE DE50001707T patent/DE50001707D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-26 EP EP00907449A patent/EP1149300B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-26 CZ CZ20012692A patent/CZ300974B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-01-26 WO PCT/DE2000/000211 patent/WO2000045190A1/de not_active Ceased
- 2000-01-26 AT AT00907449T patent/ATE237141T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2903100A (en) | 2000-08-18 |
| DE19903296A1 (de) | 2000-08-24 |
| ATE237141T1 (de) | 2003-04-15 |
| JP2002535686A (ja) | 2002-10-22 |
| EP1149300A1 (de) | 2001-10-31 |
| AU756176B2 (en) | 2003-01-09 |
| DE50001707D1 (de) | 2003-05-15 |
| US6724184B1 (en) | 2004-04-20 |
| EP1149300B1 (de) | 2003-04-09 |
| WO2000045190A1 (de) | 2000-08-03 |
| CZ300974B6 (cs) | 2009-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110864612B (zh) | 磁位置传感器系统和方法 | |
| US20190242956A1 (en) | Magnetoresistive sensor systems with stray field cancellation utilizing auxiliary sensor signals | |
| US20090072815A1 (en) | Calibration of a magnetic sensor device | |
| US20110121828A1 (en) | Magnetoresistive sensor arrangement for current measurement | |
| CZ20012692A3 (cs) | Zařízení a způsob určování magnetického pole | |
| Davis | Determining the magnetic properties of 1 kg mass standards | |
| JP2009525481A (ja) | 基準ユニットを備える磁気センサデバイス | |
| Cardelli et al. | Surface field measurements in vector characterization of Si-Fe magnetic steel samples | |
| Rigue et al. | A torque magnetometer for thin films applications | |
| US11175160B2 (en) | Magnetic field sensor and method with reduced distortion measurement in sideshaft applications | |
| EP2084497B1 (en) | Apparatus for and method of determining an angle between an element and a magnetic field | |
| Lassahn et al. | Vectorial calibration of 3D magnetic field sensor arrays | |
| JP5173472B2 (ja) | 磁界校正方法 | |
| CN115031893A (zh) | 一种基于磁各向异性检测残余应力场的校准方法 | |
| CN107907842B (zh) | 一种极弱磁性材料的检测方法 | |
| Butin et al. | New NDE perspectives with magnetoresistance array technologies–from research to industrial applications | |
| RU138023U1 (ru) | Устройство для калибровки трёхкомпонентного магнитометра | |
| Pham et al. | Design and Characteristics of Contactless Small-magnetic-metal Detector Base on Tunnel Magnetoresistance Sensors in Differential Circuit | |
| Bolhuis et al. | On the vectorial calibration of a vibrating sample magnetometer for thin film measurements | |
| Schneider et al. | Temperature calibration of CMOS magnetic vector probe for contactless angle measurement system | |
| KR200435856Y1 (ko) | 지구자계를 이용한 자계센서의 수직성분 자계 보정장치 | |
| RU2532858C2 (ru) | Способ измерения толщины неферромагнитного электропроводящего покрытия стали | |
| Zhu et al. | High spatial resolution NMR imaging of polymer layers on metallic substrates | |
| Lu et al. | Development of characteristic test system for GMR sensor | |
| Tumanski | A method of testing of the plane distribution of anisotropy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20000126 |