磁場分布測定装置
【課題】測定対象物の温度を可変制御し、予め設定された温度になった測定対象物の周囲に発生する磁場の分布を測定すること。
【解決手段】磁場分布測定装置１は、測定器２と、恒温槽３と、アクチュエータ４と、温度センサ１３と、制御部を備えている。測定器２は、磁気センサ１１で磁束を検出して磁場を測定する。恒温槽３は、測定対象物１０１と磁気センサ１１を収容する測定室２１と、測定室２１内の温度を調整する温度調整部２２を有している。アクチュエータ４は、磁気センサ１１を三次元方向に移動させる。制御部は、温度センサ１３によって検出された測定対象物１０１の温度が予め設定した温度になると、アクチュエータ４を制御して磁気センサ１１を移動させ、測定対象物１０１の周囲に生じる磁場の分布を測定させる。
【解決手段】磁場分布測定装置１は、測定器２と、恒温槽３と、アクチュエータ４と、温度センサ１３と、制御部を備えている。測定器２は、磁気センサ１１で磁束を検出して磁場を測定する。恒温槽３は、測定対象物１０１と磁気センサ１１を収容する測定室２１と、測定室２１内の温度を調整する温度調整部２２を有している。アクチュエータ４は、磁気センサ１１を三次元方向に移動させる。制御部は、温度センサ１３によって検出された測定対象物１０１の温度が予め設定した温度になると、アクチュエータ４を制御して磁気センサ１１を移動させ、測定対象物１０１の周囲に生じる磁場の分布を測定させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の周囲に発生する磁場（磁界）の分布を測定する磁場分布測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、測定対象物の周囲に発生する磁場の分布を測定する磁場分布測定装置が知られている。周囲に磁場を発生させる測定対象物としては、例えば、磁石や磁石を内蔵した部品などが挙げられる。
【０００３】
ところで、一般的な自動車用のモータには、磁石が多く使用されている。自動車は、低温の環境や高温の環境に曝されるが、置かれた環境でモータを正常に動作させる必要がある。そのため、自動車用のモータに用いられる磁石は、低温や高温の環境に左右されずに磁力を保たなくてはならない。
【０００４】
例えば、ＮｄＦｅ（ネオジウム・鉄）系磁石は、１００℃程度の高温になると減磁が激しいため、ディスプロシウム（Dysprosium）などを用いて減磁を抑制する技術が開発されている。また、フェライト磁石は、温度の低下とともに減磁するため、特性の改善に向けて開発が進められている。
【０００５】
従来の磁場の分布を測定する装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、測定対象物の周囲に生じている磁界を可視化表示する磁界測定装置に関するものが記載されている。この特許文献１に記載された磁界測定装置では、磁気センサを備えた測定器によって測定対象物の三次元磁力データを測定する。そして、測定した三次元磁力データに基づいてコンピュータが磁界の状態を可視化表示できるようにデータを加工するようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１８３４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された磁界測定装置などの従来の磁場分布測定装置は、室温の環境下で測定対象物の周囲に発生する磁場の分布を測定するものであった。そのため、実際に使用される環境で磁場がどのように分布するか、或いは磁力がどのように変化するかを確認することができないという問題があった。例えば、自動車のモータに使用される磁石は、−５０℃から２００℃の範囲で磁場の分布を測定する必要がある。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、測定対象物の温度を可変制御し、予め設定された温度になった測定対象物の周囲に発生する磁場の分布を測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の磁場分布測定装置は、測定器と、恒温槽と、アクチュエータと、温度センサと、制御部とを備えている。測定器は、測定対象物から発せられる磁束を検出する磁気センサを有し、この磁気センサによって検出された磁束に基づいて磁場を測定する。恒温槽は、測定対象物と磁気センサを収容する測定室と、測定室内の温度を調整する温度調整部を有している。アクチュエータは、測定室に収容された磁気センサを三次元方向に移動させる。温度センサは、測定対象物の温度を検出する。制御部は、温度センサによって検出された測定対象物の温度が予め設定した温度になると、アクチュエータを制御して磁気センサを移動させ、測定対象物の周囲に生じる磁場の分布を測定させる。
【００１０】
本発明の磁場分布測定装置では、恒温槽によって測定対象物の温度を変化させ、測定対象物が予め設定した温度になると、アクチュエータを制御して測定器の磁気センサを移動させ、測定対象物の磁場分布を測定する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の磁場分布測定装置によれば、測定対象物の温度を予め設定した温度に変化させることができ、設定した温度になった測定対象物の周囲に発生する磁場の分布を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の磁場分布測定装置を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明するが、本発明は以下の形態に限定されるものではない。
【００１３】
［磁場分布測定装置の構成例］
まず、本発明の磁場分布測定装置の一実施形態の構成について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、本発明の磁場分布測定装置の一実施形態を正面から見た部分断面図である。図２は、本発明の磁場分布測定装置の一実施形態を図１に示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【００１４】
磁場分布測定装置１は、測定対象物１０１の周囲に生じる磁場分布を測定する測定器２と、測定対象物１０１が収容される恒温槽３と、アクチュエータ４と、制御装置５と、恒温槽３とアクチュエータ４及び制御装置５が設置される基台６を備えている。
【００１５】
測定器２は、測定対象物１０１から発せられる磁束を検出する磁気センサ１１と、計量器１２（図７を参照）から構成されている。磁気センサ１１と計量器１２は、図示しないケーブルによって電気的に接続されている。
【００１６】
本実施の形態では、測定器２として、第１の測定器と、第２の測定器を採用している。第１の測定器は、磁気センサ１１としてホールプローブを適用し、計量器１２としてテスラメータを適用する。この第１の測定器では、ホールプローブによって検出された磁束をテスラメータで磁束密度に変換し、その磁束密度に基づいて測定対象物１０１の周囲に生じる磁場分布を測定する。
【００１７】
一方、第２の測定器は、磁気センサ１１としてサーチコイルを適用し、計量器１２としてフラックスメータを適用する。この第２の測定器では、サーチコイルによって検出された磁束をフラックスメータで磁測量に変換し、その磁測量に基づいて測定対象物１０１の周囲に生じる磁場分布を測定する。
【００１８】
第１の測定器と第２の測定器は、どちらか一方が選択されて使用される。例えば、第１の測定器を使用する場合は、磁気センサ１１の第１の具体例を示すホールプローブをアクチュエータ４の後述するセンサ保持部３１に取り付ける。そして、図示しないケーブルの接続先を計量器１２の第１の具体例を示すテスタメータにする。一方、第２の測定器を使用する場合は、磁気センサ１１の第２の具体例を示すサーチコイルをセンサ保持部３１に取り付け、ケーブルの接続先を計量器１２の第２の具体例を示すフラックスメータにする。
【００１９】
使用する測定器の選択は、例えば、測定する磁場分布の範囲や、磁場分布を測定するときの測定対象物１０１の温度（予め設定する温度）によって決定される。本実施の形態では、磁場分布を測定するときの測定対象物１０１の温度が１００℃より小さいときに第１の測定器を使用し、測定対象物１０１の温度が１００℃以上のときに第２の測定器を使用する。
【００２０】
これは、第１の測定器のホールプローブが、約１００℃の気温まで使用可能な設定になっているからである。したがって、１００℃以上の気温でも使用できるホールプローブが開発された場合は、第１の測定器と第２の測定器を選択するための温度の基準を変更してもよい。
【００２１】
なお、ホールプローブやサーチコイルを適用した磁気センサ１１は、磁気の１方向の成分を測定するように構成してもよく、２方向や３方向の成分を同時に測定するように構成してもよい。上述した１方向としては、例えば、Ｚ方向（図２を参照）に設定し、３方向としては、例えば、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向（図１及び図２を参照）に設定する。
【００２２】
恒温槽３は、測定対象物１０１と測定器２の磁気センサ１１が収容される測定室２１と、この測定室２１内の温度を調整する温度調整部２２を有している。測定室２１は、断熱材料によって形成されたケース本体２３と、アクチュエータ４と一緒に水平方向に移動するケース蓋２４から形成されている。
【００２３】
ケース本体２３は、略四角形の筐体からなり、上面に開口部２３ａを有している。ケース本体２３の開口部２３ａには、アクチュエータ４の一部が挿通されており、このアクチュエータ４の一部に測定器２の磁気センサ１１が取り付けられている。ケース本体２３の上面には、開口部２３ａを囲う摺動突部２３ｂが設けられている。この摺動突部２３ｂには、ケース蓋２４が摺動可能に当接される。
【００２４】
ケース蓋２４は、扁平な板体からなっている。このケース蓋２４の平面は、ケース本体２３の摺動突部２３ｂよりも大きく設定されている。そのため、アクチュエータ４と一緒に水平方向に移動しても、ケース蓋２４が常に開口部２３ａを閉じるようになっている。このケース蓋２４とケース本体２３は、測定室２１内の熱が外部に放熱されないように、断熱材料によって形成されている。
【００２５】
温度調整部２２は、ヒータ２６と、送風ファン２７と、ヒータ２６及び送風ファン２７を駆動させる温度制御装置２８とを備えている。温度制御装置２８は、ケース本体２３の側部に配置されており、ケーブル（図示せず）によって制御装置５と電気的に接続されている。ヒータ２６は、測定室２１内に配置されている。このヒータ２６の一端部は、ケース本体２３を貫通して温度制御装置２８に接続されている。
【００２６】
送風ファン２７は、ケース本体２３を貫通する回転軸２７ａと、この回転軸２７ａの一端に設けられ、ヒータ２６の近傍に配置されるプロペラ２７ｂと、回転軸２７ａの他端に設けられ、温度制御装置２８内に配設されるモータ（図示せず）を有している。ヒータ２６によって温められた気体は、送風ファン２７によって測定室２１内を循環する。その結果、測定室２１内の温度が上昇し、測定室２１内に収容された測定対象物１０１が温められる。
【００２７】
温度制御装置２８は、後述する温度センサ１３によって検出される測定対象物１０１の温度（以下、「実測温度」という）が、制御装置５で予め設定される温度（以下、「設定温度」という）になるように、ヒータ２６及び送風ファン２７の駆動を制御する。
【００２８】
以下の説明においては、基台６の幅方向をＸ方向（図１を参照）とし、基台６の奥行き方向をＹ方向（図２を参照）とする。そして、基台６の高さ方向をＺ方向とする。
【００２９】
アクチュエータ４は、センサ保持部３１と、支持部材３２と、第１の移動枠３３と、第２の移動枠３４と、ベース枠３５を備えている。このアクチュエータ４の支持部材３２と、第１の移動枠３３と、第２の移動枠３４と、ベース枠３５は、基台６の上部に設けられた保護ケース３０によって覆われている。
【００３０】
センサ保持部３１は、Ｚ軸方向に延びる細長の部材からなり、上述したケース蓋２４を貫通している。このセンサ保持部３１の一端には、磁気センサ１１が着脱可能に取り付けられている。さらに、センサ保持部３１の一端には、測定対象物１０１の表面の温度を検出する温度センサ１３が取り付けられている。一方、センサ保持部３１の他端は、支持部材３２に支持されている。
【００３１】
支持部材３２は、センサ保持部３１の他端が固定される昇降部３２ａと、この昇降部３２ａをＺ方向に案内するガイド部３２ｂを有しており、センサ保持部３１をＺ方向に移動可能に支持している。この支持部材３２は、ガイド部３２ｂが第１の移動枠３３に固定されることにより、基台６の上方に配置されている。
【００３２】
第１の移動枠３３は、支持部材３２を固定する上面と、この上面に対向する底面を有する枠体からなっている。この第１の移動枠３３の上面及び底面は、Ｘ方向とＹ方向を含む水平方向に平行な面となっている。第１の移動枠３３の底面には、ケース蓋２４が固定される蓋固定部３３ａが設けられている。
【００３３】
蓋固定部３３ａは、第１の移動枠３３の開口部の周囲から突出する筒状に形成されている。この蓋固定部３３ａの筒穴には、センサ保持部３１が移動可能に挿通されている。そして、蓋固定部３３ａは、第２の移動枠３４の開口部と、ベース枠３５の開口部を貫通しており、ベース枠３５の下方に突出する先端部にケース蓋２４が固定されている。
【００３４】
第２の移動枠３４は、第１の移動枠３３と同様な形状の枠体となっており、第１の移動枠３３の下方に配置されている。この第２の移動枠３４は、第１の移動枠３３をＸ方向に移動可能に支持している。ベース枠３５は、第１の移動枠３３と同様な形状の枠体となっており、基台６の上部に固定されている。このベース枠３５は、第２の移動枠３４をＹ方向に移動可能に支持している。
【００３５】
アクチュエータ４は、第１の移動枠３３を移動させる第１の駆動部（図示せず）と、第２の移動枠３４を移動させる第２の駆動部（図示せず）と、支持部材３２の昇降部３２ａを移動させる第１の駆動部（図示せず）を有している。これら３つの駆動部は、モータと、このモータの回転を直線運動に変換する移動機構からなっている。この移動機構としては、例えば、送りネジ機構、ラック・ピニオン機構、ベルト送り機構、ワイヤ送り機構その他の機構を適用することもできる。
【００３６】
例えば、第１の駆動部によって第１の移動枠３３をＸ方向に移動させると、支持部材３２及びセンサ保持部３１が第１の移動枠３３と一緒にＸ方向に移動する。これにより、センサ保持部３１に取り付けられた磁気センサ１１及び温度センサ１３がＸ方向に移動する。
【００３７】
このとき、蓋固定部３３ａに固定されたケース蓋２４が、第１の移動枠３３と一緒にＸ方向に移動する。ケース蓋２４は、ケース本体２３の摺動突部２３ｂよりも大きく設定されているため、ケース本体２３の開口部２３ａは、ケース蓋２４によって常に閉じられている。
【００３８】
一方、第２の駆動部によって第２の移動枠３４をＹ方向に移動させると、第２の移動枠３４に支持された第１の移動枠３３がＹ方向に移動する。その結果、センサ保持部３１に取り付けられた磁気センサ１１及び温度センサ１３がＹ方向に移動する。このとき、ケース蓋２４が第１の移動枠３３と一緒にＹ方向に移動するが、ケース本体２３の開口部２３ａは、ケース蓋２４によって常に閉じられている。
【００３９】
なお、第３の駆動部によって支持部材３２の昇降部３２ａをＺ方向に移動させると、センサ保持部３１に取り付けられた磁気センサ１１及び温度センサ１３がＺ方向に移動する。
【００４０】
次に、測定対象物１０１を支持する支持台について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は恒温槽３の測定室２１に配置された支持台を示す断面図、図４は恒温槽を図３に示すＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【００４１】
恒温槽３の測定室２１には、測定対象物１０１を支持する支持台４１が配置されている。この支持台４１は、ケース本体２３をＸ方向に貫通する回転駆動部４２によって回転可能に構成されている。
【００４２】
支持台４１は、台本体４３と、この台本体４３に設けられた挟持部４４Ａ，４４Ｂを備えている。台本体４３は、略円柱状に形成されており、その軸心がＸ方向に延びるように配置されている。この台本体４３の一方の平面部は、回転駆動部４２の後述する回転軸４７に固定されている。台本体４３の他方の平面部には、測定対象物１０１に設けられたシャフト１０１ａが挿通される円形の凹部４３ａが形成されている。この凹部４３ａの中心は、台本体４３の軸心に一致している。
【００４３】
また、台本体４３の他方の平面部には、凹部４３ａを囲うようにして配置された挟持部４４Ａ，４４Ｂが設けられている。この挟持部４４Ａ，４４Ｂは、互いに接近及び離反可能に設けられており、測定対象物１０１のシャフト１０１ａを挟持するようになっている。この挟持部４４Ａ，４４Ｂによってシャフト１０１ａを挟持することにより、測定対象物１０１が支持台４１に固定される。このとき、測定対象物１０１は、その軸心（シャフト１０１ａの軸心）が台本体４３の中心と一致するように固定される。
【００４４】
回転駆動部４２は、ケース本体２３の外側に配置されるモータ４６と、このモータ４６によって回転される回転軸４７を備えている。モータ４６は、基台６に取り付けられたモータベース４８に固定されている。回転軸４７は、ケース本体２３の側部をＸ方向に貫通しており、この回転軸４７の先端に支持台４１の台本体４３が固定されている。そして、台本体４３は、その中心が回転軸４７の軸心と一致している。
【００４５】
回転駆動部４２のモータ４６は、制御装置５（図１を参照）によって駆動される。この回転駆動部４２によって支持台４１を回転させることにより、測定対象物１０１がＸ方向に延びる軸を中心に回転する。そして、回転する測定対象物１０１に磁気センサ１１を接近させることにより、測定対象物１０１を回転させながら測定対象物１０１の周囲に生じる磁場の分布を測定することができる。
【００４６】
恒温槽３の測定室２１には、調整台５１と、調整台５１をＸ方向に移動させる移動台５２が設けられている。調整台５１は、縦長の直方体からなり、上面に略Ｖ字状に形成された係合溝５１ａを有している（図４を参照）。この係合溝５１ａには、測定対象物１０１のシャフト１０１ａが設けられた面と反対側の面に形成された軸突部１０１ｂの周面が係合される。また、調整台５１は、高さが変更可能に構成されている。
【００４７】
調整台５１の係合溝５１ａに測定対象物１０１の軸突部１０１ｂを係合させることにより、測定対象物１０１の回転中心の振れを補正したり、磁気センサ１１に対する測定対象物１０１の回転中心の平行度の精度を高めたりすることができる。
【００４８】
調整台５１は、移動台５２に固定されている。移動台５２は、測定室２１に設けられたベース板５３上をＸ方向に移動可能に構成されている。そして、支持台４１に測定対象物１０１を固定しない場合は、移動台５２によって調整台５１を支持台４１から最も離れた位置である待機位置（図５を参照）に移動させる。
【００４９】
次に、測定対象物１０１を載置する載置台について、図５及び図６を参照して説明する。
図５は恒温槽３の測定室２１に配置された載置台を示す断面図、図６は恒温槽３を図５に示すＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
【００５０】
磁場分布測定装置１は、支持台４１に測定対象物を固定しない場合に、その測定対象物を載置する載置台５５を備えている。この載置台５５は、下面がベース板５３の上面に対向する調整板５５ａと、この調整板５５ａの上面に設けられた載置テーブル５５ｂからなり、ベース板５３に対して着脱可能に構成されている。図５に示すように、載置台５５をベース板５３に取り付ける場合は、移動台５２によって調整台５１を待機位置に移動させる。
【００５１】
載置台５５は、調整板５５ａを貫通する３つの傾き調整用ねじ５６によってベース板５３に取り付けられている。３つの傾き調整用ねじ５６は、中間部に調整板５５ａを支持する止め輪（図示せず）を有している。そのため、載置台５５がベース板５３に取り付けられた状態において、調整板５５ａの下面とベース板５３の上面との間には、所定の間隙が形成されている。
【００５２】
３つの傾き調整用ねじ５６は、調整板５５ａにおいて、中心が載置テーブル５５ｂの中心と一致する三角形の３つの頂点を貫通している。つまり、少なくとも２つの傾き調整用ねじ５６のベース板５３から突出する高さを変えることにより、載置台５５の傾きが調整される。
【００５３】
本実施の形態では、３つの傾き調整用ねじ５６のうちの２つの傾き調整用ねじ５６が、基台６に設けられた傾き調整用ハンドル５７Ａ，５７Ｂとフレキシブルケーブル５９を介して連結されている（図６を参照）。したがって、傾き調整用ハンドル５７Ａ，５７Ｂを回転させると、２つの傾き調整用ねじ５６が回転させることができる。その結果、２つの傾き調整用ねじ５６のベース板５３から突出する高さを変化させて、載置台５５の傾きを調整することができる。
【００５４】
［制御回路の構成例］
次に、制御装置５の制御回路について図７を参照して説明する。
図５は、制御装置５の制御回路例を示すブロック図である。
【００５５】
制御装置５は、制御部６１と、記憶部６２と、アクチュエータ駆動回路６３と、モータ駆動回路６４を備えている。
【００５６】
制御部６１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を有する演算回路等を備えている。この制御部６１には、記憶部６２と、アクチュエータ駆動回路６３と、モータ駆動回路６４と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）６５と、温度センサ１３と、測定器２のテスラメータ及びフラックスメータが接続されている。
【００５７】
インタフェース（Ｉ／Ｆ）６５には、制御装置５に設けられた接続端子６６が接続されている。この接続端子６６には、ケーブルを介して外部装置の一具体例を示すパーソナルコンピュータ１１０が接続されている。
【００５８】
記憶部６２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有している。ＲＯＭには、制御部６１において実行されるプログラムや、その処理に必要なデータ等が記憶されている。ＲＡＭは、制御部６１がプログラムを実行する際に一時的にデータを記憶するために使用される。
【００５９】
制御部６１には、パーソナルコンピュータ１１０を介して磁場分布の測定に必要な各種設定値が供給される。設定値としては、例えば、測定対象物１０１の設定温度や、支持台４１の使用の有無などを挙げることができる。なお、制御装置５に設定部を設け、この設定部によって磁場分布の測定に必要な各種設定値を設定してもよい。
【００６０】
制御部６１は、パーソナルコンピュータ１１０から供給された測定対象物１０１の設定温度と、温度センサ１３によって検出された実測温度を温度制御装置２８に出力する。温度制御装置２８は、供給された設定温度と、実測温度に基づいてヒータ２６及び送風ファン２７の駆動を制御する。
【００６１】
制御部６１は、温度センサ１３によって検出された実測温度が設定温度に達すると、アクチュエータ駆動回路６３とモータ駆動回路６４に制御信号を出力する。アクチュエータ駆動回路６３とモータ駆動回路６４は、制御部６１から出力される制御信号を受けて、それぞれアクチュエータ４とモータ４６を動作させる。これにより、測定対象物１０１の周囲に生じる磁場の分布が測定器２によって測定される。
【００６２】
また、制御部６１は、測定器２の計量器１２（テスラメータ或いはフラックスメータ）から供給される磁場分布の測定データを記憶部６２に記憶させる。また、供給される磁場分布の測定データをインタフェース（Ｉ／Ｆ）６５を介してパーソナルコンピュータ１１０に出力する。なお、磁場分布の測定データを測定器２からパーソナルコンピュータ１１０に直接出力する構成であってもよい。
【００６３】
磁場分布測定装置１によって測定された磁場分布の測定データをパーソナルコンピュータ１１０に供給することにより、測定データの解析を行うことができる。また、測定データから三次元グラフを作成してモニタに表示したりプリンタで印刷したりすることができる。
【００６４】
［制御部の処理例］
次に、制御部６１により行われる制御処理の例について図８を参照して説明する。
図８は、制御部６１により行われる制御処理の例を示すフローチャートである。
【００６５】
初めに、制御部６１は、測定対象物１０１の設定温度が入力された否かを判別する（ステップＳ１）。設定温度が入力されていないと判別したとき、制御部６１は、再び処理をステップＳ１に移し、設定温度の入力を待つ。
【００６６】
一方、設定温度が入力されたと判別したとき、制御部６１は、設定温度を温度制御装置２８（図１を参照）に出力する（ステップＳ２）。次に、制御部６１は、温度センサ１３によって検出された測定対象物１０１の表面の温度（実測温度）を温度制御装置２８に出力する（ステップＳ３）。
【００６７】
測定対象物１０１の表面の温度を検出するには、制御部６１がアクチュエータ駆動回路６３に制御信号を出力し、温度センサ１３を測定対象物１０１の近傍に配置又は接触させる。温度制御装置２８は、制御部６１から出力された設定温度と実測温度の情報に基づいて、ヒータ２６及び送風ファン２７を動作させ、恒温槽３の測定室２１内の温度を変化させる。
【００６８】
制御部６１は、ステップＳ３の処理を終えてから所定の時間が経過すると、実測温度が設定温度に達したか否かを判別する。実測温度が設定温度に達していないと判別したとき、制御部６１は、処理を再びステップＳ３に移し、検出された実測温度を温度制御装置２８に出力する。
【００６９】
一方、実測温度が設定温度に達したと判別したとき、制御部６１は、今回の測定において支持台４１を使用するか否かを判別する（ステップＳ５）。この支持台４１を使用するか否かの情報は、設定温度などの各種設定と同様に入力される。なお、支持台４１にセンサを設け、支持台４１に測定対象物１０１が固定されたことを検出するようにしてもよい。
【００７０】
判断ステップＳ５の処理において、支持台４１を使用しないと判別したとき、制御部６１は、処理をステップＳ７に移す。一方、支持台４１を使用すると判別したとき、制御部６１は、モータ駆動回路６４（図７を参照）を介して回転駆動部４２のモータ４６を駆動させる（ステップＳ６）。これにより、支持台４１に固定された測定対象物１０１が測定室２１内で回転される。
【００７１】
回転駆動部４２のモータ４６を駆動させた後、或いはステップＳ５の処理で支持台４１を使用しないと判別したとき、制御部６１は、アクチュエータ駆動回路６３を介してアクチュエータ４を駆動させる（ステップＳ７）。これにより、磁気センサ１１が測定対象物１０１に接近した状態で移動し、測定対象物１０１の周囲に生じる磁場の分布が測定される。
【００７２】
次に、制御部６１は、磁場分布の測定データを記憶部６２に記憶させると共に、インタフェース（Ｉ／Ｆ）６５を介してパーソナルコンピュータ１１０に出力する（ステップＳ８）。全ての測定データの記憶及び出力を終えると、制御部６１は、制御処理を終了する。
【００７３】
［実施形態の変形例］
本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施の形態においては、温度センサ１３をアクチュエータ４のセンサ保持部３１に取り付ける構成としたが、本発明に係る温度センサとしては、支持台４１及び載置台５５に設ける構成としてもよい。
【００７４】
上述した実施形態では、測定器２としてホールプローブとテスラメータからなる第１の測定器と、サーチコイルとフラックスメータからなる第２の測定器の２つの測定器を採用する構成とした。しかしながら、本発明に係る測定器としては、どちらか一方の測定器を採用する構成としてもよい。
【００７５】
上述した実施形態では、測定対象物１０１を回転させる支持台４１と、測定対象物１０１を載置する載置台５５を備える構成とたが、どちらか一方の台を備える構成としてもよい。
【００７６】
上述した実施形態では、温度調整部２２がヒータ２６を備える構成とすることにより、測定室２１内の温度を温めるようにしたが、本発明に係る温度調整部としては、ヒータ２６の他に冷却用の熱交換器を備える構成としてもよい。このように温度調整部を構成すると、測定室２１内の温度をヒータによって温めたり、熱交換器で冷却したりすることができる。そして、測定室２１内の温度及び測定対象物１０１の温度を測定室２１の外部の温度（室温）より低くすることができる。
【００７７】
［実施の形態の効果］
上述した実施の形態の磁場分布測定装置１によれば、恒温槽３の測定室２１内の温度を変化させることにより、測定室２１に収容される測定対象物１０１の温度を予め設定される設定温度に変化させることができる。そして、アクチュエータ４によって測定器２の磁気センサ１１を移動させ、測定対象物の磁場分布を測定することにより、温度変化に対する測定対象物１０１の磁気の特性を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態を正面から見た部分断面図である。
【図２】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態を図１に示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図３】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る測定室に配置された支持台を示す断面図である。
【図４】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る恒温槽を図３に示すＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図５】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る測定室に配置された載置台を示す断面図である。
【図６】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る恒温槽を図５に示すＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
【図７】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る制御装置の制御回路例を示すブロック図である。
【図８】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る制御部の制御処理の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１…磁場分布測定装置、 ２…測定器、 ３…恒温槽、 ４…アクチュエータ、 ５…制御装置、 ６…基台、 １１…磁気センサ、 １２…計量器、 １３…温度センサ、 ２１…測定室、 ２２…温度調整部、 ２３…ケース本体、 ２３ａ…開口部、 ２３ｂ…摺動突部、 ２４…ケース蓋、 ３１…センサ保持部、 ３２…支持部材、 ３２ａ…昇降部、 ３２ｂ…ガイド部、 ３３…第１の移動枠、 ３３ａ…蓋固定部、 ３４…第２の移動枠、 ３５…ベース枠、 ４１…支持台、 ４２…回転駆動部、 ５１…調整台、 ５２…移動台、 ５３…ベース板、 ５５…載置台、 ６１…制御部、 １０１…測定対象物、 １１０…パーソナルコンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の周囲に発生する磁場（磁界）の分布を測定する磁場分布測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、測定対象物の周囲に発生する磁場の分布を測定する磁場分布測定装置が知られている。周囲に磁場を発生させる測定対象物としては、例えば、磁石や磁石を内蔵した部品などが挙げられる。
【０００３】
ところで、一般的な自動車用のモータには、磁石が多く使用されている。自動車は、低温の環境や高温の環境に曝されるが、置かれた環境でモータを正常に動作させる必要がある。そのため、自動車用のモータに用いられる磁石は、低温や高温の環境に左右されずに磁力を保たなくてはならない。
【０００４】
例えば、ＮｄＦｅ（ネオジウム・鉄）系磁石は、１００℃程度の高温になると減磁が激しいため、ディスプロシウム（Dysprosium）などを用いて減磁を抑制する技術が開発されている。また、フェライト磁石は、温度の低下とともに減磁するため、特性の改善に向けて開発が進められている。
【０００５】
従来の磁場の分布を測定する装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、測定対象物の周囲に生じている磁界を可視化表示する磁界測定装置に関するものが記載されている。この特許文献１に記載された磁界測定装置では、磁気センサを備えた測定器によって測定対象物の三次元磁力データを測定する。そして、測定した三次元磁力データに基づいてコンピュータが磁界の状態を可視化表示できるようにデータを加工するようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１８３４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された磁界測定装置などの従来の磁場分布測定装置は、室温の環境下で測定対象物の周囲に発生する磁場の分布を測定するものであった。そのため、実際に使用される環境で磁場がどのように分布するか、或いは磁力がどのように変化するかを確認することができないという問題があった。例えば、自動車のモータに使用される磁石は、−５０℃から２００℃の範囲で磁場の分布を測定する必要がある。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、測定対象物の温度を可変制御し、予め設定された温度になった測定対象物の周囲に発生する磁場の分布を測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の磁場分布測定装置は、測定器と、恒温槽と、アクチュエータと、温度センサと、制御部とを備えている。測定器は、測定対象物から発せられる磁束を検出する磁気センサを有し、この磁気センサによって検出された磁束に基づいて磁場を測定する。恒温槽は、測定対象物と磁気センサを収容する測定室と、測定室内の温度を調整する温度調整部を有している。アクチュエータは、測定室に収容された磁気センサを三次元方向に移動させる。温度センサは、測定対象物の温度を検出する。制御部は、温度センサによって検出された測定対象物の温度が予め設定した温度になると、アクチュエータを制御して磁気センサを移動させ、測定対象物の周囲に生じる磁場の分布を測定させる。
【００１０】
本発明の磁場分布測定装置では、恒温槽によって測定対象物の温度を変化させ、測定対象物が予め設定した温度になると、アクチュエータを制御して測定器の磁気センサを移動させ、測定対象物の磁場分布を測定する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の磁場分布測定装置によれば、測定対象物の温度を予め設定した温度に変化させることができ、設定した温度になった測定対象物の周囲に発生する磁場の分布を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の磁場分布測定装置を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明するが、本発明は以下の形態に限定されるものではない。
【００１３】
［磁場分布測定装置の構成例］
まず、本発明の磁場分布測定装置の一実施形態の構成について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、本発明の磁場分布測定装置の一実施形態を正面から見た部分断面図である。図２は、本発明の磁場分布測定装置の一実施形態を図１に示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【００１４】
磁場分布測定装置１は、測定対象物１０１の周囲に生じる磁場分布を測定する測定器２と、測定対象物１０１が収容される恒温槽３と、アクチュエータ４と、制御装置５と、恒温槽３とアクチュエータ４及び制御装置５が設置される基台６を備えている。
【００１５】
測定器２は、測定対象物１０１から発せられる磁束を検出する磁気センサ１１と、計量器１２（図７を参照）から構成されている。磁気センサ１１と計量器１２は、図示しないケーブルによって電気的に接続されている。
【００１６】
本実施の形態では、測定器２として、第１の測定器と、第２の測定器を採用している。第１の測定器は、磁気センサ１１としてホールプローブを適用し、計量器１２としてテスラメータを適用する。この第１の測定器では、ホールプローブによって検出された磁束をテスラメータで磁束密度に変換し、その磁束密度に基づいて測定対象物１０１の周囲に生じる磁場分布を測定する。
【００１７】
一方、第２の測定器は、磁気センサ１１としてサーチコイルを適用し、計量器１２としてフラックスメータを適用する。この第２の測定器では、サーチコイルによって検出された磁束をフラックスメータで磁測量に変換し、その磁測量に基づいて測定対象物１０１の周囲に生じる磁場分布を測定する。
【００１８】
第１の測定器と第２の測定器は、どちらか一方が選択されて使用される。例えば、第１の測定器を使用する場合は、磁気センサ１１の第１の具体例を示すホールプローブをアクチュエータ４の後述するセンサ保持部３１に取り付ける。そして、図示しないケーブルの接続先を計量器１２の第１の具体例を示すテスタメータにする。一方、第２の測定器を使用する場合は、磁気センサ１１の第２の具体例を示すサーチコイルをセンサ保持部３１に取り付け、ケーブルの接続先を計量器１２の第２の具体例を示すフラックスメータにする。
【００１９】
使用する測定器の選択は、例えば、測定する磁場分布の範囲や、磁場分布を測定するときの測定対象物１０１の温度（予め設定する温度）によって決定される。本実施の形態では、磁場分布を測定するときの測定対象物１０１の温度が１００℃より小さいときに第１の測定器を使用し、測定対象物１０１の温度が１００℃以上のときに第２の測定器を使用する。
【００２０】
これは、第１の測定器のホールプローブが、約１００℃の気温まで使用可能な設定になっているからである。したがって、１００℃以上の気温でも使用できるホールプローブが開発された場合は、第１の測定器と第２の測定器を選択するための温度の基準を変更してもよい。
【００２１】
なお、ホールプローブやサーチコイルを適用した磁気センサ１１は、磁気の１方向の成分を測定するように構成してもよく、２方向や３方向の成分を同時に測定するように構成してもよい。上述した１方向としては、例えば、Ｚ方向（図２を参照）に設定し、３方向としては、例えば、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向（図１及び図２を参照）に設定する。
【００２２】
恒温槽３は、測定対象物１０１と測定器２の磁気センサ１１が収容される測定室２１と、この測定室２１内の温度を調整する温度調整部２２を有している。測定室２１は、断熱材料によって形成されたケース本体２３と、アクチュエータ４と一緒に水平方向に移動するケース蓋２４から形成されている。
【００２３】
ケース本体２３は、略四角形の筐体からなり、上面に開口部２３ａを有している。ケース本体２３の開口部２３ａには、アクチュエータ４の一部が挿通されており、このアクチュエータ４の一部に測定器２の磁気センサ１１が取り付けられている。ケース本体２３の上面には、開口部２３ａを囲う摺動突部２３ｂが設けられている。この摺動突部２３ｂには、ケース蓋２４が摺動可能に当接される。
【００２４】
ケース蓋２４は、扁平な板体からなっている。このケース蓋２４の平面は、ケース本体２３の摺動突部２３ｂよりも大きく設定されている。そのため、アクチュエータ４と一緒に水平方向に移動しても、ケース蓋２４が常に開口部２３ａを閉じるようになっている。このケース蓋２４とケース本体２３は、測定室２１内の熱が外部に放熱されないように、断熱材料によって形成されている。
【００２５】
温度調整部２２は、ヒータ２６と、送風ファン２７と、ヒータ２６及び送風ファン２７を駆動させる温度制御装置２８とを備えている。温度制御装置２８は、ケース本体２３の側部に配置されており、ケーブル（図示せず）によって制御装置５と電気的に接続されている。ヒータ２６は、測定室２１内に配置されている。このヒータ２６の一端部は、ケース本体２３を貫通して温度制御装置２８に接続されている。
【００２６】
送風ファン２７は、ケース本体２３を貫通する回転軸２７ａと、この回転軸２７ａの一端に設けられ、ヒータ２６の近傍に配置されるプロペラ２７ｂと、回転軸２７ａの他端に設けられ、温度制御装置２８内に配設されるモータ（図示せず）を有している。ヒータ２６によって温められた気体は、送風ファン２７によって測定室２１内を循環する。その結果、測定室２１内の温度が上昇し、測定室２１内に収容された測定対象物１０１が温められる。
【００２７】
温度制御装置２８は、後述する温度センサ１３によって検出される測定対象物１０１の温度（以下、「実測温度」という）が、制御装置５で予め設定される温度（以下、「設定温度」という）になるように、ヒータ２６及び送風ファン２７の駆動を制御する。
【００２８】
以下の説明においては、基台６の幅方向をＸ方向（図１を参照）とし、基台６の奥行き方向をＹ方向（図２を参照）とする。そして、基台６の高さ方向をＺ方向とする。
【００２９】
アクチュエータ４は、センサ保持部３１と、支持部材３２と、第１の移動枠３３と、第２の移動枠３４と、ベース枠３５を備えている。このアクチュエータ４の支持部材３２と、第１の移動枠３３と、第２の移動枠３４と、ベース枠３５は、基台６の上部に設けられた保護ケース３０によって覆われている。
【００３０】
センサ保持部３１は、Ｚ軸方向に延びる細長の部材からなり、上述したケース蓋２４を貫通している。このセンサ保持部３１の一端には、磁気センサ１１が着脱可能に取り付けられている。さらに、センサ保持部３１の一端には、測定対象物１０１の表面の温度を検出する温度センサ１３が取り付けられている。一方、センサ保持部３１の他端は、支持部材３２に支持されている。
【００３１】
支持部材３２は、センサ保持部３１の他端が固定される昇降部３２ａと、この昇降部３２ａをＺ方向に案内するガイド部３２ｂを有しており、センサ保持部３１をＺ方向に移動可能に支持している。この支持部材３２は、ガイド部３２ｂが第１の移動枠３３に固定されることにより、基台６の上方に配置されている。
【００３２】
第１の移動枠３３は、支持部材３２を固定する上面と、この上面に対向する底面を有する枠体からなっている。この第１の移動枠３３の上面及び底面は、Ｘ方向とＹ方向を含む水平方向に平行な面となっている。第１の移動枠３３の底面には、ケース蓋２４が固定される蓋固定部３３ａが設けられている。
【００３３】
蓋固定部３３ａは、第１の移動枠３３の開口部の周囲から突出する筒状に形成されている。この蓋固定部３３ａの筒穴には、センサ保持部３１が移動可能に挿通されている。そして、蓋固定部３３ａは、第２の移動枠３４の開口部と、ベース枠３５の開口部を貫通しており、ベース枠３５の下方に突出する先端部にケース蓋２４が固定されている。
【００３４】
第２の移動枠３４は、第１の移動枠３３と同様な形状の枠体となっており、第１の移動枠３３の下方に配置されている。この第２の移動枠３４は、第１の移動枠３３をＸ方向に移動可能に支持している。ベース枠３５は、第１の移動枠３３と同様な形状の枠体となっており、基台６の上部に固定されている。このベース枠３５は、第２の移動枠３４をＹ方向に移動可能に支持している。
【００３５】
アクチュエータ４は、第１の移動枠３３を移動させる第１の駆動部（図示せず）と、第２の移動枠３４を移動させる第２の駆動部（図示せず）と、支持部材３２の昇降部３２ａを移動させる第１の駆動部（図示せず）を有している。これら３つの駆動部は、モータと、このモータの回転を直線運動に変換する移動機構からなっている。この移動機構としては、例えば、送りネジ機構、ラック・ピニオン機構、ベルト送り機構、ワイヤ送り機構その他の機構を適用することもできる。
【００３６】
例えば、第１の駆動部によって第１の移動枠３３をＸ方向に移動させると、支持部材３２及びセンサ保持部３１が第１の移動枠３３と一緒にＸ方向に移動する。これにより、センサ保持部３１に取り付けられた磁気センサ１１及び温度センサ１３がＸ方向に移動する。
【００３７】
このとき、蓋固定部３３ａに固定されたケース蓋２４が、第１の移動枠３３と一緒にＸ方向に移動する。ケース蓋２４は、ケース本体２３の摺動突部２３ｂよりも大きく設定されているため、ケース本体２３の開口部２３ａは、ケース蓋２４によって常に閉じられている。
【００３８】
一方、第２の駆動部によって第２の移動枠３４をＹ方向に移動させると、第２の移動枠３４に支持された第１の移動枠３３がＹ方向に移動する。その結果、センサ保持部３１に取り付けられた磁気センサ１１及び温度センサ１３がＹ方向に移動する。このとき、ケース蓋２４が第１の移動枠３３と一緒にＹ方向に移動するが、ケース本体２３の開口部２３ａは、ケース蓋２４によって常に閉じられている。
【００３９】
なお、第３の駆動部によって支持部材３２の昇降部３２ａをＺ方向に移動させると、センサ保持部３１に取り付けられた磁気センサ１１及び温度センサ１３がＺ方向に移動する。
【００４０】
次に、測定対象物１０１を支持する支持台について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は恒温槽３の測定室２１に配置された支持台を示す断面図、図４は恒温槽を図３に示すＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【００４１】
恒温槽３の測定室２１には、測定対象物１０１を支持する支持台４１が配置されている。この支持台４１は、ケース本体２３をＸ方向に貫通する回転駆動部４２によって回転可能に構成されている。
【００４２】
支持台４１は、台本体４３と、この台本体４３に設けられた挟持部４４Ａ，４４Ｂを備えている。台本体４３は、略円柱状に形成されており、その軸心がＸ方向に延びるように配置されている。この台本体４３の一方の平面部は、回転駆動部４２の後述する回転軸４７に固定されている。台本体４３の他方の平面部には、測定対象物１０１に設けられたシャフト１０１ａが挿通される円形の凹部４３ａが形成されている。この凹部４３ａの中心は、台本体４３の軸心に一致している。
【００４３】
また、台本体４３の他方の平面部には、凹部４３ａを囲うようにして配置された挟持部４４Ａ，４４Ｂが設けられている。この挟持部４４Ａ，４４Ｂは、互いに接近及び離反可能に設けられており、測定対象物１０１のシャフト１０１ａを挟持するようになっている。この挟持部４４Ａ，４４Ｂによってシャフト１０１ａを挟持することにより、測定対象物１０１が支持台４１に固定される。このとき、測定対象物１０１は、その軸心（シャフト１０１ａの軸心）が台本体４３の中心と一致するように固定される。
【００４４】
回転駆動部４２は、ケース本体２３の外側に配置されるモータ４６と、このモータ４６によって回転される回転軸４７を備えている。モータ４６は、基台６に取り付けられたモータベース４８に固定されている。回転軸４７は、ケース本体２３の側部をＸ方向に貫通しており、この回転軸４７の先端に支持台４１の台本体４３が固定されている。そして、台本体４３は、その中心が回転軸４７の軸心と一致している。
【００４５】
回転駆動部４２のモータ４６は、制御装置５（図１を参照）によって駆動される。この回転駆動部４２によって支持台４１を回転させることにより、測定対象物１０１がＸ方向に延びる軸を中心に回転する。そして、回転する測定対象物１０１に磁気センサ１１を接近させることにより、測定対象物１０１を回転させながら測定対象物１０１の周囲に生じる磁場の分布を測定することができる。
【００４６】
恒温槽３の測定室２１には、調整台５１と、調整台５１をＸ方向に移動させる移動台５２が設けられている。調整台５１は、縦長の直方体からなり、上面に略Ｖ字状に形成された係合溝５１ａを有している（図４を参照）。この係合溝５１ａには、測定対象物１０１のシャフト１０１ａが設けられた面と反対側の面に形成された軸突部１０１ｂの周面が係合される。また、調整台５１は、高さが変更可能に構成されている。
【００４７】
調整台５１の係合溝５１ａに測定対象物１０１の軸突部１０１ｂを係合させることにより、測定対象物１０１の回転中心の振れを補正したり、磁気センサ１１に対する測定対象物１０１の回転中心の平行度の精度を高めたりすることができる。
【００４８】
調整台５１は、移動台５２に固定されている。移動台５２は、測定室２１に設けられたベース板５３上をＸ方向に移動可能に構成されている。そして、支持台４１に測定対象物１０１を固定しない場合は、移動台５２によって調整台５１を支持台４１から最も離れた位置である待機位置（図５を参照）に移動させる。
【００４９】
次に、測定対象物１０１を載置する載置台について、図５及び図６を参照して説明する。
図５は恒温槽３の測定室２１に配置された載置台を示す断面図、図６は恒温槽３を図５に示すＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
【００５０】
磁場分布測定装置１は、支持台４１に測定対象物を固定しない場合に、その測定対象物を載置する載置台５５を備えている。この載置台５５は、下面がベース板５３の上面に対向する調整板５５ａと、この調整板５５ａの上面に設けられた載置テーブル５５ｂからなり、ベース板５３に対して着脱可能に構成されている。図５に示すように、載置台５５をベース板５３に取り付ける場合は、移動台５２によって調整台５１を待機位置に移動させる。
【００５１】
載置台５５は、調整板５５ａを貫通する３つの傾き調整用ねじ５６によってベース板５３に取り付けられている。３つの傾き調整用ねじ５６は、中間部に調整板５５ａを支持する止め輪（図示せず）を有している。そのため、載置台５５がベース板５３に取り付けられた状態において、調整板５５ａの下面とベース板５３の上面との間には、所定の間隙が形成されている。
【００５２】
３つの傾き調整用ねじ５６は、調整板５５ａにおいて、中心が載置テーブル５５ｂの中心と一致する三角形の３つの頂点を貫通している。つまり、少なくとも２つの傾き調整用ねじ５６のベース板５３から突出する高さを変えることにより、載置台５５の傾きが調整される。
【００５３】
本実施の形態では、３つの傾き調整用ねじ５６のうちの２つの傾き調整用ねじ５６が、基台６に設けられた傾き調整用ハンドル５７Ａ，５７Ｂとフレキシブルケーブル５９を介して連結されている（図６を参照）。したがって、傾き調整用ハンドル５７Ａ，５７Ｂを回転させると、２つの傾き調整用ねじ５６が回転させることができる。その結果、２つの傾き調整用ねじ５６のベース板５３から突出する高さを変化させて、載置台５５の傾きを調整することができる。
【００５４】
［制御回路の構成例］
次に、制御装置５の制御回路について図７を参照して説明する。
図５は、制御装置５の制御回路例を示すブロック図である。
【００５５】
制御装置５は、制御部６１と、記憶部６２と、アクチュエータ駆動回路６３と、モータ駆動回路６４を備えている。
【００５６】
制御部６１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を有する演算回路等を備えている。この制御部６１には、記憶部６２と、アクチュエータ駆動回路６３と、モータ駆動回路６４と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）６５と、温度センサ１３と、測定器２のテスラメータ及びフラックスメータが接続されている。
【００５７】
インタフェース（Ｉ／Ｆ）６５には、制御装置５に設けられた接続端子６６が接続されている。この接続端子６６には、ケーブルを介して外部装置の一具体例を示すパーソナルコンピュータ１１０が接続されている。
【００５８】
記憶部６２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有している。ＲＯＭには、制御部６１において実行されるプログラムや、その処理に必要なデータ等が記憶されている。ＲＡＭは、制御部６１がプログラムを実行する際に一時的にデータを記憶するために使用される。
【００５９】
制御部６１には、パーソナルコンピュータ１１０を介して磁場分布の測定に必要な各種設定値が供給される。設定値としては、例えば、測定対象物１０１の設定温度や、支持台４１の使用の有無などを挙げることができる。なお、制御装置５に設定部を設け、この設定部によって磁場分布の測定に必要な各種設定値を設定してもよい。
【００６０】
制御部６１は、パーソナルコンピュータ１１０から供給された測定対象物１０１の設定温度と、温度センサ１３によって検出された実測温度を温度制御装置２８に出力する。温度制御装置２８は、供給された設定温度と、実測温度に基づいてヒータ２６及び送風ファン２７の駆動を制御する。
【００６１】
制御部６１は、温度センサ１３によって検出された実測温度が設定温度に達すると、アクチュエータ駆動回路６３とモータ駆動回路６４に制御信号を出力する。アクチュエータ駆動回路６３とモータ駆動回路６４は、制御部６１から出力される制御信号を受けて、それぞれアクチュエータ４とモータ４６を動作させる。これにより、測定対象物１０１の周囲に生じる磁場の分布が測定器２によって測定される。
【００６２】
また、制御部６１は、測定器２の計量器１２（テスラメータ或いはフラックスメータ）から供給される磁場分布の測定データを記憶部６２に記憶させる。また、供給される磁場分布の測定データをインタフェース（Ｉ／Ｆ）６５を介してパーソナルコンピュータ１１０に出力する。なお、磁場分布の測定データを測定器２からパーソナルコンピュータ１１０に直接出力する構成であってもよい。
【００６３】
磁場分布測定装置１によって測定された磁場分布の測定データをパーソナルコンピュータ１１０に供給することにより、測定データの解析を行うことができる。また、測定データから三次元グラフを作成してモニタに表示したりプリンタで印刷したりすることができる。
【００６４】
［制御部の処理例］
次に、制御部６１により行われる制御処理の例について図８を参照して説明する。
図８は、制御部６１により行われる制御処理の例を示すフローチャートである。
【００６５】
初めに、制御部６１は、測定対象物１０１の設定温度が入力された否かを判別する（ステップＳ１）。設定温度が入力されていないと判別したとき、制御部６１は、再び処理をステップＳ１に移し、設定温度の入力を待つ。
【００６６】
一方、設定温度が入力されたと判別したとき、制御部６１は、設定温度を温度制御装置２８（図１を参照）に出力する（ステップＳ２）。次に、制御部６１は、温度センサ１３によって検出された測定対象物１０１の表面の温度（実測温度）を温度制御装置２８に出力する（ステップＳ３）。
【００６７】
測定対象物１０１の表面の温度を検出するには、制御部６１がアクチュエータ駆動回路６３に制御信号を出力し、温度センサ１３を測定対象物１０１の近傍に配置又は接触させる。温度制御装置２８は、制御部６１から出力された設定温度と実測温度の情報に基づいて、ヒータ２６及び送風ファン２７を動作させ、恒温槽３の測定室２１内の温度を変化させる。
【００６８】
制御部６１は、ステップＳ３の処理を終えてから所定の時間が経過すると、実測温度が設定温度に達したか否かを判別する。実測温度が設定温度に達していないと判別したとき、制御部６１は、処理を再びステップＳ３に移し、検出された実測温度を温度制御装置２８に出力する。
【００６９】
一方、実測温度が設定温度に達したと判別したとき、制御部６１は、今回の測定において支持台４１を使用するか否かを判別する（ステップＳ５）。この支持台４１を使用するか否かの情報は、設定温度などの各種設定と同様に入力される。なお、支持台４１にセンサを設け、支持台４１に測定対象物１０１が固定されたことを検出するようにしてもよい。
【００７０】
判断ステップＳ５の処理において、支持台４１を使用しないと判別したとき、制御部６１は、処理をステップＳ７に移す。一方、支持台４１を使用すると判別したとき、制御部６１は、モータ駆動回路６４（図７を参照）を介して回転駆動部４２のモータ４６を駆動させる（ステップＳ６）。これにより、支持台４１に固定された測定対象物１０１が測定室２１内で回転される。
【００７１】
回転駆動部４２のモータ４６を駆動させた後、或いはステップＳ５の処理で支持台４１を使用しないと判別したとき、制御部６１は、アクチュエータ駆動回路６３を介してアクチュエータ４を駆動させる（ステップＳ７）。これにより、磁気センサ１１が測定対象物１０１に接近した状態で移動し、測定対象物１０１の周囲に生じる磁場の分布が測定される。
【００７２】
次に、制御部６１は、磁場分布の測定データを記憶部６２に記憶させると共に、インタフェース（Ｉ／Ｆ）６５を介してパーソナルコンピュータ１１０に出力する（ステップＳ８）。全ての測定データの記憶及び出力を終えると、制御部６１は、制御処理を終了する。
【００７３】
［実施形態の変形例］
本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施の形態においては、温度センサ１３をアクチュエータ４のセンサ保持部３１に取り付ける構成としたが、本発明に係る温度センサとしては、支持台４１及び載置台５５に設ける構成としてもよい。
【００７４】
上述した実施形態では、測定器２としてホールプローブとテスラメータからなる第１の測定器と、サーチコイルとフラックスメータからなる第２の測定器の２つの測定器を採用する構成とした。しかしながら、本発明に係る測定器としては、どちらか一方の測定器を採用する構成としてもよい。
【００７５】
上述した実施形態では、測定対象物１０１を回転させる支持台４１と、測定対象物１０１を載置する載置台５５を備える構成とたが、どちらか一方の台を備える構成としてもよい。
【００７６】
上述した実施形態では、温度調整部２２がヒータ２６を備える構成とすることにより、測定室２１内の温度を温めるようにしたが、本発明に係る温度調整部としては、ヒータ２６の他に冷却用の熱交換器を備える構成としてもよい。このように温度調整部を構成すると、測定室２１内の温度をヒータによって温めたり、熱交換器で冷却したりすることができる。そして、測定室２１内の温度及び測定対象物１０１の温度を測定室２１の外部の温度（室温）より低くすることができる。
【００７７】
［実施の形態の効果］
上述した実施の形態の磁場分布測定装置１によれば、恒温槽３の測定室２１内の温度を変化させることにより、測定室２１に収容される測定対象物１０１の温度を予め設定される設定温度に変化させることができる。そして、アクチュエータ４によって測定器２の磁気センサ１１を移動させ、測定対象物の磁場分布を測定することにより、温度変化に対する測定対象物１０１の磁気の特性を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態を正面から見た部分断面図である。
【図２】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態を図１に示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図３】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る測定室に配置された支持台を示す断面図である。
【図４】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る恒温槽を図３に示すＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図５】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る測定室に配置された載置台を示す断面図である。
【図６】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る恒温槽を図５に示すＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
【図７】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る制御装置の制御回路例を示すブロック図である。
【図８】本発明の磁場分布測定装置の一実施形態に係る制御部の制御処理の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１…磁場分布測定装置、 ２…測定器、 ３…恒温槽、 ４…アクチュエータ、 ５…制御装置、 ６…基台、 １１…磁気センサ、 １２…計量器、 １３…温度センサ、 ２１…測定室、 ２２…温度調整部、 ２３…ケース本体、 ２３ａ…開口部、 ２３ｂ…摺動突部、 ２４…ケース蓋、 ３１…センサ保持部、 ３２…支持部材、 ３２ａ…昇降部、 ３２ｂ…ガイド部、 ３３…第１の移動枠、 ３３ａ…蓋固定部、 ３４…第２の移動枠、 ３５…ベース枠、 ４１…支持台、 ４２…回転駆動部、 ５１…調整台、 ５２…移動台、 ５３…ベース板、 ５５…載置台、 ６１…制御部、 １０１…測定対象物、 １１０…パーソナルコンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物から発せられる磁束を検出する磁気センサを有し、前記磁気センサによって検出された磁束に基づいて磁場を測定する測定器と、
前記測定対象物と前記磁気センサを収容する測定室と、前記測定室内の温度を調整する温度調整部とを有する恒温槽と、
前記測定室に収容された磁気センサを三次元方向に移動させるアクチュエータと、
前記測定対象物の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによって検出された前記測定対象物の温度が予め設定した温度になると、前記アクチュエータを制御して前記磁気センサを移動させ、前記測定対象物の周囲に生じる磁場の分布を測定させる制御部と、
を備えた磁場分布測定装置。
【請求項２】
前記測定室に収容され、前記測定対象物を支持する支持台と、
前記支持台を回転させる回転駆動部と、を備える
請求項１記載の磁場分布測定装置。
【請求項３】
前記支持台に支持された前記測定対象物の一部と係合して前記測定対象物の姿勢を調整する調整台と、
前記調整台を移動可能に支持する移動台と、を備える
請求項２記載の磁場分布測定装置。
【請求項４】
前記測定対象物を前記支持台で支持しない場合に、前記測定対象物が載置される載置台を備え、
前記載置台は、前記移動台によって前記調整台を前記支持台から最も離れた待機位置に移動させてから前記測定室に配設される
請求項３記載の磁場分布測定装置。
【請求項５】
前記測定室は、上面に開口部を有するケース本体と、前記アクチュエータが貫通し、前記測定室本体の前記開口部を塞ぎながら前記アクチュエータと共に水平方向に移動する蓋体からなる
請求項１記載の磁場分布測定装置。
【請求項６】
前記測定器は、サーチコイルとフラックスメータからなり、磁測量に基づいて磁場分布を測定する第１の測定器と、ホールプローブとテスラメータからなり、磁束密度に基づいて磁場分布を測定する第２の測定器と、を有する
請求項１記載の磁場分布測定装置。
【請求項７】
前記第１の測定器は、前記予め設定した温度が所定の温度より小さいときに使用され、前記第２の測定器は、前記予め設定した温度が前記所定の温度以上のとき使用される
請求項６記載の磁場分布測定装置。
【請求項１】
測定対象物から発せられる磁束を検出する磁気センサを有し、前記磁気センサによって検出された磁束に基づいて磁場を測定する測定器と、
前記測定対象物と前記磁気センサを収容する測定室と、前記測定室内の温度を調整する温度調整部とを有する恒温槽と、
前記測定室に収容された磁気センサを三次元方向に移動させるアクチュエータと、
前記測定対象物の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによって検出された前記測定対象物の温度が予め設定した温度になると、前記アクチュエータを制御して前記磁気センサを移動させ、前記測定対象物の周囲に生じる磁場の分布を測定させる制御部と、
を備えた磁場分布測定装置。
【請求項２】
前記測定室に収容され、前記測定対象物を支持する支持台と、
前記支持台を回転させる回転駆動部と、を備える
請求項１記載の磁場分布測定装置。
【請求項３】
前記支持台に支持された前記測定対象物の一部と係合して前記測定対象物の姿勢を調整する調整台と、
前記調整台を移動可能に支持する移動台と、を備える
請求項２記載の磁場分布測定装置。
【請求項４】
前記測定対象物を前記支持台で支持しない場合に、前記測定対象物が載置される載置台を備え、
前記載置台は、前記移動台によって前記調整台を前記支持台から最も離れた待機位置に移動させてから前記測定室に配設される
請求項３記載の磁場分布測定装置。
【請求項５】
前記測定室は、上面に開口部を有するケース本体と、前記アクチュエータが貫通し、前記測定室本体の前記開口部を塞ぎながら前記アクチュエータと共に水平方向に移動する蓋体からなる
請求項１記載の磁場分布測定装置。
【請求項６】
前記測定器は、サーチコイルとフラックスメータからなり、磁測量に基づいて磁場分布を測定する第１の測定器と、ホールプローブとテスラメータからなり、磁束密度に基づいて磁場分布を測定する第２の測定器と、を有する
請求項１記載の磁場分布測定装置。
【請求項７】
前記第１の測定器は、前記予め設定した温度が所定の温度より小さいときに使用され、前記第２の測定器は、前記予め設定した温度が前記所定の温度以上のとき使用される
請求項６記載の磁場分布測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−７８４３５（Ｐ２０１０−７８４３５Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４６５６３（Ｐ２００８−２４６５６３）
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（５９１０２７０４２）日本電磁測器株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（５９１０２７０４２）日本電磁測器株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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