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A-5 CT 法による 3 次元漏洩磁界の     可視化と小型電子機器への適用 PowerPoint Presentation
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A-5 CT 法による 3 次元漏洩磁界の     可視化と小型電子機器への適用

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A-5 CT 法による 3 次元漏洩磁界の     可視化と小型電子機器への適用. 2009/2/19 知能電気機器研究室 田中重行. 発表の流れ. 研究の背景および目的 CT 法による 3 次元漏洩磁界の可視化原理 既知の磁界発生源による測定確かさの検証 磁界分布再現後の表示アルゴリズムの改善 漏洩磁界の高調波成分計測への応用 様々な電気電子機器への適用 まとめ. 研究の背景および目的.  身近な電子機器から様々な漏洩磁界  様々な電子機器間の相互干渉の恐れ. 現在の検査法は各点検査法. 空間的な広がりを持つ 磁界分布への対応が難しい.

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Presentation Transcript
slide1

A-5CT法による3次元漏洩磁界の    可視化と小型電子機器への適用

2009/2/19

知能電気機器研究室

田中重行

slide2

発表の流れ

研究の背景および目的

CT法による3次元漏洩磁界の可視化原理

既知の磁界発生源による測定確かさの検証

磁界分布再現後の表示アルゴリズムの改善

漏洩磁界の高調波成分計測への応用

様々な電気電子機器への適用

まとめ

slide3

研究の背景および目的

 身近な電子機器から様々な漏洩磁界

 様々な電子機器間の相互干渉の恐れ

現在の検査法は各点検査法

空間的な広がりを持つ

磁界分布への対応が難しい

球面で対象物を囲んで測定

CT法を用いての磁界分布の可視化

研究目標

身近な電子機器を対象とした測定

対象物の特性と漏洩磁界の比較

slide4

再構成 ⇒ フィルタ補正逆投影法

投影の定義

分布 の

投影方向に沿ったYの線積分

投影データ

投影

Xについて1次元フーリエ変換(極座標表現)

のフーリエ変換

フィルタリングし,フーリエ逆変換

フィルタリング

新しい投影データ

フーリエ

逆変換

すべての角度において実行(逆投影)

CT法の流れ

コンピュータ断層撮影法 (CT法)‏

  →投影法を用いて対象分布を走査しそのデータから

            断面画像を再構成する検査法の総称

フーリエ変換

逆投影

分布が再構成される

slide5

平面から球面へ拡張

法線方向の磁束を捉える

7層のデータをロックインアンプにて取得

コンピュータによる画像再構成

元の分布が求まる

CT法の3次元磁界計測への応用

漏洩磁界のデータの取得方法

コイルに誘起される電圧ℯ⇔ 磁束密度B

slide6

差異

磁界分布の変化

横向き

縦向き

既知の磁界発生源による測定確かさの検証

小型電子機器への適用にあたって

基準と本計測システムの結果の差異

磁界分布の変化が結果に表れるか

磁界測定器で測定 (基準)‏

計測システム (CT法) で測定

slide7

表示アルゴリズムの問題点

縦向き

横向き

分布端に誤差が発生

突出し,角ばっている分布

slide8

改善の方法

フィルタ補正逆投影法

測定(データの取得)

磁界分布再構成

球面への拡張

分布への影響を与える誤差

基準からは考えられない分布

離散化誤差

フィルタ,補間法の

組み合わせ

補正を与える

改善

slide9

改善後

改善前

磁界分布再現後の表示アルゴリズムの改善

分布の補正

この改善のもとで検証を行う

フィルタ,補間法の組み合わせ

  • フィルタ …Hannフィルタ

  分解能が低めだが分布端の誤差が少ない

  • 補間法 …スプライン補間

  離散的な複数の点を滑らかな曲線で結ぶ

slide10

基準との違い

磁界分布の違い

基準磁界分布

基準との違い

表示アルゴリズムの改善の結果

改善後のCT法での結果

磁界測定器での結果

縦向き

横向き

磁束密度の最大値を計測した箇所

磁束密度の大きさ

磁界分布の変化に見合った結果

slide11

各周波数ごとの最大値

最大値

120Hz

180Hz

60Hzを基準に規格化

漏洩磁界の周波数スペクトル振幅比

240Hz

300Hz

漏洩磁界の高調波成分計測への応用‏

装置の測定原理の特徴を活かす測定磁界の高調波成分の測定

計測システムによる高調波の測定

slide12

調波解析

60Hzを基準に規格化

励磁電流の周波数スペクトル振幅比

高調波成分計測の正確さの検証

周波数スペクトル振幅比の比較

励磁電流の測定

漏れ磁束の調波成分も捉える事ができる

参照信号による入力のみなので測定が容易

slide13

携帯電話用アダプタ漏洩磁界分布

パソコン用アダプタ漏洩磁界分布

ドライヤー漏洩磁界分布

電気ポット漏洩磁界分布

様々な電気電子機器への適用結果

60Hzでの測定

それぞれの機器に合った漏洩磁界が表されている

磁束発生源の推定も可能

slide14

まとめ

成果

磁束発生源が既知のものによる測定の正確度を確かめたこと

高調波成分の適用が可能であることを示した

種々の電気電子機器に適用してその漏洩磁界を計測できることを示し,漏洩源の推定に有用であることを示した

本計測システムは信頼性のある測定が可能である

slide16

プローブ切換回路

測定用コンピュータ

球面プローブ

ロックインアンプ

ファンクション

ジェネレータ

直流電源

3次元可視化磁界計測システム

球面プローブ

1層あたり16本の検出コイル   

7層積層化

測定対象を囲う

プローブ切換回路

検出コイルを切り換える

出力電圧をロックインアンプへ  

直流電源

プローブ切換回路を動作させる  

ロックインアンプ

出力電圧を測定           

ファンクションジェネレータ    

任意の周波数信号を出力     

測定用コンピュータ   

ロックインアンプからの出力の記録

プローブ切換回路の制御

slide17

縦向き 測定磁界分布

縦向き 基準磁界分布

縦向き 分布の誤差

横向き 基準磁界分布

横向き 測定磁界分布

縦向き 分布の誤差

計測システムの誤差