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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

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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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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  1. 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

  2. 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

  3. 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

  4. 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

  5. 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

  6. 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

  7. 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

  8. 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

  9. 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

  10. 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

  11. 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

  12. 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

  13. 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

  14. 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

  15. ご清聴感謝します

  16. 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

  17. 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

  18. 高調波成分 120Hz,240Hz

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