JIS C 5630-19:2014 マイクロマシン及びＭＥＭＳ―第１９部：電子コンパス

                                                              C 5630-19 : 2014 (IEC 62047-19 : 2013)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 定格特性・・・・[2]
•  4.1 電子コンパスの構成・・・・[2]
•  4.2 絶対最大定格・・・・[4]
•  4.3 推奨動作条件・・・・[4]
•  4.4 電気的特性・・・・[4]
•  5 測定法・・・・[5]
•  5.1 磁気センサ部の感度・・・・[5]
•  5.2 磁気センサ部のリニアリティ・・・・[7]
•  5.3 磁気センサ部の無磁場環境での出力・・・・[8]
•  5.4 磁気センサ部の他軸感度・・・・[10]
•  5.5 加速度センサ部の感度及びオフセット・・・・[13]
•  5.6 磁気センサ部の周波数帯域(アナログ出力)・・・・[14]
•  5.7 消費電流・・・・[16]
•  附属書A(参考)定格特性に関する考察・・・・[18]
•  附属書B(参考)電子コンパスの端末座標系・・・・[19]
•  附属書C(参考)図によるピッチ角,ロール角,及びヨー角の説明・・・・[21]

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――――― [JIS C 5630-19 pdf 1] ―――――

C 5630-19 : 2014 (IEC 62047-19 : 2013)

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般財団法人マイクロマシンセンター(MMC)
及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出
があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
  JIS C 5630の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS C 5630-1 マイクロマシン及びMEMSに関する用語
    JIS C 5630-2 第2部 : 薄膜材料の引張強さ試験方法
    JIS C 5630-3 第3部 : 薄膜材料の標準試験片
    JIS C 5630-6 第6部 : 薄膜材料の軸荷重疲労試験方法
    JIS C 5630-12 第12部 : MEMS構造体の共振振動を用いた薄膜材料の曲げ荷重疲労試験方法
    JIS C 5630-13 第13部 : MEMS構造体のための曲げ及びせん断試験による接合強度試験方法
    JIS C 5630-18 第18部 : 薄膜曲げ試験方法
    JIS C 5630-19 第19部 : 電子コンパス

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                         C 5630-19 : 2014
                                                                        (IEC 62047-19 : 2013)

マイクロマシン及びMEMS−第19部 : 電子コンパス

Semiconductor devices-Micro-electromechanical devices- Part 19: Electronic compasses

序文

  この規格は,2013年に第1版として発行されたIEC 62047-19を基に,技術的内容及び構成を変更する
ことなく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。

1 適用範囲

  この規格は,磁気センサ及び加速度センサ,又は磁気センサだけで構成する電子コンパスの用語,定義,
定格特性及び測定法について規定する。この規格は携帯電子機器用電子コンパスにも適用できる。
  なお,船用電子磁気コンパスは,JIS F 9102:2002の規定による。
  電子コンパスはe-コンパスと略称される。e-コンパスの種類には,2軸e-コンパス,3軸e-コンパス,6
軸e-コンパスなどがあり,いずれもこの規格の対象である。
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          IEC 62047-19:2013,Semiconductor devices−Micro-electromechanical devices−Part 19: Electronic
              compasses(IDT)
            なお,対応の程度を表す記号“IDT”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“一致している”こ
          とを示す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。この引用
規格は,記載の年の版を適用する。
    JIS F 9102:2002 船舶及び海洋技術−船用電子磁気コンパス
      注記 対応国際規格 : ISO 11606,Ships and marine technology−Marine electromagnetic compasses(IDT)

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。
3.1
3軸ヘルムホルツコイル(3-axis Helmholtz coil)
  発生磁界が互いに直交している3系統のヘルムホルツコイル。
3.2
無磁場環境(zero magnetic field environment)

――――― [JIS C 5630-19 pdf 3] ―――――

2
C 5630-19 : 2014 (IEC 62047-19 : 2013)
  測定対象デバイス(DUT)を含む空間の磁場が,指定した磁場強度未満である磁場環境。
    注記 DUT(Device Under Test)については4.1.7で規定している。
3.3
電子コンパス,e-コンパス(electronic compass,e-compass)
  電気的出力をもつセンサの出力から方位を計算し出力する方式のコンパス。
3.4
2軸e-コンパス(2-axis e-compass)
  2軸の磁気センサを地磁気の検出素子として使用するe-コンパス。
3.5
3軸e-コンパス(3-axis e-compass)
  3軸の磁気センサを地磁気の検出素子として使用するe-コンパス。
3.6
6軸e-コンパス(6-axis e-compass)
  3軸の磁気センサを地磁気の検出素子とし,3軸の加速度センサを重力の検出素子とするe-コンパス。
3.7
磁北(magnetic north)
  現在地における環境磁気ベクトルの水平成分が示す方向。方位磁針が指す方向に等しい。
    注記 特に都市部においては,地磁気が人工構造物(ビル,車両など)によって湾曲していたり,そ
          の着磁の影響を受けるため,地磁気ベクトルは,厳密には,環境磁気ベクトルと呼ぶべきこと
          が望ましい。また,その環境磁気ベクトルは,必ずしも北磁極の方向を指しているとは限らな
          いが,“磁北”を環境磁気ベクトルの水平成分で定義する。
3.8
真北(true north)
  現在地から地球の北極(自転軸の北端)を指すベクトルの水平成分が示す方向,経線又は子午線の指す
北の方向に等しい。
3.9
方位角(azimuth angle)
  端末座標系のxy平面が水平で,かつ,yz平面が北極を含む場合を0度とし,z軸を回転軸として,z軸
を正の方向から負の方向へ見たときに,時計回りの回転を正とする回転角度。
    注記1 方位角はヨー角と同じである(附属書C参照)。
    注記2 電子コンパスの端末座標系については,附属書Bを参照。
    注記3 図を用いた説明は,附属書Cを参照。
    注記4 端末座標系のxy平面が水平以外の場合における定義は検討中。

4 定格特性

4.1 電子コンパスの構成

4.1.1  一般
  電子コンパスは,次の部分で構成する(図1参照)。
− 磁気センサ部
− 加速度センサ部

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                                                              C 5630-19 : 2014 (IEC 62047-19 : 2013)
− 信号処理部
− 周辺ハードウエア部
− 周辺ソフトウエア部
  なお,加速度センサ部及び/又は周辺ハードウエア部は構成要素としてもたなくてもよい。
                                                                               6
                       1                        2
                                     3                            4
                                                                  5
                   1 磁気センサ部       4 周辺ハードウエア部
                   2 加速度センサ部     5 周辺ソフトウエア部
                   3 信号処理部         6 DUT
                                    図1−電子コンパスの構成
4.1.2  磁気センサ部
  磁気センサ部は,地磁気レベルの磁場を測定する磁気センサであって,出力から方位角を計算するため
に,直交する2軸以上の磁場を測定する。例えば,3軸の磁気センサの場合は,磁気センサ部はx軸セン
サ,y軸センサ及びz軸センサで構成し,x軸センサの感度軸がx軸となる。
4.1.3  加速度センサ部
  加速度センサ部は,重力を測定する加速度センサであって,出力から鉛直方向(水平面)を求め,その
情報を基に,磁気センサ部の姿勢(傾斜角)を補正した方位角を計算する。例えば,3軸の加速度センサ
部の場合,加速度センサ部はx軸センサ,y軸センサ及びz軸センサで構成し,x軸センサの感度軸がx
軸となる。
4.1.4  信号処理部
  信号処理部は,センサ部を駆動し,センサ部の信号を増幅する回路部であって,アナログ/デジタル変
換部を含むこともある。
4.1.5  周辺ハードウエア部
  周辺ハードウエア部は,デジタルインタフェース部,レジスタ,デバイスの調整情報などのデータ記憶
部,情報処理部などを含む。
4.1.6  周辺ソフトウエア部
  周辺ソフトウエア部は,データを取得するデバイスドライバ部だけでなく,磁気センサ・加速度センサ
からのデータ座標軸を変換し,その結果を基に,方位角を計算するソフトウエアを含む。
4.1.7  DUT
  DUTは磁気センサ部,加速度センサ部,信号処理部及び周辺ハードウエア部で構成する。ただし,加速
度センサ部及び/又は周辺ハードウエア部をもたない電子コンパスの場合には,DUTは,磁気センサ部及

――――― [JIS C 5630-19 pdf 5] ―――――

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