JPH01308004A - 電流検出装置 - Google Patents
電流検出装置Info
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- JPH01308004A JPH01308004A JP63139766A JP13976688A JPH01308004A JP H01308004 A JPH01308004 A JP H01308004A JP 63139766 A JP63139766 A JP 63139766A JP 13976688 A JP13976688 A JP 13976688A JP H01308004 A JPH01308004 A JP H01308004A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鉄心の磁気現象を利用し、電気的に非接触で電
流を検出する装置に関する。
流を検出する装置に関する。
この種の電流検出装置として従来変流器が知られており
、第９図、第１０図はその作動原理を説明するための模
式図である。第９図は閉磁路を形成した筒状の鉄心１に
、被検出ｉｉ流１．の流れる導体を一次巻！２として巻
回し、被検出電流Ｉｌが流れたとき、鉄心ｌ内に往する
磁束変化で二次巻線３に誘起する電圧により、二次巻線
３の導体に接続した負荷である電流計４に流れる二次電
流１２を読みとるものである。第１０図も第９図とほぼ
同様であるが第１０図では負荷として抵抗５を二次巻線
３の導体に接続し、この抵抗５の両端の電圧から二次電
流ｉ３に比例する被検出電流１＋８求めるものであり、
このような変流器は主に制御回路に用いられる。そして
鉄心１は通常軟磁性材料として磁気特性の良好なＦｅ−
Ｎｉ合金の商品名パーマロイなどが使われている。
、第９図、第１０図はその作動原理を説明するための模
式図である。第９図は閉磁路を形成した筒状の鉄心１に
、被検出ｉｉ流１．の流れる導体を一次巻！２として巻
回し、被検出電流Ｉｌが流れたとき、鉄心ｌ内に往する
磁束変化で二次巻線３に誘起する電圧により、二次巻線
３の導体に接続した負荷である電流計４に流れる二次電
流１２を読みとるものである。第１０図も第９図とほぼ
同様であるが第１０図では負荷として抵抗５を二次巻線
３の導体に接続し、この抵抗５の両端の電圧から二次電
流ｉ３に比例する被検出電流１＋８求めるものであり、
このような変流器は主に制御回路に用いられる。そして
鉄心１は通常軟磁性材料として磁気特性の良好なＦｅ−
Ｎｉ合金の商品名パーマロイなどが使われている。
しかしながら、これら変流器は鉄心Ｉに用いる商品名パ
ーマロイ合金などの磁化特性に関連して以下のような解
決すべき課題を生ずる。第１１図はこの合金の磁化特性
すなわち磁界と磁束密度との関係曲線の形を示したもの
であり、立ち上りがら飽和磁束に達するまでに第１１図
のような曲線部分を有する。そのため第１０図のごとく
二次側に小抵抗５を接続しなければならず、そうすると
出力が低下するから鉄心ｌの断面積を増し、二次巻線３
の巻数を多くすることになる。したがって鉄心１や巻線
部の重量１寸法の増大が避けられない、近年各種電気機
器は電子化によって装置全体の小型化が進みそれに伴な
いこれらに使用される電流検出装置の寸法１重量が大き
くなることが問題となっており、とくに小電流の検出を
必要とする制御機器では電流検出部の小型軽量化が重要
な課題である。
ーマロイ合金などの磁化特性に関連して以下のような解
決すべき課題を生ずる。第１１図はこの合金の磁化特性
すなわち磁界と磁束密度との関係曲線の形を示したもの
であり、立ち上りがら飽和磁束に達するまでに第１１図
のような曲線部分を有する。そのため第１０図のごとく
二次側に小抵抗５を接続しなければならず、そうすると
出力が低下するから鉄心ｌの断面積を増し、二次巻線３
の巻数を多くすることになる。したがって鉄心１や巻線
部の重量１寸法の増大が避けられない、近年各種電気機
器は電子化によって装置全体の小型化が進みそれに伴な
いこれらに使用される電流検出装置の寸法１重量が大き
くなることが問題となっており、とくに小電流の検出を
必要とする制御機器では電流検出部の小型軽量化が重要
な課題である。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、磁化特
性が直線となる材料を鉄心に用い、比較的小さな電流を
正確に検出することができる小型の電流検出装置を提供
することを目的とする。
性が直線となる材料を鉄心に用い、比較的小さな電流を
正確に検出することができる小型の電流検出装置を提供
することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、組成が重量％で
８２．ＯＣｏ −２．ＯＮｉ −４，５Ｆｅ −８，５
５ｉ −３．０Ｂからなり、１７０〜２３０℃で熱処理
し磁化特性を直線としたアモルファス合金を筒状鉄心と
して用い、この鉄心の中心孔に被検出電流の流れる一次
導体を通し、さらに鉄心の肉厚部には高周波電源に接続
する動磁コイルを巻回し、動磁コイルに整流器および抵
抗を直列接続し、この抵抗の両端に出力部を接続したも
のである。
８２．ＯＣｏ −２．ＯＮｉ −４，５Ｆｅ −８，５
５ｉ −３．０Ｂからなり、１７０〜２３０℃で熱処理
し磁化特性を直線としたアモルファス合金を筒状鉄心と
して用い、この鉄心の中心孔に被検出電流の流れる一次
導体を通し、さらに鉄心の肉厚部には高周波電源に接続
する動磁コイルを巻回し、動磁コイルに整流器および抵
抗を直列接続し、この抵抗の両端に出力部を接続したも
のである。
（作用〕
本発明の電流検出装置は上記のように構成するものであ
り、高周波動磁コイルに高周波電源から半波の電圧を印
加し鉄心がほぼ飽和する点まで常時動磁しておき、−次
導体に被検出電流が流れるとその磁界により、高周波動
磁されている鉄心の磁束密度範囲が変化するので鉄心の
りアクタンスが変わる。したがって被検出電流に対応し
て変化する高周波動磁電流を高周波動磁コイルに直列に
接続した抵抗の電圧降下をとり出し、濾波回路を通して
被検出ｉｔ流分を求めることができる。
り、高周波動磁コイルに高周波電源から半波の電圧を印
加し鉄心がほぼ飽和する点まで常時動磁しておき、−次
導体に被検出電流が流れるとその磁界により、高周波動
磁されている鉄心の磁束密度範囲が変化するので鉄心の
りアクタンスが変わる。したがって被検出電流に対応し
て変化する高周波動磁電流を高周波動磁コイルに直列に
接続した抵抗の電圧降下をとり出し、濾波回路を通して
被検出ｉｔ流分を求めることができる。
とくに鉄心はアモルファス合金に特定の熱処理を施し、
磁化特性が飽和点近傍まで直線を保つようにしてあり、
この鉄心を高周波の半波の電圧で常時動磁しているため
、被検出電流による高周波動磁電流の変化が大きいので
大きな出力が得られ、鉄心部の寸法を小さくしても精度
よく電流を検出することができる。
磁化特性が飽和点近傍まで直線を保つようにしてあり、
この鉄心を高周波の半波の電圧で常時動磁しているため
、被検出電流による高周波動磁電流の変化が大きいので
大きな出力が得られ、鉄心部の寸法を小さくしても精度
よく電流を検出することができる。
〔実施例］
以下本発明を実施例に基づき説明する。
はじめに交流電流を検出する場合について述べ、第１図
に本発明装置の模式的な構成図を示す。第１図において
ｌａは筒状の鉄心であり、電源６と負荷７とを結ぶ一次
導体２ａ、２ｂのうち、第１図では一次導体２ａを鉄心
１ａの中心孔に通している。−次導体２ａ、２ｂの双方
とも鉄心１ａの中心孔に通す場合については後述する。
に本発明装置の模式的な構成図を示す。第１図において
ｌａは筒状の鉄心であり、電源６と負荷７とを結ぶ一次
導体２ａ、２ｂのうち、第１図では一次導体２ａを鉄心
１ａの中心孔に通している。−次導体２ａ、２ｂの双方
とも鉄心１ａの中心孔に通す場合については後述する。
一方高周波電源８に直列に接続する整流器９．鉄心１ａ
に巻回して形成される高周波動磁コイルＩＯ１抵抗１１
を配置し、抵抗１１の両端に低域濾波器Ｉ２および直流
除去器１３を接続して出力部」［を形成する。
に巻回して形成される高周波動磁コイルＩＯ１抵抗１１
を配置し、抵抗１１の両端に低域濾波器Ｉ２および直流
除去器１３を接続して出力部」［を形成する。
本発明の電流検出装置は鉄心１ａの磁化特性に直線関係
をもたせたことに大きな特徴をもつものであり、本発明
者は熱処理によって磁化特性を変えることができるアモ
ルファス磁性材料に着目し、その熱処理条件を検討した
。その結果、アモルファス磁性合金には各種の組成のも
のがあるがそれらのうち、磁気特性にすぐれた重置％で
８２．ＯＣｏ −２．０Ｎｉ−４，５Ｆｅ−８，５５ｉ
−３．０Ｂ合金薄帯を選び、これを直径３６閤の円筒状
に成形し、非酸化性雰囲気で特定の温度条件の熱処理を
行なうことにより、本発明装置の鉄心として好適な磁化
特性が得られることを見出した。
をもたせたことに大きな特徴をもつものであり、本発明
者は熱処理によって磁化特性を変えることができるアモ
ルファス磁性材料に着目し、その熱処理条件を検討した
。その結果、アモルファス磁性合金には各種の組成のも
のがあるがそれらのうち、磁気特性にすぐれた重置％で
８２．ＯＣｏ −２．０Ｎｉ−４，５Ｆｅ−８，５５ｉ
−３．０Ｂ合金薄帯を選び、これを直径３６閤の円筒状
に成形し、非酸化性雰囲気で特定の温度条件の熱処理を
行なうことにより、本発明装置の鉄心として好適な磁化
特性が得られることを見出した。
第２図にこのアモルファス合金を２００℃でＦｌ理した
ときの立ち上りから飽和磁束近傍までの磁化特性線図を
示す。第２図から磁束密度は磁界がＯから８ Ａ ／
ｍ附近まで直線的に変化していることがわかる。このと
きの保磁力は０．５Ａ／ｍ程度である０本発明に有効な
鉄心の特性はそのヒステリシス曲線の部分であるが、こ
の合金は保磁力。
ときの立ち上りから飽和磁束近傍までの磁化特性線図を
示す。第２図から磁束密度は磁界がＯから８ Ａ ／
ｍ附近まで直線的に変化していることがわかる。このと
きの保磁力は０．５Ａ／ｍ程度である０本発明に有効な
鉄心の特性はそのヒステリシス曲線の部分であるが、こ
の合金は保磁力。
残留磁束密度とも極めて小さいので、第２図の磁化特性
線と同じと見做すことができる。
線と同じと見做すことができる。
第３図はこの合金の熱処理温度に対する残留磁東密度の
変化を示す線図であり、残留磁束密度は熱処理温度が１
７０〜２３０’Ｃの範囲で低くなる。この合金を熱処理
して直線性が得られる程度は磁気ヒステリシス曲線の残
留磁束密度の小さい方がよくなっている。すなわち、１
７０〜２３０’Ｃで熱処理を行なうことにより鉄心１ａ
の磁化特性に直線性を付与させることが可能となる。し
たがって本発明の電流検出装置では上述の組成を存する
アモルファス合金の鉄心１ａに１７０〜２３０°Ｃの熱
処理を施して用いている。
変化を示す線図であり、残留磁束密度は熱処理温度が１
７０〜２３０’Ｃの範囲で低くなる。この合金を熱処理
して直線性が得られる程度は磁気ヒステリシス曲線の残
留磁束密度の小さい方がよくなっている。すなわち、１
７０〜２３０’Ｃで熱処理を行なうことにより鉄心１ａ
の磁化特性に直線性を付与させることが可能となる。し
たがって本発明の電流検出装置では上述の組成を存する
アモルファス合金の鉄心１ａに１７０〜２３０°Ｃの熱
処理を施して用いている。
次に本発明装置の基本的な作動原理について述べる。第
１図において、−次導体２ａ、２ｂには電′ｔＡ６から
負荷７に被検出電流ｉ、が流れ、高周波電源８から整２
ｉｔ器９を通って高周波動磁コイル１０と抵抗１１に流
れる半波の高周波電流ＩＮにより、鉄心１ａを常時動磁
しておく。このときの鉄心１ａの磁界状態を模式的に磁
界と磁束密度との関係線図として第４図に示す、まず−
次導体２ａ、２ｂに被検出電流が流れていない場合の鉄
心１ａは第４図（ａ）の太線のように磁化され高周波型
？ａ ｔイが流れている。次に一次導体２ａ、２ｂに正
の被検出電流１１が流れると鉄心１ａは第４図（ｂ）の
太線に示すようにΔＨの磁界が加わり、磁束密度は（Ｂ
、 −ΔＢ）の範囲で変化し、鉄心ｌａと高周波動磁
コイル１０のリアクタンスが小さくなった形となり、高
周波動磁電流ｉ工は増大する。同様にして一次導体２ａ
、２ｂに負の被検出電流−ｉＨが流れると鉄心１ａには
−ΔＨの磁界が加わって磁束密度の変化範囲は第４図（
Ｃ）の太線のように（Ｂ ＋ ＋ΔＢ）となり、鉄心
１ａと高周波動磁コイル１０のリアクタンスが大きくな
った形になり、高周波励ＶＡ電流ｌＨは低減する。した
がって高周波動磁電流ｉ。は被検出電流１１に対応して
増減する。
１図において、−次導体２ａ、２ｂには電′ｔＡ６から
負荷７に被検出電流ｉ、が流れ、高周波電源８から整２
ｉｔ器９を通って高周波動磁コイル１０と抵抗１１に流
れる半波の高周波電流ＩＮにより、鉄心１ａを常時動磁
しておく。このときの鉄心１ａの磁界状態を模式的に磁
界と磁束密度との関係線図として第４図に示す、まず−
次導体２ａ、２ｂに被検出電流が流れていない場合の鉄
心１ａは第４図（ａ）の太線のように磁化され高周波型
？ａ ｔイが流れている。次に一次導体２ａ、２ｂに正
の被検出電流１１が流れると鉄心１ａは第４図（ｂ）の
太線に示すようにΔＨの磁界が加わり、磁束密度は（Ｂ
、 −ΔＢ）の範囲で変化し、鉄心ｌａと高周波動磁
コイル１０のリアクタンスが小さくなった形となり、高
周波動磁電流ｉ工は増大する。同様にして一次導体２ａ
、２ｂに負の被検出電流−ｉＨが流れると鉄心１ａには
−ΔＨの磁界が加わって磁束密度の変化範囲は第４図（
Ｃ）の太線のように（Ｂ ＋ ＋ΔＢ）となり、鉄心
１ａと高周波動磁コイル１０のリアクタンスが大きくな
った形になり、高周波励ＶＡ電流ｌＨは低減する。した
がって高周波動磁電流ｉ。は被検出電流１１に対応して
増減する。
第５図は電流波形図であり、第５図（ａ）は−次導体２
ａ、２ｂに被検出電流１１が流れていない場合の高周波
励ＶＡ電流ｉＨの波形を示し、波高値は一定であるが、
第５図（ｂ）の正弦波の被検出電流ｉ、が流れたとき、
高周波動磁電流ｉ、の波形は第５図（Ｃ）のように波高
値が正弦波状に変化することを表わしている。この高周
波動磁電流を第１図の抵抗１１の電圧降下分からとり出
し、低域濾波器１２で高周波骨を除き、直流除去器１３
で直流分を除くことにより被検出電流に対応した出力を
得ることができる。
ａ、２ｂに被検出電流１１が流れていない場合の高周波
励ＶＡ電流ｉＨの波形を示し、波高値は一定であるが、
第５図（ｂ）の正弦波の被検出電流ｉ、が流れたとき、
高周波動磁電流ｉ、の波形は第５図（Ｃ）のように波高
値が正弦波状に変化することを表わしている。この高周
波動磁電流を第１図の抵抗１１の電圧降下分からとり出
し、低域濾波器１２で高周波骨を除き、直流除去器１３
で直流分を除くことにより被検出電流に対応した出力を
得ることができる。
また第１図には図示してないが本発明装置は微小電流を
検出することができるので、上述の原理に基づき一次導
体２ａと２ｂをいずれも鉄心１ａの中心孔を通し、差電
流を検出する零相電流検出用としてもれ電流を検出する
のにも有効に使用することが可能であり、この場合装置
の構成は２本の一次導体２ａ、２ｂを鉄心１ａの中心孔
を通すことのほかは第１図と全く同様である。次に実際
にこの零相電流検出装置を作製した例について述べる。
検出することができるので、上述の原理に基づき一次導
体２ａと２ｂをいずれも鉄心１ａの中心孔を通し、差電
流を検出する零相電流検出用としてもれ電流を検出する
のにも有効に使用することが可能であり、この場合装置
の構成は２本の一次導体２ａ、２ｂを鉄心１ａの中心孔
を通すことのほかは第１図と全く同様である。次に実際
にこの零相電流検出装置を作製した例について述べる。
鉄心１ａは前述のアモルファス合金薄帯を外径３５．２
１ｎ［ａ、 内径３５ ｍｍ ＋ 高さ１ｍの巻鉄心に
形成し、窒素ガス中で２００°Ｃの熱処理を行ない接着
剤で強化したものである。鉄心１ａの内径は負荷の電流
容量によって決まり、この例では負荷電流は３相、１０
０〜２００Ａ程度になる。勿論検出するのは漏電電流で
あるから必要とする範囲は１５〜５００ｍＡである。高
周波型Ｂ８は５０ＫＩｌｚの矩形波であり、低域ｉｌｔ
波器１２は遮断周波数をＩＫＨｚとし、直流除去器１３
はコンデンサを用いた。第６図にこの装置の被検出電流
と出力の関係線図を示す。
１ｎ［ａ、 内径３５ ｍｍ ＋ 高さ１ｍの巻鉄心に
形成し、窒素ガス中で２００°Ｃの熱処理を行ない接着
剤で強化したものである。鉄心１ａの内径は負荷の電流
容量によって決まり、この例では負荷電流は３相、１０
０〜２００Ａ程度になる。勿論検出するのは漏電電流で
あるから必要とする範囲は１５〜５００ｍＡである。高
周波型Ｂ８は５０ＫＩｌｚの矩形波であり、低域ｉｌｔ
波器１２は遮断周波数をＩＫＨｚとし、直流除去器１３
はコンデンサを用いた。第６図にこの装置の被検出電流
と出力の関係線図を示す。
第６図のように被検出電流５００ｍＡまではよい直線性
を有し、高精度で検出することができる。この零相電流
検出装置では鉄心重量を従来装置の鉄心に比べて１／１
００以下にすることが可能となる。
を有し、高精度で検出することができる。この零相電流
検出装置では鉄心重量を従来装置の鉄心に比べて１／１
００以下にすることが可能となる。
高周波動磁電流の周波数は被検出電流の高周波成分と低
域濾波器１２の遮断周波数とで決まり、この実施例の周
波数特性はｌＫ１１ｚで一３ｄＢであり、商用周波数の
電流検出においては歪波形でもこの程度で十分である。
域濾波器１２の遮断周波数とで決まり、この実施例の周
波数特性はｌＫ１１ｚで一３ｄＢであり、商用周波数の
電流検出においては歪波形でもこの程度で十分である。
さらに高周波側を検出する場合は高周波動磁電流の周波
数と低域濾波器１２の遮断周波数とを高くすればよく、
この実施例の１０倍程度までは可能である。また高周波
電流は半波を用いるのであるから、直流を一定時間毎に
切って矩形波状にしてもよく、高周波型ｔＡ８は一般的
なタイマー用ＩＣを用いることができ、この場合整流器
９も不要となるから経済性の点で有利である。高周波電
源８の電圧は正弦波、矩形波、三角波などどのような波
形でも差支えな％ｓ。
数と低域濾波器１２の遮断周波数とを高くすればよく、
この実施例の１０倍程度までは可能である。また高周波
電流は半波を用いるのであるから、直流を一定時間毎に
切って矩形波状にしてもよく、高周波型ｔＡ８は一般的
なタイマー用ＩＣを用いることができ、この場合整流器
９も不要となるから経済性の点で有利である。高周波電
源８の電圧は正弦波、矩形波、三角波などどのような波
形でも差支えな％ｓ。
以上本発明装置による交流電流の検出につし１て述べた
が、被検出電流に直流分を含む場合は、被検出電流が流
れていないときの出力電圧を出力側で打消すようにする
。その例を第１図の一部構成図として第７図に模式的に
示す。抵抗１１に接続される入力側は第１図と同じであ
るから図示を省略し、ここでは抵抗１１の出力側のみを
示した。
が、被検出電流に直流分を含む場合は、被検出電流が流
れていないときの出力電圧を出力側で打消すようにする
。その例を第１図の一部構成図として第７図に模式的に
示す。抵抗１１に接続される入力側は第１図と同じであ
るから図示を省略し、ここでは抵抗１１の出力側のみを
示した。
第７図において出力部１４ａは低域濾波器１２ａ、直流
基準電源１５．差動増幅器１６から構成し、被検出電流
が流れていないときは、濾波器１２ａ力痰パよ高周波動
磁電流の直流分が出力され、これと同じ値の直流電圧を
直流基準電源１５から出力し、これら両電圧を差動増幅
器１６に入力して両電圧の差が出力されるように接続す
ることにより出力電圧を零にすることができる。このよ
うに装置を↑前底し設定すれば、被検出ｉｔｓが直流、
交流、もしくは直流と交流の重畳したときのＪ、ｚずれ
の場合も検出可能となる。
基準電源１５．差動増幅器１６から構成し、被検出電流
が流れていないときは、濾波器１２ａ力痰パよ高周波動
磁電流の直流分が出力され、これと同じ値の直流電圧を
直流基準電源１５から出力し、これら両電圧を差動増幅
器１６に入力して両電圧の差が出力されるように接続す
ることにより出力電圧を零にすることができる。このよ
うに装置を↑前底し設定すれば、被検出ｉｔｓが直流、
交流、もしくは直流と交流の重畳したときのＪ、ｚずれ
の場合も検出可能となる。
第８図は第７図のように構成した装置にさらに鉄心１ｂ
を加えたものの模式的な構成図である。
を加えたものの模式的な構成図である。
すなわち、鉄心１ａのほかにこれと同一仕様の鉄心１ｂ
を付加し、２個の鉄心を備えたものである。
を付加し、２個の鉄心を備えたものである。
ここでは高周波動磁コイルの説明は省略する。−次導体
２ａによって両鉄心１ａとｔｂが逆向きＧこ磁化される
ように配置し、抵抗１１．１１３の両端の電圧は出力部
１４ｂの低域濾波器１２ａ、１２ｂを介して差動増幅器
１６に入力され、差動増幅器１６の出力は再入力の差に
なるように接続してしする。第８図では第７図で用いた
直流基準電ＴＡ１５は不要となる。被検出電流ｉ、が流
れないときは、抵抗１１．１１ａの両端の電圧は同じで
あるから、差動増幅器１６の出力は零である。被検出電
流１１が流れると、鉄心１ａ、ｌｂの磁化方向が互に逆
向きとなっているので抵抗１１．ｌｌａの両端の電圧に
含まれる被検出電流分は位相が１８０度異なるため、差
動増幅器１６の出力は両電圧の和になる。すなわち、こ
のように構成すれば鉄心１ａが１個の場合に比べ、出力
を２倍にすることができ、さらに精度も向上する。なお
鉄心１ｂを付加するのは第１図の装置でも可能であり、
また第８図の装置が直流、交流１両者の重畳のいずれの
場合も検出できることは勿論である。
２ａによって両鉄心１ａとｔｂが逆向きＧこ磁化される
ように配置し、抵抗１１．１１３の両端の電圧は出力部
１４ｂの低域濾波器１２ａ、１２ｂを介して差動増幅器
１６に入力され、差動増幅器１６の出力は再入力の差に
なるように接続してしする。第８図では第７図で用いた
直流基準電ＴＡ１５は不要となる。被検出電流ｉ、が流
れないときは、抵抗１１．１１ａの両端の電圧は同じで
あるから、差動増幅器１６の出力は零である。被検出電
流１１が流れると、鉄心１ａ、ｌｂの磁化方向が互に逆
向きとなっているので抵抗１１．ｌｌａの両端の電圧に
含まれる被検出電流分は位相が１８０度異なるため、差
動増幅器１６の出力は両電圧の和になる。すなわち、こ
のように構成すれば鉄心１ａが１個の場合に比べ、出力
を２倍にすることができ、さらに精度も向上する。なお
鉄心１ｂを付加するのは第１図の装置でも可能であり、
また第８図の装置が直流、交流１両者の重畳のいずれの
場合も検出できることは勿論である。
従来の電流検出装置は鉄心の磁化特性が曲線部をもって
いるために抵抗を接続し、鉄心の寸法。
いるために抵抗を接続し、鉄心の寸法。
重量を大きくしなければならなかったのに対し、本発明
の装置では実施例で述べたごとく、ＣＯ系アモルファス
合金に特定の温度条件で熱処理したものを鉄心に用いた
ことにより、鉄心の磁化特性が飽和磁束近傍までよい直
線性を示し、しかもこの鉄心を高周波動磁しておき、被
検出電流の磁界により鉄心の磁束密度が変化するので、
被検出電流に対応して増減する高周波動磁電流を動磁コ
イルに接続した抵抗の電圧降下としてとり出すことがで
き、被検出電流による高周波動磁電流の変り方が大きい
ことから大きな出力が得られる。その結果、本発明の装
置は鉄心の磁路断面積１重量を大幅に低減することがで
きるだけでなく、電流検出精度を向上させるという大き
な効果をもつものである。
の装置では実施例で述べたごとく、ＣＯ系アモルファス
合金に特定の温度条件で熱処理したものを鉄心に用いた
ことにより、鉄心の磁化特性が飽和磁束近傍までよい直
線性を示し、しかもこの鉄心を高周波動磁しておき、被
検出電流の磁界により鉄心の磁束密度が変化するので、
被検出電流に対応して増減する高周波動磁電流を動磁コ
イルに接続した抵抗の電圧降下としてとり出すことがで
き、被検出電流による高周波動磁電流の変り方が大きい
ことから大きな出力が得られる。その結果、本発明の装
置は鉄心の磁路断面積１重量を大幅に低減することがで
きるだけでなく、電流検出精度を向上させるという大き
な効果をもつものである。
第１図は本発明装置の模式的な構成図、第２図は本発明
装置に用いる鉄心の熱処理後の磁化特性線図、第３図は
同じく鉄心の熱処理温度と残留磁束密度の関係線図、第
４図は同じく鉄心の使用時における磁化状態を模式的に
示した線図、第５図は高周波動磁電流と被検出電流の電
流波形図、第６図は本発明を零相電流検出装置に用いた
ときの被検出電流と出力電圧の関係線図、第７図は第１
図とは異なる例の本発明装置の模式的な部分構成図、第
８図は同じく２個の鉄心を用いた本発明装置の模式的な
構成図、第９図、第１０図は従来の変流器の模式的な説
明図、第１１図は従来装置の鉄心の磁化特性線図である
。 １、ｌ ａ、１ ｂ−鉄心、２ａ、２ｂ−一次導体、５
、１１． ｌｌａ・・・抵抗、８・・・高周波電源、９
・・・整流器、１０・・・高周波動磁コイル、１２．１
２ａ、 １２ｂ・・・低域濾波器、１３・・・直流除去
器、■、■土、１４ｂ、、、出力部、１５・・・直流基
準電源、１６・・・差動増幅器。 ３１ 図 租界（ＡＡ） ′ｔ６２図 ｐＩＬ処理１度（°Ｃ） １５３ 図 ３４ 図 ′Ｅ、５ 図 オ皮稜工電テし尖女ｆ）値（処Ａ） 葛 ６ 図 ′８７ 図 Ｉ５８ 図 第１１ 口
装置に用いる鉄心の熱処理後の磁化特性線図、第３図は
同じく鉄心の熱処理温度と残留磁束密度の関係線図、第
４図は同じく鉄心の使用時における磁化状態を模式的に
示した線図、第５図は高周波動磁電流と被検出電流の電
流波形図、第６図は本発明を零相電流検出装置に用いた
ときの被検出電流と出力電圧の関係線図、第７図は第１
図とは異なる例の本発明装置の模式的な部分構成図、第
８図は同じく２個の鉄心を用いた本発明装置の模式的な
構成図、第９図、第１０図は従来の変流器の模式的な説
明図、第１１図は従来装置の鉄心の磁化特性線図である
。 １、ｌ ａ、１ ｂ−鉄心、２ａ、２ｂ−一次導体、５
、１１． ｌｌａ・・・抵抗、８・・・高周波電源、９
・・・整流器、１０・・・高周波動磁コイル、１２．１
２ａ、 １２ｂ・・・低域濾波器、１３・・・直流除去
器、■、■土、１４ｂ、、、出力部、１５・・・直流基
準電源、１６・・・差動増幅器。 ３１ 図 租界（ＡＡ） ′ｔ６２図 ｐＩＬ処理１度（°Ｃ） １５３ 図 ３４ 図 ′Ｅ、５ 図 オ皮稜工電テし尖女ｆ）値（処Ａ） 葛 ６ 図 ′８７ 図 Ｉ５８ 図 第１１ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ｉ）被検出電流が流れる一次導体の少くとも一つが
中心孔を通り、かつ組成が重量％で８２．０Ｃｏ−２．
０Ｎｉ−４．５Ｆｅ−８．５Ｓｉ−３．０Ｂを有するア
モルファス合金薄帯から形成して１７０〜２３０℃で熱
処理した少くとも一つの筒状の鉄心， ｉｉ）高周波電源に直列に接続して配置する整流器，前
記鉄心の肉厚部に巻回した高周波動磁コイルおよび抵抗
， ｉｉｉ）前記抵抗の両端に接続した出力部 を備えたことを特徴とする電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139766A JPH01308004A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139766A JPH01308004A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 電流検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01308004A true JPH01308004A (ja) | 1989-12-12 |
Family
ID=15252898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63139766A Pending JPH01308004A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01308004A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005537631A (ja) * | 2002-02-08 | 2005-12-08 | メトグラス・インコーポレーテッド | アモルファスＦｅを主成分とするコアを有する変流器 |
| JP2010533856A (ja) * | 2007-07-19 | 2010-10-28 | エアバス オペラシオン（エス．ア．エス） | 改良された電流センサー |
-
1988
- 1988-06-07 JP JP63139766A patent/JPH01308004A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005537631A (ja) * | 2002-02-08 | 2005-12-08 | メトグラス・インコーポレーテッド | アモルファスＦｅを主成分とするコアを有する変流器 |
| JP2010533856A (ja) * | 2007-07-19 | 2010-10-28 | エアバス オペラシオン（エス．ア．エス） | 改良された電流センサー |
| US8773112B2 (en) | 2007-07-19 | 2014-07-08 | Airbus Operations Sas | Current sensor |
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