JPH02194363A - 電流センサ - Google Patents
電流センサInfo
- Publication number
- JPH02194363A JPH02194363A JP1446889A JP1446889A JPH02194363A JP H02194363 A JPH02194363 A JP H02194363A JP 1446889 A JP1446889 A JP 1446889A JP 1446889 A JP1446889 A JP 1446889A JP H02194363 A JPH02194363 A JP H02194363A
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- JP
- Japan
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- current
- coil
- magnetic
- pair
- magnetic field
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0092—Measuring current only
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
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、主として、直流電流を検出する電流センサに
関し、コイルを巻装した対の磁性線を間隔を隔てて配置
し、対の磁性線の各コイルはコイル電流の磁界方向が互
いに同一方向となるように巻装し、対の磁性線の間隔内
に電流検出部を設けることにより、直流電流を、外部磁
場の影響を受けることなく、高耐圧を確保して、高感度
で検出できるようにしたものである。
関し、コイルを巻装した対の磁性線を間隔を隔てて配置
し、対の磁性線の各コイルはコイル電流の磁界方向が互
いに同一方向となるように巻装し、対の磁性線の間隔内
に電流検出部を設けることにより、直流電流を、外部磁
場の影響を受けることなく、高耐圧を確保して、高感度
で検出できるようにしたものである。
〈従来の技術〉
直流電流センサは、交流電流センサと異なって、検出部
にトランスを使用することができないノテ、その構成が
比較的複雑になる傾向にある。
にトランスを使用することができないノテ、その構成が
比較的複雑になる傾向にある。
第４図〜第６図は何Ｊ］も従来の直流電流センサな示し
・ている。まず、第４図は、検出しようとする電流１１
の流ねているラインに０３１列に検出抵抗１を挿入１．
・、検出抵抗１の両端に現われる電位差を増幅回路Ａ等
を通して検出する回路構成である。
・ている。まず、第４図は、検出しようとする電流１１
の流ねているラインに０３１列に検出抵抗１を挿入１．
・、検出抵抗１の両端に現われる電位差を増幅回路Ａ等
を通して検出する回路構成である。
第５区は、電流検出コイル２を巻回したコア３の一部に
：ギャ・・・ブＧ１を設け、このキャップＧ１内にホー
ル素子−または磁気抵抗素子等の磁電変換素−ｆ４を配
置し・、１ｉ１１電変換素子４の出力を増幅回路Ａ゛τ
τ増幅で出力するようになっている。
：ギャ・・・ブＧ１を設け、このキャップＧ１内にホー
ル素子−または磁気抵抗素子等の磁電変換素−ｆ４を配
置し・、１ｉ１１電変換素子４の出力を増幅回路Ａ゛τ
τ増幅で出力するようになっている。
次に第６図は、電話通信回線に多用されている電流セン
サを示し・、検出しようとする電流■１の流れる通イ言
線にリードリレー５を挿入する構成となっている。リー
トリレー５は、通信線に直列：ζ入る励磁巻線５１と、
励磁巻線５１の生じる磁界の作用を受け°Ｃオン、オフ
動作をするリード接点５２とを備える。通信線には、音
声電流等の交流成分を重畳した直流電流が流れる。リー
トリレー５の巻線部のインピーダンスがこの交流成分な
阻１トしないようにするため、リートりし〜 ５の１乃
力磁巻線５１とＭＩ列に、交流成分をバイパスするコン
デンサＣ４か接続されている。Ｒ，ｌ：ｉサージ吸１４
５＋用のバリスタである。
サを示し・、検出しようとする電流■１の流れる通イ言
線にリードリレー５を挿入する構成となっている。リー
トリレー５は、通信線に直列：ζ入る励磁巻線５１と、
励磁巻線５１の生じる磁界の作用を受け°Ｃオン、オフ
動作をするリード接点５２とを備える。通信線には、音
声電流等の交流成分を重畳した直流電流が流れる。リー
トリレー５の巻線部のインピーダンスがこの交流成分な
阻１トしないようにするため、リートりし〜 ５の１乃
力磁巻線５１とＭＩ列に、交流成分をバイパスするコン
デンサＣ４か接続されている。Ｒ，ｌ：ｉサージ吸１４
５＋用のバリスタである。
〈発明か解決しようとする問題点〉
しかしなから、第４図に示した電流センサｌ、ｊ、検出
しようとする電流Ｉ、の流ねる電気回路と、検出回路と
を電気的に絶縁することカシＣきないこと、電流１１の
流れているラインの電位によつＣは、検出部の耐圧保持
が困難になること、検出抵抗Ｒ１による損失を招くこと
等の問題点かある。
しようとする電流Ｉ、の流ねる電気回路と、検出回路と
を電気的に絶縁することカシＣきないこと、電流１１の
流れているラインの電位によつＣは、検出部の耐圧保持
が困難になること、検出抵抗Ｒ１による損失を招くこと
等の問題点かある。
第５図のＮ流センサは、微小電流を検出しようとすると
、検出コイル２の巻き数を増大さ世なけれはならず、検
出コイル２の抵抗分及びインダクタンス分か増えること
、検出コイル２か電ｔｌの流れるラインと等電位となる
ため、ライン電位によっては耐圧保持が困難になること
等の問題点かある。
、検出コイル２の巻き数を増大さ世なけれはならず、検
出コイル２の抵抗分及びインダクタンス分か増えること
、検出コイル２か電ｔｌの流れるラインと等電位となる
ため、ライン電位によっては耐圧保持が困難になること
等の問題点かある。
第６図に示した電流センサは、検出端であるリードリレ
ー５の励磁巻線が通信回線に直列に入るため、交流成分
をバイパスするための大容量コンデンサＣ１や、サージ
吸収用のバリスタＲ５が必要になること等の問題点があ
る。
ー５の励磁巻線が通信回線に直列に入るため、交流成分
をバイパスするための大容量コンデンサＣ１や、サージ
吸収用のバリスタＲ５が必要になること等の問題点があ
る。
そこで、本発明の課題は、上述する従来の問題へを解決
し、直流電流を、外部磁場の影響を受けることなく、高
耐圧を確保して、高感度で検出し得る電流センサを提供
することである。
し、直流電流を、外部磁場の影響を受けることなく、高
耐圧を確保して、高感度で検出し得る電流センサを提供
することである。
〈問題点を解決するための手段〉
上述する従来の問題点を解決するため、本発明は、コ、
イルを巻装した対の磁性線と、検出しようとする電流に
よる前記コイルのインダクタンス値変化に対応した出力
を生じる回路とを備える電流センサであって、 前記対の磁性線は、間隔を隔てて互いに平行となるよう
に配置されており、 前記対の磁性線の各コイルは、コイル電流による磁界の
方向が互いに同一方向となるように巻装さねており、 前記対の磁性線の間隔内に電流検出部を有すること を特徴とする。
イルを巻装した対の磁性線と、検出しようとする電流に
よる前記コイルのインダクタンス値変化に対応した出力
を生じる回路とを備える電流センサであって、 前記対の磁性線は、間隔を隔てて互いに平行となるよう
に配置されており、 前記対の磁性線の各コイルは、コイル電流による磁界の
方向が互いに同一方向となるように巻装さねており、 前記対の磁性線の間隔内に電流検出部を有すること を特徴とする。
く作用〉
電流検出に当っては、対の磁性線の間隔内に設けられた
電流検出部に、検出しようとする電流の流れている導線
を配置する。導線の周りには、電流の方向に依存した磁
界が発生ずる。対の磁性線は、間隔を隔てて平行となる
ように配置されているから、対の磁性線間の間隔内に設
定された電流検出部内の導線のまわりに発生した磁界は
、対の磁性線に巻かれたコイルと鎖交する。
電流検出部に、検出しようとする電流の流れている導線
を配置する。導線の周りには、電流の方向に依存した磁
界が発生ずる。対の磁性線は、間隔を隔てて平行となる
ように配置されているから、対の磁性線間の間隔内に設
定された電流検出部内の導線のまわりに発生した磁界は
、対の磁性線に巻かれたコイルと鎖交する。
対の磁性線の各コイルは、コイル電流による磁界の方向
が互いに同一方向となるように巻装されているから、導
線のまわりに発生した磁界は、方のコイルの生じる磁界
に対しては加算的に、他方のコイルの生じる６ｎ界に対
しては差動的に作用する。このため、対の磁性線の各コ
イルのインダクタンス値が、検出電涜値に対応して、互
いに異なるようになる。従って、両コイルのインダクタ
ンス値の差を検出することにより、Ｔｌ ？ｍを検出て
きる。
が互いに同一方向となるように巻装されているから、導
線のまわりに発生した磁界は、方のコイルの生じる磁界
に対しては加算的に、他方のコイルの生じる６ｎ界に対
しては差動的に作用する。このため、対の磁性線の各コ
イルのインダクタンス値が、検出電涜値に対応して、互
いに異なるようになる。従って、両コイルのインダクタ
ンス値の差を検出することにより、Ｔｌ ？ｍを検出て
きる。
本発明に係る電流センサは、検出しようとする電流の流
れている導線が外部回路となるから、センサとしての耐
圧は、導線の耐圧によって保証される。しかも、対の磁
性線に同一方向から加わる地球磁場等の外部磁界に対し
ては、各コイルのインダクタンス値は同一方向に同量だ
け変化し、差を生しない。従って、インダクタンス値の
差から電流を検出する本発明においては、外部磁界の影
響を受けることがなくなり、微小磁界を高精度で検知す
ることが可能になる。
れている導線が外部回路となるから、センサとしての耐
圧は、導線の耐圧によって保証される。しかも、対の磁
性線に同一方向から加わる地球磁場等の外部磁界に対し
ては、各コイルのインダクタンス値は同一方向に同量だ
け変化し、差を生しない。従って、インダクタンス値の
差から電流を検出する本発明においては、外部磁界の影
響を受けることがなくなり、微小磁界を高精度で検知す
ることが可能になる。
〈実施例〉
第１図は本発明に係る電流センサの実施例を示す。図に
おいて、６及び７は磁性線、８及び９はコイル、ＩＯは
発振回路、１１は平均化回路、１２は差動増幅回路であ
る。
おいて、６及び７は磁性線、８及び９はコイル、ＩＯは
発振回路、１１は平均化回路、１２は差動増幅回路であ
る。
磁性線６及び７は保磁力Ｈｅの小さな磁性材、例えばア
モルファス磁性線材による長さのほぼ等しい独立する線
材となっている。これらの磁性線６．７のそれぞれは、
コイル８及び９を巻回したうえて、間隔ｄ、を隔ててほ
ぼ平行となるように配置されている。対のｌｉｎ性線６
−７間の間隔ｄ。
モルファス磁性線材による長さのほぼ等しい独立する線
材となっている。これらの磁性線６．７のそれぞれは、
コイル８及び９を巻回したうえて、間隔ｄ、を隔ててほ
ぼ平行となるように配置されている。対のｌｉｎ性線６
−７間の間隔ｄ。
内には電流検出部Ｓ１を設けである。電流検出に当って
は、この電流検出部Ｓ１内に検出しようとする電流■１
の流れる導線１３を配置する。
は、この電流検出部Ｓ１内に検出しようとする電流■１
の流れる導線１３を配置する。
コイル８及び９は、コイル電流Ｉ８、ＩＯによる磁界φ
８、φ９の方向が互いに同一方向となるように巻装され
ている。コイル８．９は、その端を直流電源端子１４に
共通に接続すると共に、他端を発振回路１０に接続しで
ある。
８、φ９の方向が互いに同一方向となるように巻装され
ている。コイル８．９は、その端を直流電源端子１４に
共通に接続すると共に、他端を発振回路１０に接続しで
ある。
実施例に示す発振回路１０は、非安定マルチバイブレー
タで構成されており、トランジスタ１０１．１０２のコ
レクタに、コイル８．９を接続しである。トランジスタ
１０１．１０２のエミッタは、それぞれ抵抗１０３．１
０４を介してアースし、一方のトランジスタ１０１ （
または１０２）のベースを、他方のトランジスタ１０２
（または１０１）のコレクタに、コンデンサと抵抗の並
列回路１０５（または１０６）を介して接続することに
より、非安定マルチバイブレータを構成しである。そし
て、トランジスタ１０１．１０２のエミッタ電圧を平均
化回路１１で直流電圧に変換し、その直流電圧を差動増
幅回路１２に入力し、出力端子１５より差動出力電圧を
得るようになっている。１１１．１１２は抵抗、１１３
．１１４はコンデンサである。
タで構成されており、トランジスタ１０１．１０２のコ
レクタに、コイル８．９を接続しである。トランジスタ
１０１．１０２のエミッタは、それぞれ抵抗１０３．１
０４を介してアースし、一方のトランジスタ１０１ （
または１０２）のベースを、他方のトランジスタ１０２
（または１０１）のコレクタに、コンデンサと抵抗の並
列回路１０５（または１０６）を介して接続することに
より、非安定マルチバイブレータを構成しである。そし
て、トランジスタ１０１．１０２のエミッタ電圧を平均
化回路１１で直流電圧に変換し、その直流電圧を差動増
幅回路１２に入力し、出力端子１５より差動出力電圧を
得るようになっている。１１１．１１２は抵抗、１１３
．１１４はコンデンサである。
次に、第２図を参照して動作を説明する。電流検出部Ｓ
１に配置された導線１３に、矢印ａ方向の電流１１が流
れているとすると、導線１３の周りには、右ネジの法則
に従って、電流１１の方向に依存した磁界φ１が発生す
る。
１に配置された導線１３に、矢印ａ方向の電流１１が流
れているとすると、導線１３の周りには、右ネジの法則
に従って、電流１１の方向に依存した磁界φ１が発生す
る。
対の磁性線６．７は、間隔ｄ、を隔てて平行となるよう
に配置されているから、その間隔ｄ、内に設定された電
流検出部Ｓ１内の導線１３のまわりに発生した磁界φ８
は、対の磁性線６．７に巻かれたコイル８．９と鎮交す
る。
に配置されているから、その間隔ｄ、内に設定された電
流検出部Ｓ１内の導線１３のまわりに発生した磁界φ８
は、対の磁性線６．７に巻かれたコイル８．９と鎮交す
る。
ここで、対の磁性線６．７の各コイル８．９は、コイル
電流■８、ＩＯによる磁界φ８、φ９の方向が互いに同
一方向となるように巻装されているから、導線１３のま
わりに発生した磁界φ８は、コイル９の生じる磁界φ９
に対しては加算的に、コイル８の生じる磁界φ８に対し
ては差動的に作用する。このため、コイル９側では磁性
線７がほぼ磁気飽和し、インダクタンス値が著しく小さ
くなるので、コイル８のインダクタンス値とコイル９の
インダクタンス値との間に大きな差が生じる。非安定マ
ルチバイブレータ１０はインダクタンス値の差が大きく
なる程、動作周波数が高くなり、かつ、各エミッタ間の
電圧も高くなる発振動作をする。従って、トランジスタ
１０１．１０２の出力を平均化回路１１で平均化し、差
動増幅器１２でその差分を増幅して取り出すことにより
、導線１３に流れる電流■、を検出できる。
電流■８、ＩＯによる磁界φ８、φ９の方向が互いに同
一方向となるように巻装されているから、導線１３のま
わりに発生した磁界φ８は、コイル９の生じる磁界φ９
に対しては加算的に、コイル８の生じる磁界φ８に対し
ては差動的に作用する。このため、コイル９側では磁性
線７がほぼ磁気飽和し、インダクタンス値が著しく小さ
くなるので、コイル８のインダクタンス値とコイル９の
インダクタンス値との間に大きな差が生じる。非安定マ
ルチバイブレータ１０はインダクタンス値の差が大きく
なる程、動作周波数が高くなり、かつ、各エミッタ間の
電圧も高くなる発振動作をする。従って、トランジスタ
１０１．１０２の出力を平均化回路１１で平均化し、差
動増幅器１２でその差分を増幅して取り出すことにより
、導線１３に流れる電流■、を検出できる。
導線１３に流れる電流■１の方向が逆になった場合には
、コイル８．９の役割が逆になる。
、コイル８．９の役割が逆になる。
本発明に係る電流センサは、検出しようとする電流■、
の流れている導線１３が回路外部にあるから、導線１３
による回路上の影響を受けることがない。また、電流セ
ンサとしての耐圧は、導線１３の耐圧によって保証され
る。しかも、対の磁付線６．７に対して同一方向から加
わる地球磁場等の外部磁界φｂは、各コイル８．９に対
して同様に作用し、インダクタンス値に変化を生じさせ
ない。従って、外部磁界φｂの影響を受けることがなく
なり、導線１３に流れる電流１１だけを高精度で検知す
ることが可能になる。
の流れている導線１３が回路外部にあるから、導線１３
による回路上の影響を受けることがない。また、電流セ
ンサとしての耐圧は、導線１３の耐圧によって保証され
る。しかも、対の磁付線６．７に対して同一方向から加
わる地球磁場等の外部磁界φｂは、各コイル８．９に対
して同様に作用し、インダクタンス値に変化を生じさせ
ない。従って、外部磁界φｂの影響を受けることがなく
なり、導線１３に流れる電流１１だけを高精度で検知す
ることが可能になる。
検出すべき電流Ｉ、が小さいときは、第３図に示すよう
に、導線１３のターン数を増やすことにより、容易に検
知できる。導線１３は磁性線６及びコイル８の組を包囲
するように巻回するか、磁性線７とコイル９の組を包囲
するように巻回する。
に、導線１３のターン数を増やすことにより、容易に検
知できる。導線１３は磁性線６及びコイル８の組を包囲
するように巻回するか、磁性線７とコイル９の組を包囲
するように巻回する。
〈発明の効果〉
以上述べたように、本発明は、コイルを巻装した対の磁
性線と、検出しようとする電流による前記コイルのイン
ダクタンス値変化に対応した出力を生じる回路とを備え
る電流センサであって、対の磁性線は、間隔を隔てて互
いに平行となるように配置されており、対の磁性線の各
コイルは、コイル電流による磁界の方向が互いに同一方
向となるように巻装されており、対の磁性線間の間隔内
に電流検出部を有するから、直流電流を、外部磁場の影
響を受けることなく、高耐圧を確保して、高感度で検出
し得る電流センサを提供できる。
性線と、検出しようとする電流による前記コイルのイン
ダクタンス値変化に対応した出力を生じる回路とを備え
る電流センサであって、対の磁性線は、間隔を隔てて互
いに平行となるように配置されており、対の磁性線の各
コイルは、コイル電流による磁界の方向が互いに同一方
向となるように巻装されており、対の磁性線間の間隔内
に電流検出部を有するから、直流電流を、外部磁場の影
響を受けることなく、高耐圧を確保して、高感度で検出
し得る電流センサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る電流センサの実施例を示す回路図
、第２図は電流検出の基本動作を示す図、第３図は別の
実施例における要部の構成を示す図、第４図〜第６図は
従来の電流センサを示す図である。 ６．７・・・磁性線 ８．９・・・コイルＳ、
・・・電流検出部
、第２図は電流検出の基本動作を示す図、第３図は別の
実施例における要部の構成を示す図、第４図〜第６図は
従来の電流センサを示す図である。 ６．７・・・磁性線 ８．９・・・コイルＳ、
・・・電流検出部
Claims (4)
- （１）コイルを巻装した対の磁性線と、検出しようとす
る電流による前記コイルのインダクタンス値変化に対応
した出力を生じる回路とを備える電流センサであって、 前記対の磁性線は、間隔を隔てて互いに平行となるよう
に配置されており、 前記対の磁性線の各コイルは、コイル電流による磁界の
方向が互いに同一方向となるように巻装されており、 前記対の磁性線間の間隔内に電流検出部を有すること を特徴とする電流センサ。 - （２）前記回路は、前記コイルのインダクタンス値変化
により発振出力特性が変化する発振回路を含むことを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電流センサ。 - （３）前記発振回路は、マルチバイブレータであること
を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の電流センサ
。 - （４）前記磁性線は、アモルファス磁性材でなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
に記載の電流センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1446889A JPH02194363A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 電流センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1446889A JPH02194363A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 電流センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02194363A true JPH02194363A (ja) | 1990-07-31 |
Family
ID=11861891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1446889A Pending JPH02194363A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 電流センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02194363A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013077483A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Sankosha Corp | 雷サージ検出器、サージ防護デバイス、及びサージ防護デバイスの管理システム |
-
1989
- 1989-01-24 JP JP1446889A patent/JPH02194363A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013077483A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Sankosha Corp | 雷サージ検出器、サージ防護デバイス、及びサージ防護デバイスの管理システム |
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