JPH0462482A - 電流検出器 - Google Patents
電流検出器Info
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- JPH0462482A JPH0462482A JP2173143A JP17314390A JPH0462482A JP H0462482 A JPH0462482 A JP H0462482A JP 2173143 A JP2173143 A JP 2173143A JP 17314390 A JP17314390 A JP 17314390A JP H0462482 A JPH0462482 A JP H0462482A
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
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- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (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
本発明は、電流検出の精度を向上させた電流検出器に関
する。
する。
変流器を用いた電流検出器は、電線を流れる被検出電流
によっ生じる磁束をコアで導き、そのコアのギャップに
配設されたホール素子で磁束を検出することで、電流を
検出する構造である。この電流検出器はサーボモータに
おける電流検出に用いられている。この場合、サーボモ
ータを電圧型インバータで駆動したときには、被検出電
流は低周波数の正弦波を基本波とするが、線間電圧はス
イッチング作用により、高周波数のパルス波形となる。 このため、電位の微分値が大きくなり、被検出電流が流
れる線路と電流検出器との間の各種の浮遊容量を介して
、誘導電流が流れる。この誘導電流によって、電流検出
精度が低下するという問題があった。 この間近を解決するために、特開昭６３−３０２３７１
号公報に記載された電流検出器が提案されている。 この電流検出器は、コアをホール素子に給電する電源の
基準電位電極（正電極）と導線で接続して、コアからホ
ール素子へ誘導電流が流れるのを防止している。 また、ホール素子と、その信号処理回路部をシールドす
ることで、他の浮遊容量を減少させ、検出精度を向上さ
せるように改良されている。
によっ生じる磁束をコアで導き、そのコアのギャップに
配設されたホール素子で磁束を検出することで、電流を
検出する構造である。この電流検出器はサーボモータに
おける電流検出に用いられている。この場合、サーボモ
ータを電圧型インバータで駆動したときには、被検出電
流は低周波数の正弦波を基本波とするが、線間電圧はス
イッチング作用により、高周波数のパルス波形となる。 このため、電位の微分値が大きくなり、被検出電流が流
れる線路と電流検出器との間の各種の浮遊容量を介して
、誘導電流が流れる。この誘導電流によって、電流検出
精度が低下するという問題があった。 この間近を解決するために、特開昭６３−３０２３７１
号公報に記載された電流検出器が提案されている。 この電流検出器は、コアをホール素子に給電する電源の
基準電位電極（正電極）と導線で接続して、コアからホ
ール素子へ誘導電流が流れるのを防止している。 また、ホール素子と、その信号処理回路部をシールドす
ることで、他の浮遊容量を減少させ、検出精度を向上さ
せるように改良されている。
ところが、コアを電源の基準電極に導線で接続しただけ
では、被検出電流の流れる導線、コア、電源の基準電極
、アース（大地）と誘導電流が流れる。この誘導電流は
、コアを不均一に流れるため、コア内に電位分布を生じ
る。この結果、コアとホール素子及びその信号取出線、
制御電流供給線間の浮遊容量により、誘導電流がホール
素子や信号取出線に流れ、検出電流値の精度が向上しな
いという問題がある。 また、制御電流回路は、抵抗等が挿入され不平衡回路と
なっており、制御電流供給線間に電位差を生じ易く、誘
導電流が制御電流としてホール素子内を流れる。この結
果、コアからの誘導電流による検出誤差が発生する。 また、上記の電流検出器では、コアの全体がシールドさ
れていないので、被検出電流の流れる線路とコアとの浮
遊容量により、コアに誘導電流が流れ込み、上述した不
具合がある。さらに、ホール素子と回路部のシールド板
は、電源の基準電極に接続されているので、被検出電流
の流れる導線、シールド板、アース（大地）の経路を通
る誘導電流が流れる。この結果、シールド板と、ホール
素子及びホール素子に対する信号取出線、制御電流供給
線間の浮遊容量により、上述した同様な原因により、誘
導電流がホール素子に流れ込み、電流検出精度が向上し
ないという問題がある。
では、被検出電流の流れる導線、コア、電源の基準電極
、アース（大地）と誘導電流が流れる。この誘導電流は
、コアを不均一に流れるため、コア内に電位分布を生じ
る。この結果、コアとホール素子及びその信号取出線、
制御電流供給線間の浮遊容量により、誘導電流がホール
素子や信号取出線に流れ、検出電流値の精度が向上しな
いという問題がある。 また、制御電流回路は、抵抗等が挿入され不平衡回路と
なっており、制御電流供給線間に電位差を生じ易く、誘
導電流が制御電流としてホール素子内を流れる。この結
果、コアからの誘導電流による検出誤差が発生する。 また、上記の電流検出器では、コアの全体がシールドさ
れていないので、被検出電流の流れる線路とコアとの浮
遊容量により、コアに誘導電流が流れ込み、上述した不
具合がある。さらに、ホール素子と回路部のシールド板
は、電源の基準電極に接続されているので、被検出電流
の流れる導線、シールド板、アース（大地）の経路を通
る誘導電流が流れる。この結果、シールド板と、ホール
素子及びホール素子に対する信号取出線、制御電流供給
線間の浮遊容量により、上述した同様な原因により、誘
導電流がホール素子に流れ込み、電流検出精度が向上し
ないという問題がある。
上記課題を解決するための発明の構成は、被検出電流の
流れる電線が内側空間部を貫通し、その電流によって発
生される磁束を導く略環状に形成されたコアと、コアに
よって形成される磁気回路こ形成されたギャップ内に配
設された磁電変換素子と、磁電変換素子の出力から検出
電流値に応じた信号を出力する検出回路と、磁電変換素
子、検出回路を内在し、コアの全表面が露出しないよう
にコアを環状に覆い、環状の中心空間部を電線が貫通す
る良導電体で構成され、接地されたシールド部材と設け
たことである。
流れる電線が内側空間部を貫通し、その電流によって発
生される磁束を導く略環状に形成されたコアと、コアに
よって形成される磁気回路こ形成されたギャップ内に配
設された磁電変換素子と、磁電変換素子の出力から検出
電流値に応じた信号を出力する検出回路と、磁電変換素
子、検出回路を内在し、コアの全表面が露出しないよう
にコアを環状に覆い、環状の中心空間部を電線が貫通す
る良導電体で構成され、接地されたシールド部材と設け
たことである。
本発明の電流検出器は、被検出電流が流れる電線が通過
する部分を除き、コア全体の表面が露出しないように全
体を環状に覆い、大地に接地（アース）されたシールド
部材を設けている。したがって、被検出電流が流れる導
線とシールド部材間に浮遊容量が存在しても、誘導電流
は、被検出電流の流れる線路、シールド部材、大地アー
スの経路を流れる。この結果、誘導電流がシールド部材
内を流れることで、仮に、シールド部材に不均一な電位
分布が発生していても、その電位は大地に対する電位で
ある。よって、ホール素子やその配線に誘導される電流
があるとすれば、その不均一電位によって、シールド部
材とホール素子やその配線との間の浮遊容量と、ホール
素子やその配線と大地との間の浮遊容量との直列接続に
流れる電流である。よって、浮遊容量は等価的に減少し
、ホール素子等を流れる誘導電流も減少する。 この結果、電流検出精度が向上する。
する部分を除き、コア全体の表面が露出しないように全
体を環状に覆い、大地に接地（アース）されたシールド
部材を設けている。したがって、被検出電流が流れる導
線とシールド部材間に浮遊容量が存在しても、誘導電流
は、被検出電流の流れる線路、シールド部材、大地アー
スの経路を流れる。この結果、誘導電流がシールド部材
内を流れることで、仮に、シールド部材に不均一な電位
分布が発生していても、その電位は大地に対する電位で
ある。よって、ホール素子やその配線に誘導される電流
があるとすれば、その不均一電位によって、シールド部
材とホール素子やその配線との間の浮遊容量と、ホール
素子やその配線と大地との間の浮遊容量との直列接続に
流れる電流である。よって、浮遊容量は等価的に減少し
、ホール素子等を流れる誘導電流も減少する。 この結果、電流検出精度が向上する。
以下、本発明を具体的な一実施例に基づいて説明する。
第１図は、具体的な一実施例に係る電流検出器Ｉの全体
の構成を示した図である。 水平断面で図示された箱型のシールド部材１０は紙面の
垂直方向に貫通する中心空間部１１を有しており、その
中心空間部１１の四方の側面はシールド部材１０の上下
端面に電気的にも機械的にも接合したシールド部材１０
ａで覆われている。 この中心空間部１１を被検出電流が流れる線１２が貫通
している。また、シールド部材１０は大地？に接地（大
地アース）されている。 また、シールド部材１０ａの周には、リング状にコア２
が配設されており、このコア２は線１２を流れる電流に
よって発生された磁束を導く磁気回路を構成している。 このコア２の一部には、ギャップ１２が形成されており
、そのギャップ１２には、磁電変換素子であるホール素
子３が配設すれている。 ホール素子３の磁束に垂直な一対の端面には制御電流を
流す制御電流供給線１３．１４が接続されており、磁束
に垂直な他の一対の端面には検出電圧取出線１５．１６
が配設されている。ホール素子３には直流電源５から抵
抗６を介して、制御電流が供給される。検出電圧は差動
増幅器４で増幅され、その増幅後の信号は検出信号とし
て外部に出力される。 第２図は、上記の電流検出器１の垂直断面図である。 シールド部材１０及び１０ａの外部には、同形状の樹脂
ケース２２．２２ａが配設されている。 シールド部材１０の内部にリング状のコア２が配設され
ており、ギャップ１２にホール素子３が配設されている
。このコア２及びホール素子３は、プリント基板２０に
固設されており、そのプリント基板２０には増幅器４や
抵抗６、電源５が配設されている。また、プリント基板
２０はシールド部材１０に保持されていると共に、樹脂
ケース２２に固設されたコネクタ２１に接続されている
。 このコネクタ２１は検出信号の取出端子と給電端子とを
有している。 第３図は、電気的構成を示した回路図である。 被検出電流の流れる線１２とシールド部材１０間には、
浮遊静電容量が存在するが、その浮遊容量を介して流れ
る誘導電流は大地？に流れる。したがって、シールド部
材１０．１０ａはアース電位となるため、内部に存在す
るコア２、ホール素子３、配線１３．１４．１５．１６
には誘導電流は流れない。この結果、電流検出の精度が
向上する。 しかし、シールド部材１０，１０ａの大地への接地の仕
方によっては、シールド部材１０，１０８に大地に流れ
る誘導電流のために、シールド部材１０，１０８の電位
分布が不均一となり得る。 この不均一な電位により、シールド部材１０，１０ａか
ら、ホール素子３．配線１３．１４．１５゜１６を介し
て大地７に誘導電流が流れ得る。しかし、ホール素子３
．配線１３．１４．１５．１６と大地間の浮遊静電容量
が小さいことを考慮すれば、上記の誘導電流は極少量と
なり、電流検出値に対する影響も極めて小さい。 このようにして、上記実施例の電流検出器は、その電流
検出精度を向上させることができる。 上記のシールド部材１０．１０ａは金属体で構成しても
良いし、樹脂ケース２２．２２ａの内側に導電性塗料を
塗布して形成しても良い。 コア２を完全にシールド部材１０．１０ａで囲むとき、
その磁束の回りの閉ループの抵抗が小さい場合には、磁
束の時間変動による誘導電流がシールド部材１０．１０
ａを流れ、その誘導電流による磁束によりホール素子３
で検出される磁束の位相が遅れる。従って、このような
ことを防止するには、シールド部材１０．１０ａにスリ
ット２５を設ければ良い。
の構成を示した図である。 水平断面で図示された箱型のシールド部材１０は紙面の
垂直方向に貫通する中心空間部１１を有しており、その
中心空間部１１の四方の側面はシールド部材１０の上下
端面に電気的にも機械的にも接合したシールド部材１０
ａで覆われている。 この中心空間部１１を被検出電流が流れる線１２が貫通
している。また、シールド部材１０は大地？に接地（大
地アース）されている。 また、シールド部材１０ａの周には、リング状にコア２
が配設されており、このコア２は線１２を流れる電流に
よって発生された磁束を導く磁気回路を構成している。 このコア２の一部には、ギャップ１２が形成されており
、そのギャップ１２には、磁電変換素子であるホール素
子３が配設すれている。 ホール素子３の磁束に垂直な一対の端面には制御電流を
流す制御電流供給線１３．１４が接続されており、磁束
に垂直な他の一対の端面には検出電圧取出線１５．１６
が配設されている。ホール素子３には直流電源５から抵
抗６を介して、制御電流が供給される。検出電圧は差動
増幅器４で増幅され、その増幅後の信号は検出信号とし
て外部に出力される。 第２図は、上記の電流検出器１の垂直断面図である。 シールド部材１０及び１０ａの外部には、同形状の樹脂
ケース２２．２２ａが配設されている。 シールド部材１０の内部にリング状のコア２が配設され
ており、ギャップ１２にホール素子３が配設されている
。このコア２及びホール素子３は、プリント基板２０に
固設されており、そのプリント基板２０には増幅器４や
抵抗６、電源５が配設されている。また、プリント基板
２０はシールド部材１０に保持されていると共に、樹脂
ケース２２に固設されたコネクタ２１に接続されている
。 このコネクタ２１は検出信号の取出端子と給電端子とを
有している。 第３図は、電気的構成を示した回路図である。 被検出電流の流れる線１２とシールド部材１０間には、
浮遊静電容量が存在するが、その浮遊容量を介して流れ
る誘導電流は大地？に流れる。したがって、シールド部
材１０．１０ａはアース電位となるため、内部に存在す
るコア２、ホール素子３、配線１３．１４．１５．１６
には誘導電流は流れない。この結果、電流検出の精度が
向上する。 しかし、シールド部材１０，１０ａの大地への接地の仕
方によっては、シールド部材１０，１０８に大地に流れ
る誘導電流のために、シールド部材１０，１０８の電位
分布が不均一となり得る。 この不均一な電位により、シールド部材１０，１０ａか
ら、ホール素子３．配線１３．１４．１５゜１６を介し
て大地７に誘導電流が流れ得る。しかし、ホール素子３
．配線１３．１４．１５．１６と大地間の浮遊静電容量
が小さいことを考慮すれば、上記の誘導電流は極少量と
なり、電流検出値に対する影響も極めて小さい。 このようにして、上記実施例の電流検出器は、その電流
検出精度を向上させることができる。 上記のシールド部材１０．１０ａは金属体で構成しても
良いし、樹脂ケース２２．２２ａの内側に導電性塗料を
塗布して形成しても良い。 コア２を完全にシールド部材１０．１０ａで囲むとき、
その磁束の回りの閉ループの抵抗が小さい場合には、磁
束の時間変動による誘導電流がシールド部材１０．１０
ａを流れ、その誘導電流による磁束によりホール素子３
で検出される磁束の位相が遅れる。従って、このような
ことを防止するには、シールド部材１０．１０ａにスリ
ット２５を設ければ良い。
第１図は、本発明の具体的な一実施例に係る電流検出器
の構造を示した説明図、第２図はその電流検出器の垂直
断面図、第３図はその電流検出器の電気的構成を示した
回路図である。
の構造を示した説明図、第２図はその電流検出器の垂直
断面図、第３図はその電流検出器の電気的構成を示した
回路図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被検出電流の流れる電線が内側空間部を貫通し、その電
流によって発生される磁束を導く略環状に形成されたコ
アと、 前記コアによって形成される磁気回路に形成されたギャ
ップ内に配設された磁電変換素子と、前記磁電変換素子
の出力から検出電流値に応じた信号を出力する検出回路
と、 前記磁電変換素子、前記検出回路を内在し、前記コアの
全表面が露出しないように前記コアを環状に覆い、環状
の中心空間部を前記電線が貫通する良導電体で構成され
、接地されたシールド部材と、 を有する電流検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2173143A JPH0462482A (ja) | 1990-06-30 | 1990-06-30 | 電流検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2173143A JPH0462482A (ja) | 1990-06-30 | 1990-06-30 | 電流検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462482A true JPH0462482A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15954912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2173143A Pending JPH0462482A (ja) | 1990-06-30 | 1990-06-30 | 電流検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0462482A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0538573U (ja) * | 1991-10-24 | 1993-05-25 | 株式会社トーキン | 電流検出器 |
| JP2009210405A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Denso Corp | 電流センサ |
| EP2546660A1 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-16 | LEM Intellectual Property SA | Electrical current sensor with grounded magnetic core |
| JP2015210247A (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | 日本電産サンキョー株式会社 | 電流センサ |
| WO2023238784A1 (ja) * | 2022-06-08 | 2023-12-14 | 株式会社タムラ製作所 | 電子部品ユニット |
| WO2023238783A1 (ja) * | 2022-06-08 | 2023-12-14 | 株式会社タムラ製作所 | 電子部品ユニット |
-
1990
- 1990-06-30 JP JP2173143A patent/JPH0462482A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0538573U (ja) * | 1991-10-24 | 1993-05-25 | 株式会社トーキン | 電流検出器 |
| JP2009210405A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Denso Corp | 電流センサ |
| EP2546660A1 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-16 | LEM Intellectual Property SA | Electrical current sensor with grounded magnetic core |
| WO2013008205A2 (en) | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Lem Intellectual Property S.A. | Electrical current sensor with grounded magnetic core |
| WO2013008205A3 (en) * | 2011-07-13 | 2013-03-07 | Lem Intellectual Property S.A. | Electrical current sensor with grounded magnetic core |
| US9400292B2 (en) | 2011-07-13 | 2016-07-26 | Lem Intellectual Property Sa | Electrical current sensor with grounded magnetic core |
| JP2015210247A (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | 日本電産サンキョー株式会社 | 電流センサ |
| WO2023238784A1 (ja) * | 2022-06-08 | 2023-12-14 | 株式会社タムラ製作所 | 電子部品ユニット |
| WO2023238783A1 (ja) * | 2022-06-08 | 2023-12-14 | 株式会社タムラ製作所 | 電子部品ユニット |
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