JPH06201731A - Magnetic balance type current measuring device - Google Patents
Magnetic balance type current measuring deviceInfo
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- JPH06201731A JPH06201731A JP4359612A JP35961292A JPH06201731A JP H06201731 A JPH06201731 A JP H06201731A JP 4359612 A JP4359612 A JP 4359612A JP 35961292 A JP35961292 A JP 35961292A JP H06201731 A JPH06201731 A JP H06201731A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁気平衡型電流測定装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic balance type current measuring device.
【0002】[0002]
【従来の技術】磁気平衡型電流測定装置で微少電流を測
定する際にはその電流測定装置が有する磁気コアの履歴
特性により非直線性や帯磁の影響を受け測定誤差を生じ
るから磁気平衡回路を用いて磁気コアも含めたフィード
バックを施すことにより、磁気コアの磁束が常に零とな
るように構成されている所謂磁気平衡型の電流測定装置
が従来から知られている。2. Description of the Related Art When measuring a minute current with a magnetic balance type current measuring device, a hysteresis characteristic of the magnetic core of the current measuring device causes a measurement error due to the influence of nonlinearity or magnetization, which causes a magnetic balance circuit. A so-called magnetic balance type current measuring device is conventionally known in which the magnetic flux of the magnetic core is always zero by performing feedback including the magnetic core.
【0003】磁気平衡型電流測定装置の概略は図7に示
すように閉磁路を形成する磁気コア1と、該コアに挿入
したホール素子2と、増幅器よりなる磁気平衡回路3
と、フィードバック巻線4とによって負のフィードバッ
クループを形成したもので、今1ターンの被測定電線5
に流れる電線をi1,フィードバック巻線4のターン数
をnとすると、フィードバック巻線4を流れる電線i2
はフィードバック量が充分大きい場合には、下式(1)
となり磁気コア1の非直線性や帯磁の影響を受けないこ
とも周知事実である。 i2=i1/n …… (1)As shown in FIG. 7, a magnetic balance type current measuring device is schematically shown. A magnetic core 1 forming a closed magnetic circuit, a Hall element 2 inserted in the core, and a magnetic balance circuit 3 composed of an amplifier.
And the feedback winding 4 form a negative feedback loop.
I 1 The wire flowing in, and the number of turns the feedback winding 4 is n, the wire i 2 flowing through the feedback winding 4
When the feedback amount is sufficiently large, the following equation (1)
It is a well-known fact that the magnetic core 1 is not affected by the non-linearity and magnetism. i 2 = i 1 / n (1)
【0004】磁気平衡型電流測定装置は、基本的にコア
磁束はゼロで磁気平衡状態であるので、コア1は着磁し
ない。しかし、磁気平衡範囲を越えるような過大測定電
流や、磁気平衡回路3が応対動作できないような急激な
測定電流変化があった場合には磁気平衡法の動作から逸
脱してしまい、コアの帯磁により動作点が大きく変化し
て以降は測定誤差を生じる。In the magnetic balance type current measuring device, since the core magnetic flux is basically zero and the magnetic balance is in the magnetic balance state, the core 1 is not magnetized. However, if there is an excessively large measured current that exceeds the magnetic balance range or a sudden change in measured current that prevents the magnetic balance circuit 3 from responding, the operation of the magnetic balance method is deviated, and due to the magnetization of the core. After the operating point changes significantly, a measurement error will occur.
【0005】従来技術として一般に、保磁力の小さいコ
ア材料を選定して最大帯磁量を小さくする対策をしてい
るが、材料コストおよび加工コストが高くなるという問
題がある。また、磁気コアのギャップを広げて帯磁量を
弱めるという対策もとられるが、電流測定装置の感度低
下の問題がある。As a conventional technique, a core material having a small coercive force is generally selected to take measures to reduce the maximum magnetizing amount, but there is a problem that the material cost and the processing cost are increased. Further, although a measure to widen the gap of the magnetic core to weaken the magnetic susceptibility is taken, there is a problem that the sensitivity of the current measuring device is lowered.
【0006】また、帯磁したコアの消磁による対策は、
実公昭63−13496号公報に示されるように、図8
のごとくサンプルホールド回路7、比較回路8、単安定
マルチバイブレータ回路9、および交流減衰発振回路1
0を磁気平衡型電流測定装置に追加する構成がとられ
る。6は電流増幅回路である。その構成を図8に示す。
以上の構成において通常測定ではサンプルホールド回路
7はサンプル状態にあって被測定電線5に流れる電線i
に比例した電圧eを出力する。今図9に示すように測定
電流iに急激な変化があり回路が応答できず磁気平衡動
作から逸脱すると通常測定の場合には磁気平衡回路3の
出力は実用的に零であるのに反して出力波形はaに示す
ような誤差電圧を出力する。その発明では前記誤差電圧
は比較回路8に入力され、比較回路8の「しきい値」V
Sを超える場合には比較回路8はb波形の如き出力を発
生して単安定マルチバイブレータ回路9を駆動し、c波
形の如き平滑出力電圧を発生する。この出力電圧により
サンプルホールド回路7をホールド状態にすると同時に
交流減衰発振回路10を駆動し、dに示す如き交流減衰
信号によって交流磁束に減衰させて行く手法の消滅が行
われる。しかしながら特殊なに交流減衰発振回路が新た
に必要となってしまうという解決すべき課題があった。[0006] Further, as a countermeasure by demagnetizing the magnetized core,
As shown in Japanese Utility Model Publication No. 63-13496, FIG.
Sample hold circuit 7, comparator circuit 8, monostable multivibrator circuit 9, and AC attenuation oscillation circuit 1
0 is added to the magnetic balance type current measuring device. 6 is a current amplifier circuit. The structure is shown in FIG.
In the above configuration, in the normal measurement, the sample hold circuit 7 is in the sample state and the electric wire i flowing through the measured electric wire 5 is measured.
The voltage e proportional to is output. Now, as shown in FIG. 9, when the measured current i has a sudden change and the circuit cannot respond and deviates from the magnetic equilibrium operation, the output of the magnetic equilibrium circuit 3 is practically zero in the case of normal measurement. The output waveform outputs an error voltage as shown in a. In the invention, the error voltage is input to the comparison circuit 8 and the "threshold" V of the comparison circuit 8 is inputted.
When S is exceeded, the comparator circuit 8 generates an output having a waveform b, drives the monostable multivibrator circuit 9, and generates a smoothed output voltage having a waveform c. This output voltage puts the sample-hold circuit 7 in the hold state, and at the same time, drives the AC attenuation oscillation circuit 10 to eliminate the method of attenuating the AC magnetic flux with the AC attenuation signal as shown in d. However, there is a problem to be solved that a special AC attenuation oscillation circuit is newly required.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、測定範囲を
切換る機能の付いた磁気平衡型電流測定装置の磁気平衡
範囲に着目し、磁気コアが消磁される所定の逆磁力が得
られるよう、測定範囲を切換え磁力不平衡状態を形成す
ることにより、特別な交流減衰発振回路を設けることな
く磁気コアの消磁を行うものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention focuses on the magnetic balance range of a magnetic balance type current measuring device having a function of switching the measurement range, and obtains a predetermined reverse magnetic force for demagnetizing the magnetic core. By changing the measurement range and forming a magnetic force unbalanced state, the magnetic core is demagnetized without providing a special AC damping oscillation circuit.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、閉磁路を形成すると共に被測定電線に流れる
電流に応じた磁束を生じる磁気コアと、該磁気コアに挿
入されたホール素子と、前記磁気コアに巻回されたフィ
ードバック巻線と、前記ホール素子の出力側に接続され
前記フィードバック巻線に測定電流に応じた出力電流を
流して磁気平衡を行う磁気平衡回路と、前記磁気コアに
巻回され該磁気コアに正負のバイアス磁束を生じさせる
ことで電流測定範囲を大小に切換るバイアス巻線と、該
バイアス巻線に流す電流の方向を切換信号の導入に応じ
て正負に切換え可能な測定範囲切換回路とを備えると共
に、前記被測定電線に所定の測定範囲を逸脱した測定電
流が流れ磁気コアが帯磁したことを検出して検出信号を
発生する帯磁検出手段と、該帯磁検出手段の検出信号が
発生されたのち、消磁に必要な逆磁力を大電流測定範囲
の磁気不平衡範囲で発生する特定測定電流であることを
小電流測定範囲の測定により検出するとき切換信号を発
生し該切換信号を前記測定範囲切換回路に加える切換信
号発生手段とを備えることを特徴とする磁気平衡型電流
測定装置を提供する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a magnetic core which forms a closed magnetic circuit and produces a magnetic flux according to the current flowing through an electric wire to be measured, and a Hall element inserted in the magnetic core. A feedback winding wound around the magnetic core; a magnetic balancing circuit connected to the output side of the Hall element to flow an output current according to the measured current in the feedback winding to perform magnetic balancing; A bias winding that is wound around the core to switch the current measurement range between large and small by generating positive and negative bias magnetic flux in the magnetic core, and the direction of the current flowing in the bias winding is changed to positive or negative depending on the introduction of the switching signal. A switchable measuring range switching circuit is provided, and a magnetizing detection for generating a detection signal by detecting that the magnetic core is magnetized by flowing a measuring current that deviates from a predetermined measuring range into the measured electric wire. Step, and after the detection signal of the magnetizing detection means is generated, the reverse magnetic force necessary for degaussing is detected by the measurement of the small current measurement range as the specific measurement current generated in the magnetic unbalanced range of the large current measurement range. And a switching signal generating means for applying the switching signal to the measuring range switching circuit when the magnetic balance type current measuring device is operated.
【0009】[0009]
【作用】図3は磁気コア材料が示す消磁特性である。横
軸は磁力H(Oe)であり、縦軸は磁束密度B(G)で
あり、実線は直流磁化特性を示している。破線は、この
コア材料が1.2Hc(Oe)以上で磁化された状態か
ら逆磁力−x(Oe)を1回加えた場合の消磁特性であ
る。図3に示すように原点を通るほぼ直線状の破線Aの
軌跡を通り消磁される逆磁力HAが定まっている。FUNCTION FIG. 3 shows the demagnetization characteristics of the magnetic core material. The horizontal axis represents the magnetic force H (Oe), the vertical axis represents the magnetic flux density B (G), and the solid line represents the DC magnetization characteristic. The broken line shows the demagnetization characteristic when the inverse magnetic force −x (Oe) is applied once from the state where the core material is magnetized at 1.2 Hc (Oe) or more. As shown in FIG. 3, the demagnetizing force H A that is demagnetized through the locus of a substantially straight broken line A passing through the origin is determined.
【0010】磁力コアの消磁は図3に示すように、1回
の逆磁力で行うことが可能である。逆磁力は磁気コア材
料により定まる値である。例えば、一度正側に磁力を加
えて帯磁した磁気コアに図3のAの軌跡によって消磁す
る逆磁力HAを加える。逆磁力HAの発生は、図4に示す
測定範囲切換機能を利用した消磁手段により可能とな
る。大電流測定範囲外の測定電流(50A以下)では電
流測定装置内部の磁気平衡状態は崩れて、磁気コアに逆
磁力を生ずる。小電流測定範囲で測定中の測定電流が大
電流測定範囲に切り換えると消磁する逆磁力HAを生ず
る特定測定電流αHA(30A)の時に、測定範囲を大
電流測定範囲に一瞬切り換えることで、磁気コアに逆磁
力HAを生じるので、簡単にコアを消磁することができ
る。ここでαは電流測定装置の磁気コアによって決まる
定数である。Demagnetization of the magnetic core can be performed by a single reverse magnetic force as shown in FIG. The inverse magnetic force is a value determined by the magnetic core material. For example, a reverse magnetic force H A that is demagnetized according to the locus of A in FIG. 3 is applied to the magnetic core that is magnetized by applying a magnetic force to the positive side. The inverse magnetic force H A can be generated by the degaussing means using the measurement range switching function shown in FIG. At a measured current (50 A or less) outside the large current measurement range, the magnetic equilibrium state inside the current measuring device is broken and an inverse magnetic force is generated in the magnetic core. When the measurement current being measured in the small current measurement range switches to the large current measurement range and the specific measurement current αH A (30A) that causes the demagnetizing force H A to be demagnetized, by switching the measurement range to the large current measurement range for a moment, Since the reverse magnetic force H A is generated in the magnetic core, the core can be easily demagnetized. Here, α is a constant determined by the magnetic core of the current measuring device.
【0011】本発明において、帯磁検出手段は被測定電
線に所定の測定範囲を逸脱した測定電流が流れる時に検
出信号を発生し、その検出信号が発生されたのち、切換
信号発生手段が特定測定電流αHAを検出すると切換信
号を発生しその切換信号を測定範囲切換回路に加えるた
め、測定範囲が大電流測定範囲に切り換わり、バイアス
巻線に流れる逆電流により磁気コアに逆磁力HAを生じ
て消磁が行われる。In the present invention, the magnetizing detection means generates a detection signal when a measurement current deviating from the predetermined measurement range flows through the wire to be measured, and after the detection signal is generated, the switching signal generation means changes the specific measurement current. When α H A is detected, a switching signal is generated and the switching signal is applied to the measurement range switching circuit. Therefore, the measurement range switches to the large current measurement range, and the reverse current flowing in the bias winding causes a reverse magnetic force H A in the magnetic core. Demagnetization is performed.
【0012】[0012]
【実施例】本発明の実施例について図を参照して説明す
る。図1は実施例を示す電流測定装置の回路図である。
電流測定装置は磁気平衡回路3と測定範囲切換回路40
とを備え、単電源で動作するよう構成されている。磁気
平衡回路3は、ホール素子2に発生する電流を増幅器3
1で増幅してその電流をフィードバック巻線4に流し、
出力端子Ioutに電流を出力する。帯磁検出手段32が
出力端子Ioutに接続されている。帯磁検出手段32は
例えば比較回路33とフリップフロップ回路34とで構
成され、出力端子Ioutに所定の測定範囲を逸脱した測
定電流が流れるとき、検出信号を発生する。切換信号発
生手段35は、例えば比較回路36と論理積回路37で
構成され、消磁に必要な逆磁力を発生する測定電流であ
ることを比較回路36が検出し、かつ帯磁検出手段32
から検出信号が論理積回路37に加えられている場合に
切換信号を発生し、切換信号端子SWにその切換信号を
加える。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a current measuring device showing an embodiment.
The current measuring device includes a magnetic balance circuit 3 and a measurement range switching circuit 40.
And is configured to operate with a single power supply. The magnetic balance circuit 3 uses the current generated in the Hall element 2 as an amplifier 3
Amplify by 1 and send the current to the feedback winding 4,
The current is output to the output terminal I out . The magnetism detecting means 32 is connected to the output terminal I out . The magnetization detection means 32 is composed of, for example, a comparison circuit 33 and a flip-flop circuit 34, and generates a detection signal when a measurement current that deviates from a predetermined measurement range flows to the output terminal I out . The switching signal generating means 35 is composed of, for example, a comparison circuit 36 and a logical product circuit 37, and the comparison circuit 36 detects that the current is a measurement current that generates a reverse magnetic force necessary for degaussing, and the magnetism detecting means 32.
When the detection signal is applied to the AND circuit 37, a switching signal is generated and the switching signal is applied to the switching signal terminal SW.
【0013】測定範囲切換回路40は、図1に示すよう
にトランジスタ41および42と電界効果トランジスタ
43および44とによるH形ブリッジ回路を有する。そ
して、このH形ブリッジ回路は一方の対角点間にバイア
ス巻線45を接続しており、切換信号端子SWに切換信
号が加えられると、トランジスタ41及び44とトラン
ジスタ42および43のオンオフを切換えることによ
り、バイアス巻線45に流れる電流の方向を切換え可能
に構成されている。The measurement range switching circuit 40 has an H-shaped bridge circuit composed of transistors 41 and 42 and field effect transistors 43 and 44 as shown in FIG. The H-shaped bridge circuit has a bias winding 45 connected between one of the diagonal points, and when a switching signal is applied to the switching signal terminal SW, the transistors 41 and 44 and the transistors 42 and 43 are switched on and off. As a result, the direction of the current flowing through the bias winding 45 can be switched.
【0014】図2は、磁気コア1を示す斜視図である。
磁気コア1にはフィードバック巻線4とバイアス巻線4
5が巻回されており、磁気コア1に設けられたギャップ
内にホール素子2が挿入されている。ホール素子2は、
図示略の電極により電流を流してあり、その電流とコア
1の磁界の向きに対して垂直方向に電圧を発生する。C
型の磁気コア1内に被測定電線5が貫通している。フィ
ードバック巻線4で発生する磁束が、前記被測定電線5
を流れる測定電流i1によりコア1に生ずる磁束と、バ
イアス巻線45により生ずる磁束とで打消されるよう
に、磁気平衡回路3でフィードバック巻線4に電流i2
を流して磁気平衡状態に制御されており、出力端子I
outには前記電流i2が出力され測定電流i1が算式で求
まるようにしてある。FIG. 2 is a perspective view showing the magnetic core 1.
The magnetic core 1 has a feedback winding 4 and a bias winding 4
5 is wound, and the Hall element 2 is inserted in the gap provided in the magnetic core 1. Hall element 2
A current is passed through electrodes (not shown), and a voltage is generated in a direction perpendicular to the direction of the current and the magnetic field of the core 1. C
The electric wire 5 to be measured penetrates through the magnetic core 1 of the mold. The magnetic flux generated in the feedback winding 4 is the measured electric wire 5
And the magnetic flux generated in the core 1 by measuring the current i 1 flowing through, as canceled by the magnetic flux generated by the bias winding 45, current in the feedback winding 4 in the magnetic balance circuit 3 i 2
Current is controlled to flow into the magnetic equilibrium state, and the output terminal I
The current i 2 is output to out and the measured current i 1 is obtained by an equation.
【0015】上記構成において、被測定電流5に過大な
測定電流i1mが流れると、磁気平衡回路3で対応できな
くなり、前記過大測定電流i1mにより発生する磁束に基
づいて磁気コア1が帯磁される。そして、磁気コア1が
帯磁されると、帯磁磁束φ分のオフセット誤差電圧がホ
ール素子2に生じることがある。本発明はこの帯磁磁束
を自動的に消磁し、オフセット誤差を消滅させる。In the above structure, when an excessively large measured current i 1m flows through the measured current 5, the magnetic balance circuit 3 cannot cope with it, and the magnetic core 1 is magnetized based on the magnetic flux generated by the excessively large measured current i 1m. It Then, when the magnetic core 1 is magnetized, an offset error voltage corresponding to the magnetized magnetic flux φ may occur in the Hall element 2. The present invention automatically demagnetizes the magnetic flux to eliminate the offset error.
【0016】図4は、磁気平衡型電流測定装置の出力特
性を示す特性図である。この特性図を基に磁気コア1の
帯磁磁束を消磁する条件を説明する。小電流測定範囲
(−50A〜+50A)および大電流測定範囲(+50
A〜+150A)は磁気平衡範囲であり、磁気コア1は
帯磁磁束ゼロに保たれるが、測定範囲外では、測定範囲
を外れた電流分の磁束が磁気コア1の逆磁力として発生
する。測定範囲を外れた電流Iと磁気コア1の逆磁力F
nとの関係は磁気コア1により定まり、次式で表すこと
ができる。 Fn=αI α:定数FIG. 4 is a characteristic diagram showing the output characteristics of the magnetic balance type current measuring device. The conditions for demagnetizing the magnetic flux of the magnetic core 1 will be described based on this characteristic diagram. Small current measurement range (-50A to + 50A) and large current measurement range (+ 50A
A to +150 A) is the magnetic equilibrium range, and the magnetic core 1 is kept at zero magnetic flux, but outside the measurement range, the magnetic flux corresponding to the current outside the measurement range is generated as the inverse magnetic force of the magnetic core 1. Current I outside the measurement range and inverse magnetic force F of magnetic core 1
The relationship with n is determined by the magnetic core 1 and can be expressed by the following equation. F n = αI α: constant
【0017】第1実施例の作動を説明すると図1におい
て、バイアス巻線45に流れる電流により小電流測定範
囲に設定する。小電流測定範囲での測定を行っている
時、被測定電線5に過大電流i1mが流れると、ホール素
子2に過大電流に応じた電圧が発生し、増幅器31で増
幅されてフィードバック巻線4に過大電流に基づく過大
出力電流i2mを流し、出力端子Ioutから出力される。
同時に、磁気コア1は前記過大電流i1mにより帯磁され
る。比較回路33は、過大出力電流i2mが測定電流範囲
上限値(150A)を超えるとき検出信号を発生する。
フリップフロップ回路34は比較回路33に検出信号が
発生するときから出力信号を発生し、論理回路37にそ
の出力信号を加えるため、比較回路36が測定電流αH
A(A)を検出して出力信号を発生するとき論理積回路
37から切換信号が発生し、切換信号端子SWに入力さ
れる。このため、トランジスタ41〜44によるH形ブ
リッジ回路が前記切換信号によって切換えられ、測定範
囲が大電流測定範囲に一瞬間切換えられるから、バイア
ス巻線45に流れる電流の方向が前記H形ブリッジ回路
で切換えられることにより、磁気コア1を消磁する逆磁
力HA(Oe)が該コア1に加わり、消磁が完了し、電
流測定装置のオフセット誤差が消滅する。The operation of the first embodiment will be described. In FIG. 1, the small current measurement range is set by the current flowing through the bias winding 45. When an excessive current i 1m flows through the measured electric wire 5 during measurement in the small current measurement range, a voltage corresponding to the excessive current is generated in the hall element 2 and is amplified by the amplifier 31 to be fed back to the feedback winding 4 An excessive output current i 2m based on the excessive current is flown to the output terminal I out .
At the same time, the magnetic core 1 is magnetized by the excessive current i 1m . The comparator circuit 33 generates a detection signal when the excessive output current i 2m exceeds the measured current range upper limit value (150 A).
The flip-flop circuit 34 generates an output signal from the time when the detection signal is generated in the comparison circuit 33 and adds the output signal to the logic circuit 37, so that the comparison circuit 36 causes the measurement current αH.
When A (A) is detected and an output signal is generated, a switching signal is generated from the AND circuit 37 and is input to the switching signal terminal SW. Therefore, the H-shaped bridge circuit formed by the transistors 41 to 44 is switched by the switching signal, and the measurement range is instantaneously switched to the large current measurement range. Therefore, the direction of the current flowing through the bias winding 45 is the H-bridge circuit. By switching, the inverse magnetic force H A (Oe) for demagnetizing the magnetic core 1 is applied to the core 1, the demagnetization is completed, and the offset error of the current measuring device disappears.
【0018】図5は、第2実施例を説明するための車両
における充電系のシステム図である。バッテリ17の充
放電電流を磁気コア1を有した電流測定装置Aにより計
測し、車載発電機18の発電量をコントロール可能な制
御用コンピュータ19で構成されている。エンジン14
を始動するためにスタータ20が設けられており、イグ
ニッションスイッチ15および始動スイッチ16がバッ
テリ17に接続されている。バッテリ17には一般負荷
21がスイッチが介して接続されており、アイドルスピ
ードコントロール装置22がコンピュータ19に接続さ
れている。FIG. 5 is a system diagram of a charging system in a vehicle for explaining the second embodiment. The control computer 19 is configured to measure the charge / discharge current of the battery 17 by the current measuring device A having the magnetic core 1 and control the power generation amount of the vehicle-mounted generator 18. Engine 14
A starter 20 is provided for starting the engine, and the ignition switch 15 and the starting switch 16 are connected to the battery 17. A general load 21 is connected to the battery 17 via a switch, and an idle speed control device 22 is connected to the computer 19.
【0019】第2実施例の作動について説明する。図5
において、車両運転開始時にイグニッションスイッチ1
5がオンされると常用電気負荷21のスイッチが閉じバ
ッテリ17から電流が供給され、制御用コンピュータ
(ECU)19と電流測定装置Aは動作を開始する。次
に、エンジン14始動のため、スタータ20の始動スイ
ッチ16がオンされ、スタータ20が回転される。スタ
ータ20の回転初期のロック電流は、大電流測定範囲を
大きく超えるので、電流測定装置Aの磁気コア1は正側
に1.2HC以上に十分大きく帯磁される。正側の帯磁
は、スタータ20の始動初期のロック電流によらなくて
も、その他の電流によっても良い。また、電流測定装置
Aの磁気平衡回路3の動作を停止し、フィードバック巻
線4に電流を流さないなどの方法によっても良い。The operation of the second embodiment will be described. Figure 5
At the start of operation of the vehicle, the ignition switch 1
When the switch 5 is turned on, the switch of the regular electric load 21 is closed and current is supplied from the battery 17, and the control computer (ECU) 19 and the current measuring device A start operating. Next, in order to start the engine 14, the start switch 16 of the starter 20 is turned on and the starter 20 is rotated. Since the lock current of the starter 20 at the initial stage of rotation greatly exceeds the large current measurement range, the magnetic core 1 of the current measuring device A is magnetized to the positive side sufficiently large at 1.2 H C or more. The magnetization on the positive side may not depend on the lock current at the initial stage of starting the starter 20, but may depend on other currents. Alternatively, the operation of the magnetic balance circuit 3 of the current measuring device A may be stopped and no current may flow through the feedback winding 4.
【0020】エンジン14が始動しスタータ20が停止
した後、車両は通常の走行運転状態に入り、電流測定装
置Aは小電流範囲で走行時のバッテリ17の充放電電流
を測定するが、先の磁気コア1の帯磁により測定誤差を
もっている。図6に示すように、ステップ100におい
て前記ロック電流が大電流測定範囲を超えると(I2>
150(A))磁気コア1が帯磁される。ECU19は
走行時に小電流範囲でバッテリ17電流を管理し、車載
発電機18を制御することで、バッテリ17電流を磁気
コア1の消磁条件となるバッテリ電流αHAに調整した
後(ステップ101)、ECU19が切換信号を前記測
定範囲切換回路40の切換信号端子SWに出力すること
によって、大電流電流測定範囲に一瞬間切換えることに
より(ステップ102)、磁気コア1に消磁に必要な逆
磁力HAを加えて消磁を完了した後(ステップ10
3)、所定の充電系制御を正確なバッテリ17充放電電
流の測定値により行うことができる。After the engine 14 is started and the starter 20 is stopped, the vehicle enters a normal traveling operation state, and the current measuring device A measures the charging / discharging current of the battery 17 during traveling in a small current range. There is a measurement error due to the magnetization of the magnetic core 1. As shown in FIG. 6, when the lock current exceeds the high current measurement range in step 100 (I 2 >).
150 (A)) The magnetic core 1 is magnetized. The ECU 19 manages the battery 17 current in a small current range during traveling and controls the vehicle-mounted generator 18 to adjust the battery 17 current to the battery current αH A that is the demagnetizing condition of the magnetic core 1 (step 101). The ECU 19 outputs a switching signal to the switching signal terminal SW of the measuring range switching circuit 40 to switch to a large current / current measuring range for a moment (step 102), thereby causing the magnetic core 1 to generate a reverse magnetic force H A necessary for degaussing. After completing the demagnetization by adding (Step 10
3) The predetermined charging system control can be performed by the accurate measured value of the charge / discharge current of the battery 17.
【0021】磁気コア1の帯磁による測定電流測定(オ
フセット誤差)±0.05A以下とするために、図4の
特性上から消磁条件の測定電流αHA(A)を±5Aの
精度で合わせれば良い。磁気コア1の正側の帯磁による
測定電流誤差は実際には±0.3A程度であるので、測
定電流αHAの条件合わせには問題とならない。これら
の制御値は、磁気コア1の材料特性及び磁気回路と、目
的の消磁量により決まる。In order to obtain a measured current measurement (offset error) of ± 0.05 A or less due to the magnetization of the magnetic core 1, the measured current αH A (A) under degaussing conditions should be adjusted with an accuracy of ± 5 A from the characteristics shown in FIG. good. Since the measurement current error due to the magnetization on the positive side of the magnetic core 1 is actually about ± 0.3 A , there is no problem in adjusting the conditions of the measurement current αH A. These control values are determined by the material characteristics of the magnetic core 1, the magnetic circuit, and the target demagnetization amount.
【0022】その他の実施例を次に述べる。第2実施例
において、車両運転時にイグニッションスイッチ15を
オンした時に、電流測定装置Aの磁気平衡回路3が立上
がらないようするため、電流測定装置AまたはECU1
9内の立上りを遅延する回路を設けることにより、磁気
コア1に負側の帯磁を行い、負側の逆磁力を加えるよう
にしても良い。第2実施例は、測定範囲切換機能付の電
流測定装置Aでなくても、ECU19が磁気平衡回路3
をオン−オフ可能であれば、磁気平衡回路3オフ時の磁
気不平衡量を消磁条件の逆磁力HAとすることにより、
消磁可能である。第2実施例は、目的の電流測定装置精
度に応じて測定電流αHA(A)に範囲を設け、減磁を
目的として実施しても良い。Another embodiment will be described below. In the second embodiment, when the ignition switch 15 is turned on during driving of the vehicle, the magnetic balance circuit 3 of the current measuring device A is prevented from starting up.
It is also possible to provide a circuit for delaying the rising in 9 to perform the negative side magnetization on the magnetic core 1 and apply the negative side reverse magnetic force. In the second embodiment, even if the current measuring device A with the measuring range switching function is not used, the ECU 19 is used for the magnetic balance circuit 3.
If it is possible to turn on and off, by setting the magnetic imbalance amount when the magnetic balance circuit 3 is off to the inverse magnetic force H A of the degaussing condition,
Can be degaussed. The second embodiment may be implemented for the purpose of demagnetization by providing a range for the measured current αH A (A) according to the accuracy of the intended current measuring device.
【0023】[0023]
【効果】以上述べたように、本発明の電流測定装置は、
磁気平衡型電流測定装置に測定範囲切換手段を設け、磁
気コアが消磁される所定の逆磁力が得られるように、前
記測定範囲切換手段により測定電流範囲外の磁気不平衡
範囲を形成可能にしているから、その磁気不平衡範囲の
逆磁力を用いることができると共に、帯磁検出手段と切
換信号発生手段を設けて磁気コアの消磁特性に従って、
1回の逆磁力によって、磁気コアを消磁を行うようにし
ているから、特別な交流減衰発振回路を設けることなく
磁気コアを消磁することができるという優れた効果があ
る。As described above, the current measuring device of the present invention is
The magnetic balance type current measuring device is provided with a measuring range switching means, and the measuring range switching means can form a magnetic imbalance range outside the measuring current range so that a predetermined reverse magnetic force for demagnetizing the magnetic core can be obtained. Therefore, it is possible to use the reverse magnetic force in the magnetic unbalanced range, and by providing the magnetizing detection means and the switching signal generating means, according to the demagnetizing characteristic of the magnetic core,
Since the magnetic core is demagnetized by a single reverse magnetic force, there is an excellent effect that the magnetic core can be demagnetized without providing a special AC attenuation oscillation circuit.
【図1】実施例を示す電流測定装置の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a current measuring device showing an embodiment.
【図2】磁気コアを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a magnetic core.
【図3】磁気コア材料の消磁特性を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing demagnetization characteristics of a magnetic core material.
【図4】磁気平衡型電流測定装置の出力特性を示す特性
図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing output characteristics of a magnetic balance type current measuring device.
【図5】第2実施例を説明するための車両における充電
系のシステム図である。FIG. 5 is a system diagram of a charging system in a vehicle for explaining a second embodiment.
【図6】第2実施例の作動を説明するためのフローチャ
ートである。FIG. 6 is a flow chart for explaining the operation of the second embodiment.
【図7】従来の磁気平衡型電流測定範囲の概略を示す回
路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing an outline of a conventional magnetic balance type current measurement range.
【図8】従来の磁気平衡型電流測定装置における帯磁し
た磁気コアの消磁による対策を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a countermeasure by demagnetizing a magnetized magnetic core in a conventional magnetic balance type current measuring device.
【図9】従来の磁気平衡型電流測定装置の消磁動作を示
すタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart showing a degaussing operation of a conventional magnetic balance type current measuring device.
1...磁気コア、 2...ホール素子、 3...磁気平衡
回路、 4...フィードバック巻線、 5...被測定電
線、 32...帯磁検出手段、 35...切換信号発生手
段、 40...測定範囲切換回路、 45...バイアス巻
線、 19...制御用コンピュータ、 100〜10
3...ステップ。1 ... Magnetic core, 2 ... Hall element, 3 ... Magnetic balance circuit, 4 ... Feedback winding, 5 ... Wire to be measured, 32 ... Magnetic field detecting means, 35 ... Switching signal generating means, 40 ... Measuring range switching circuit, 45 ... Bias winding, 19 ... Control computer, 100-10
3 ... step.
Claims (1)
れる電流に応じた磁束を生じる磁気コアと、該磁気コア
に挿入されたホール素子と、前記磁気コアに巻回された
フィードバック巻線と、前記ホール素子の出力側に接続
され前記フィードバック巻線に測定電流に応じた出力電
流を流して磁気平衡を行う磁気平衡回路と、前記磁気コ
アに巻回され該磁気コアに正負のバイアス磁束を生じさ
せることで電流測定範囲を大小に切換るバイアス巻線
と、該バイアス巻線に流す電流の方向を切換信号の導入
に応じて正負に切換え可能な測定範囲切換回路とを備え
ると共に、 前記被測定電線に所定の測定範囲を逸脱した測定電流が
流れ磁気コアが帯磁したことを検出して検出信号を発生
する帯磁検出手段と、該帯磁検出手段の検出信号が発生
されたのち、消磁に必要な逆磁力を大電流測定範囲の磁
気不平衡範囲で発生する特定測定電流であることを小電
流測定範囲の測定により検出するとき切換信号を発生し
該切換信号を前記測定範囲切換回路に加える切換信号発
生手段とを備えることを特徴とする磁気平衡型電流測定
装置。1. A magnetic core that forms a closed magnetic circuit and generates a magnetic flux according to a current flowing through a measured electric wire, a Hall element inserted in the magnetic core, and a feedback winding wound around the magnetic core. , A magnetic balance circuit connected to the output side of the Hall element for performing magnetic balance by flowing an output current according to a measured current in the feedback winding, and a positive and negative bias magnetic flux wound around the magnetic core to the magnetic core. A bias winding that switches the current measurement range between large and small by generating the bias, and a measurement range switching circuit that can switch the direction of the current flowing through the bias winding between positive and negative depending on the introduction of the switching signal are provided. A measuring current flowing out of a predetermined measuring range on the measuring wire flows, a magnetizing detection means for detecting that the magnetic core is magnetized and generating a detection signal, and a detection signal for the magnetizing detection means being generated. , When the reverse magnetic force required for degaussing is detected by the measurement in the small current measurement range as a specific measurement current generated in the magnetic unbalanced range in the large current measurement range, a switching signal is generated and the switching signal is switched to the measurement range. A magnetic balance type current measuring device comprising a switching signal generating means to be added to a circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4359612A JPH06201731A (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Magnetic balance type current measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4359612A JPH06201731A (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Magnetic balance type current measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201731A true JPH06201731A (en) | 1994-07-22 |
Family
ID=18465388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4359612A Pending JPH06201731A (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Magnetic balance type current measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06201731A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7106047B2 (en) | 2003-07-18 | 2006-09-12 | Denso Corporation | Electric current detection apparatus |
| CN106018915A (en) * | 2015-03-30 | 2016-10-12 | 株式会社田村制作所 | Current detector |
| JP7005824B1 (en) * | 2021-07-08 | 2022-01-24 | 三菱電機株式会社 | Leakage sensor and circuit protection system |
| EP4446753A1 (en) * | 2023-04-14 | 2024-10-16 | Fluke Corporation | Non-contact dc current measurement device with open loop degaussing |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP4359612A patent/JPH06201731A/en active Pending
Cited By (7)
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| CN106018915B (en) * | 2015-03-30 | 2019-11-29 | 株式会社田村制作所 | Current detector |
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| US12461127B2 (en) | 2023-04-14 | 2025-11-04 | Fluke Corporation | Non-contact DC current measurement device with open loop degaussing |
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