JPH0726711Y2

JPH0726711Y2 - シャント抵抗

Info

Publication number: JPH0726711Y2
Application number: JP13873389U
Authority: JP
Inventors: 芳伸霞
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2004-11-30
Also published as: JPH0378272U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、交流電流を交流電圧信号へ変換するためのシ
ャント抵抗に関するものである。

〈従来の技術〉高周波の交流電流を測定する時、シャント抵抗を用いて
電流−電圧変換することがよく行われる。即ち、抵抗値
RAが既知なシャント抵抗に高周波電流を流し、シャント
抵抗に生ずる電圧VAを測定することで、被測定電流Ix
（＝VA/RA）を算出している。

その際、第６図のようなシャント抵抗で測定を行うと、
正しい電流値を測定することができない。その理由は次
の通りである。被測定電流が高周波電流の場合、この被
測定電流自身により発生する高周波磁界が第６図の斜線
部を通過し、それにより誘起される電圧VMが測定値VAに
含まれるからである。即ち、VA＝1x・RA＋VMとなるから
である。

これを防ぐためには、第６図の斜線部の面積を０にしな
ければならない。

そのため、従来の手段では第７図のようにシャント抵抗
をパイプ状にして、一方の測定用リード線L1をパイプ内
に通すことで被測定電流Ixにより発生する磁界の影響を
無くすようにしていた。

〈考案が解決しようとする課題〉しかし、第７図のような従来のシャント抵抗は、シャン
ト抵抗の外部に磁界が発生しているため、他の電子回路
に誘導電圧を発生させる恐れがあること、パイプ状の抵
抗体の抵抗値RAを高精度で製作することが困難なこと、
及びパイプ状の抵抗は、自己インダクタンスが大きく、
このようなシャント抵抗を高周波回路に挿入するのは、
測定条件を変化させて好ましくないこと等の課題があ
る。

本考案の目的は、外部に磁界を発生せず、高周波電流を
正しく電流−電圧変換し、かつインダクタンスの小さい
シャント抵抗を提供することである。

〈課題を解決するための手段〉本考案は、上記課題を解決するために棒状の１本又は複数本の抵抗体（１）と、一端でこの抵抗体と電気的に接続され、かつ抵抗体を覆
う導電パイプ（２）と、抵抗体と導電パイプの他端にそれぞれ接続され、被測定
電流を流す入出力用リード線（３）と、同じく抵抗体と導電パイプの他端にそれぞれ接続され、
抵抗体における電圧を取出す測定用リード線（４）と、を設けるようにしたものである。

〈作用〉抵抗体１は、棒状であるため、その抵抗値は、抵抗体の
材質、太さ、長さで決定でき、正確に定めることができ
る。また、抵抗体１から生ずる磁界は、導電パイプ２の
作用により打ち消されるので、シャント抵抗の外部に磁
界は発生しない。

〈実施例〉以下、図面を用いて本考案を詳しく説明する。

第１図は本考案に係るシャント抵抗の構成例を示す図、
第２図は抵抗体１から発生する磁界の分布を示す図、第
３図は導電パイプから発生する磁界の分布を示す図、第
４図と第５図は本考案の変形例を示す図である。

第１図において、１は表面（側面）が絶縁処理された棒
状の抵抗体である。この抵抗体１の抵抗値は、抵抗体１
の材質、太さ、長さにより決定でき、正確に定めること
ができる。

２は導電パイプであり、導電生の材質（例えば、銅）で
構成される。この導電パイプ２は、第１図の如く抵抗体
１を覆うように形成された筒状のものであり、その一端
面Ａは、導電材料（例えば、銅）で構成された円盤９に
よって、抵抗体１の端部と電気的に接続されている。補
足説明すると、導電パイプの一端面Ａは、抵抗体１の端
面と円盤９により全面的に電気接続されている。

また、抵抗体１の他端Ｃと、導電パイプ２の他端Ｂに
は、被測定電流Ixを流す入出力用リード線３が接続され
る。更に、抵抗体１の他端Ｃと、導電パイプ２の他端Ｄ
には、測定用リード線４が接続される。

第２図と第３図を参照しながら第１図に示すシャント抵
抗の動作を説明する。第１図の端子5,6に交流電流源を
接続すると、被測定電流Ixは、ある周期において、端子
５→Ｃ→Ａ→Ｂ→端子６と流れる。そして、抵抗体１を
Ｃ→Ａへ流れる電流Ixは、抵抗体１の外部に第２図のよ
うな大きさで分布する磁界を発生させる。この磁界は、
Ｃから見て時計まわりの向きである。なお、第２図にお
いて、ｒは距離を示し、Ｈは磁界の強さを示し、r₁は棒
状抵抗体１の半径を示している。

また、第１図のＡまで流れた電流Ixは、導電パイプ２を
Ａ→Ｂ（Ｄ）の向きに流れ、この際に、第３図のような
大きさで分布する磁界を発生させる。この磁界の向き
は、B,Dから見て反時計まわりである。なお、導電パイ
プ２の内壁面の直径は２r₁であり、外壁面の直径は２r₂
である。

第２図と第３図に示す磁界分布のグラフから分かるよう
に、抵抗体１と導電パイプ２でそれぞれ発生する誘導磁
界は、シャント抵抗の外部において、打ち消し合うよう
にすることができる。説明を加える。導電パイプ２の厚
みを薄くすると、r₁r₂となる。従って、シャント抵抗
の中心Ｏから距離r₂以上離れた部分において（シャント
抵抗の外の部分において）、抵抗体１による磁界と、導
電パイプ２による磁界とは、大きさがほぼ同じで、その
向きが逆であるため、互いに打ち消される。その結果、
抵抗体１と導電パイプ２で構成されるシャント抵抗の外
部に磁界は出現しない。

また、端子7,8間の電圧を測定する際には、第６図の斜
線部に相当する部分（磁界が横切るような部分）は、存
在しない、即ち、２本の測定用リード線４がなす面は、
磁界の向きと平行なので、このリード線４と交差する磁
束はない。また、導電パイプ２は、例えば、電気抵抗の
極めて小さい銅で構成されるため、端子7,8からは低抗
体１による電圧降下のみ測定できる。

第４図（ａ）〜（ｃ）は、本考案の変形例を示すもので
シャント抵抗部の断面図である。同図において、斜線を
施した部分は、第１図の抵抗体１に相当する部分を示
し、そうでない部分は、導電パイプに相当する部分であ
る。即ち、（ａ）図は、棒状の抵抗体が複数本ある場合
を示し、（ｂ）図は、導電パイプを多数の棒状の部材に
置き換えた場合を示し、（ｃ）図は、（ａ）図と（ｂ）
図を合わせたものである。

第５図も本考案の変形例を示すものでシャント抵抗の外
観図である。（ａ）図は、導電パイプに通風穴を設け、
（ｂ）図は、導電パイプに放熱板を設けた例である。第
５図の例では、どちらもシャント抵抗の放熱を助ける手
段を示したものである。

〈本考案の効果〉以上述べたように本考案によれば、次の効果が得られ
る。

抵抗体が棒状であるため、その抵抗値は、材質、太
さ、長さで決定できる。従って正確な抵抗値を簡単な加
工で実現できる。

シャント抵抗の外部に磁界を発生させないので、他の
回路に誘導性ノイズを生じさせる恐れがない。

実測によれば、本考案のシャント抵抗のインダクタン
スは、第７図のシャント抵抗の半分以下である。

【図面の簡単な説明】第１図は本考案に係るシャント抵抗の構成例を示す図、
第２図は抵抗体１から発生する磁界の分布を示す図、第
３図は導電パイプから発生する磁界の分布を示す図、第
４図と第５図は本考案の変形例を示す図、第６図と第７
図は従来例を示す図である。１…抵抗体、２…導電パイプ、３…入出力用リード線、
４…測定用リード線、５〜８…端子。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】棒状の１本又は複数本の抵抗体（１）と、一端でこの抵抗体と電気的に接続され、かつ抵抗体を覆
う導電パイプ（２）と、抵抗体と導電パイプの他端にそれぞれ接続され、被測定
電流を流す入出力用リード線（３）と、同じく抵抗体と導電パイプの他端にそれぞれ接続され、
抵抗体における電圧を取出す測定用リード線（４）と、を設けるようにしたシャント抵抗。