JPS6129768A - 電流検出器の出力波形改善装置 - Google Patents
電流検出器の出力波形改善装置Info
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- JPS6129768A JPS6129768A JP14952884A JP14952884A JPS6129768A JP S6129768 A JPS6129768 A JP S6129768A JP 14952884 A JP14952884 A JP 14952884A JP 14952884 A JP14952884 A JP 14952884A JP S6129768 A JPS6129768 A JP S6129768A
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、電流検出器の出力波形改善装置に係シ、特く
い出力位相の１８０°異なる２個の変流器出力を合成す
るようにした、絶縁形電流検出器において、被検出電流
が小さい場合の、出力波形歪を除去するのに好適な、出
力波形改善装置に関する。
い出力位相の１８０°異なる２個の変流器出力を合成す
るようにした、絶縁形電流検出器において、被検出電流
が小さい場合の、出力波形歪を除去するのに好適な、出
力波形改善装置に関する。
従来、直流電流（交流会が重量する場合も含む）の高精
度絶縁検出器として、例えば技術調査会発行ノセンサ技
術誌、ｖｏｔ２ 、Ａ１２ （１９８２年１２月）５７
頁に記載されている構成のものが公知である。
度絶縁検出器として、例えば技術調査会発行ノセンサ技
術誌、ｖｏｔ２ 、Ａ１２ （１９８２年１２月）５７
頁に記載されている構成のものが公知である。
第１図がその構成例であって、Ｃｒｔ Ｉ Ｃｒ２は角
形磁気特性を有する磁心、ＮＬｌ、 Ｎｔ、ｔは磁心Ｃ
２、。
形磁気特性を有する磁心、ＮＬｌ、 Ｎｔ、ｔは磁心Ｃ
２、。
Ｃｒ２に巻装された巻数ＮＬの出力巻線、Ｎｅｔ 、Ｎ
ｅ２は同じく巻数Ｎｃの入力巻線、Ｅ、は交流電源、Ｅ
ｃは被検出電流を生じさせる電源、Ｄｌｓ 、 ＤＩ□
。
ｅ２は同じく巻数Ｎｃの入力巻線、Ｅ、は交流電源、Ｅ
ｃは被検出電流を生じさせる電源、Ｄｌｓ 、 ＤＩ□
。
Ｄｓ＋、Ｄｘ２はダイオード、Ｒｐはリセット抵抗、几
りは負荷抵抗である。
りは負荷抵抗である。
午のような構成において、入力巻線Ｎｃ１ 、 Ｎｔ４
に、電源Ｂｃから４ｃなる直流被検出電流が流れている
とする。交流電源Ｅ、が図示した正方向の極性の半サイ
クルとすると、まず交流電源Ｅ、、１’ （オー ）”
Ｄ＋ｔ 、ｔＢカ巻５ＮＬＩ、 襄荷Ｍ抗ＲＬ、ダイオ
ードＤＩで一巡する回路ができるが、この回路に流れる
電流ｉ１は、磁心の励磁電流をｊ（１とすると、巻線Ｎ
ｃ＋ 、 Ｎｔ、ｒの変流器作用にょプｉ・＝敏十ｉ・
・・・（１）Ｌ となる。したがって、負荷電圧Ｅｂは、ＥＬ ：＝ Ｒ
ｔ、 ｉ ｒ −（２）できま
る。また、出方巻線Ｎ ｘ、Ｈの誘起電圧Ｅｙｂｌは ＥｐｉＬｌ＝ （Ｅａ ＲＬ ｉｔ）
・・・（３）となる。
に、電源Ｂｃから４ｃなる直流被検出電流が流れている
とする。交流電源Ｅ、が図示した正方向の極性の半サイ
クルとすると、まず交流電源Ｅ、、１’ （オー ）”
Ｄ＋ｔ 、ｔＢカ巻５ＮＬＩ、 襄荷Ｍ抗ＲＬ、ダイオ
ードＤＩで一巡する回路ができるが、この回路に流れる
電流ｉ１は、磁心の励磁電流をｊ（１とすると、巻線Ｎ
ｃ＋ 、 Ｎｔ、ｒの変流器作用にょプｉ・＝敏十ｉ・
・・・（１）Ｌ となる。したがって、負荷電圧Ｅｂは、ＥＬ ：＝ Ｒ
ｔ、 ｉ ｒ −（２）できま
る。また、出方巻線Ｎ ｘ、Ｈの誘起電圧Ｅｙｂｌは ＥｐｉＬｌ＝ （Ｅａ ＲＬ ｉｔ）
・・・（３）となる。
一方、磁心Ｃｒ２が非飽和の間は巻線ＮＣ！ 、Ｎｔ４
の変流器作用にょシ、出方巻線にはｉ−２なる電流、
Ｎｃｉｃ 。
の変流器作用にょシ、出方巻線にはｉ−２なる電流、
Ｎｃｉｃ 。
１２＝□ −ＩＱ …（４）Ｌ
が生じ、これがダイオードＤ２１、交流電源Ｅ１、ダイ
オードＤＩ意、ダイオードＤ２２（電流ｆｔＤｊｚ）に
よシ既に導通している）を通って一巡する。この間、出
力巻線ＮＬ２の誘起電圧Ｅ ｗＬｚは、ＥａＬ２＝Ｂａ
・・・（５）となる。交流電
源Ｅ ＆ 、電流ｉ’ｌ、ｉ、、負荷電圧ＥＴ、、誘起
電圧Ｅ）ＩＬＩ 、 Ｅにりを図示すると第２図のよう
になる。
オードＤＩ意、ダイオードＤ２２（電流ｆｔＤｊｚ）に
よシ既に導通している）を通って一巡する。この間、出
力巻線ＮＬ２の誘起電圧Ｅ ｗＬｚは、ＥａＬ２＝Ｂａ
・・・（５）となる。交流電
源Ｅ ＆ 、電流ｉ’ｌ、ｉ、、負荷電圧ＥＴ、、誘起
電圧Ｅ）ＩＬＩ 、 Ｅにりを図示すると第２図のよう
になる。
この半サイクルは、磁心Ｃｒ３にとってリセット期間で
あシ、磁束が時点ｔ１ で飽和すると、誘起電圧ＥＮ
ｔ、２は当然、零となる。すると、交流電源Ｅ、から、
ダイオードＤ ｔ ｌ 、リセット抵抗ＲＰ ％出力巻
線ＮＬｌ、ダイオードＤ ｚ ２の一巡回路で電流ｉ！
が流れ、その方向は、第１図に図示の方向とは逆になる
。
あシ、磁束が時点ｔ１ で飽和すると、誘起電圧ＥＮ
ｔ、２は当然、零となる。すると、交流電源Ｅ、から、
ダイオードＤ ｔ ｌ 、リセット抵抗ＲＰ ％出力巻
線ＮＬｌ、ダイオードＤ ｚ ２の一巡回路で電流ｉ！
が流れ、その方向は、第１図に図示の方向とは逆になる
。
やがて、時点ｔ２で交流電源Ｅ・の極性が反転すると、
交流電源Ｅ ａ 、ダイオードＤＩ！、負荷抵抗ＲＬ、
出力巻線１’ｈ４、ダイオードＩｈｌで一巡する回路が
できるが、この回路の電流１２は第１図に図示の方向で
あって（１）式と同様に、となり、したがって、 ＥＬ＝几Ｌｉ２ ・・・（７）が
成シたり。出力巻線Ｎｂｘの誘起電圧ＥＮＬｚは、ＥＮ
Ｌ２＝ （Ｅ−一几１．ｉＩ） ・・・（
８）となる。以下、（４）、 （５）式を導いたのと同
様にしてＥｓｒ、１ ”” Ｂ ａ
・・・（ｌＯ）となる。
交流電源Ｅ ａ 、ダイオードＤＩ！、負荷抵抗ＲＬ、
出力巻線１’ｈ４、ダイオードＩｈｌで一巡する回路が
できるが、この回路の電流１２は第１図に図示の方向で
あって（１）式と同様に、となり、したがって、 ＥＬ＝几Ｌｉ２ ・・・（７）が
成シたり。出力巻線Ｎｂｘの誘起電圧ＥＮＬｚは、ＥＮ
Ｌ２＝ （Ｅ−一几１．ｉＩ） ・・・（
８）となる。以下、（４）、 （５）式を導いたのと同
様にしてＥｓｒ、１ ”” Ｂ ａ
・・・（ｌＯ）となる。
以上のようにして、第１図に示す従来例では、電源Ｅｃ
が例えば純直流で、したがって、被検出電流ｉＣも純直
流であれば、第２図の実線の波形に示すように負荷電圧
も純直流になるはずであシ、事実、入力巻線Ｎｃ（、Ｎ
ｔ２の巻数が出力巻線Ｎｔ、１゜Ｎｌ２の１／１０〜１
／１００以下であれば、前述のようになる。
が例えば純直流で、したがって、被検出電流ｉＣも純直
流であれば、第２図の実線の波形に示すように負荷電圧
も純直流になるはずであシ、事実、入力巻線Ｎｃ（、Ｎ
ｔ２の巻数が出力巻線Ｎｔ、１゜Ｎｌ２の１／１０〜１
／１００以下であれば、前述のようになる。
しかし、被検出電流の値が小さく、入力巻線ＮｃＩ＋
Ｎａｇの巻数を出力巻線ＮＬＩ ｒ Ｎｌ２の巻数の数
倍、あるいはそれ以上にすると、第２図の破線で示した
ようなパルス電圧が負荷電圧ＥＬに重畳されることを本
発明の発明者は発見した。しかも、これらのパルス電圧
は、第２図に示すように、正パルスは、磁心Ｃオｌまた
はＣｒ２がリセット期間中に飽和した時点（例えばｔｒ
）で発生し、また負パルスは、交流電源Ｅ１の極性が
反転する時点（これは、磁心Ｃ１、またはＣＦ２がリセ
ット期間に入る時点に等しい）（例えばｔ２ ）で発生
することを見出した。
Ｎａｇの巻数を出力巻線ＮＬＩ ｒ Ｎｌ２の巻数の数
倍、あるいはそれ以上にすると、第２図の破線で示した
ようなパルス電圧が負荷電圧ＥＬに重畳されることを本
発明の発明者は発見した。しかも、これらのパルス電圧
は、第２図に示すように、正パルスは、磁心Ｃオｌまた
はＣｒ２がリセット期間中に飽和した時点（例えばｔｒ
）で発生し、また負パルスは、交流電源Ｅ１の極性が
反転する時点（これは、磁心Ｃ１、またはＣＦ２がリセ
ット期間に入る時点に等しい）（例えばｔ２ ）で発生
することを見出した。
パルス発生メカニズムの詳細は未だ不明であるが、この
例では電源Ｂｅは純直流だから、パルス電圧の重畳は、
出力波形の歪み、したがって、電流検出器の精度の低下
を意味し好ましくないので、パルス電圧を除去する必要
がある。
例では電源Ｂｅは純直流だから、パルス電圧の重畳は、
出力波形の歪み、したがって、電流検出器の精度の低下
を意味し好ましくないので、パルス電圧を除去する必要
がある。
また、一般に第２図のＥＬの波形のようなパルス電圧を
除去するのに、負荷抵抗に並列にコンデンサを接続して
平滑化する方法がよく用いられるが、その方法は、パル
ス電圧を除去できるけれども、被検出電流そのものが変
化した場合にも平滑効果が働く、つまシ応答性を損ない
、高周波における精度を低下させる。
除去するのに、負荷抵抗に並列にコンデンサを接続して
平滑化する方法がよく用いられるが、その方法は、パル
ス電圧を除去できるけれども、被検出電流そのものが変
化した場合にも平滑効果が働く、つまシ応答性を損ない
、高周波における精度を低下させる。
本発明の目的は、第１図に示すような、出力位相の１８
０°異なる２個の変流器の出力を合成するようにした、
絶縁形電流検出器において、小さな被検出電流を検出す
る場合に生じ易い、パルス状の出力波形歪を応答性を損
うことなく効果的に除去する装置を提供することにある
。
０°異なる２個の変流器の出力を合成するようにした、
絶縁形電流検出器において、小さな被検出電流を検出す
る場合に生じ易い、パルス状の出力波形歪を応答性を損
うことなく効果的に除去する装置を提供することにある
。
本発明の特徴とするところは、前記絶縁形電流検出器の
磁心がリセット期間に入る時点または、該磁心がリセッ
ト期間中に飽和する時点の少なくとも、どちらか一方を
検出する手段を備え、該検出手段の出力に応じて、該絶
縁形電流検出器の出力を補正し、重畳したパルス電圧を
相殺するようにしたことである。また、望ましい一実施
態様によれば、該検出手段として、該絶縁形電流検出器
のリセット回路にリアクトルを挿入し、その２次巻線か
ら出力を取り出すようにする。更に、やはシ、該検出手
段として、該絶縁形電流検出器の磁心に巻装した検出巻
線を用いるようにすることもできる。
磁心がリセット期間に入る時点または、該磁心がリセッ
ト期間中に飽和する時点の少なくとも、どちらか一方を
検出する手段を備え、該検出手段の出力に応じて、該絶
縁形電流検出器の出力を補正し、重畳したパルス電圧を
相殺するようにしたことである。また、望ましい一実施
態様によれば、該検出手段として、該絶縁形電流検出器
のリセット回路にリアクトルを挿入し、その２次巻線か
ら出力を取り出すようにする。更に、やはシ、該検出手
段として、該絶縁形電流検出器の磁心に巻装した検出巻
線を用いるようにすることもできる。
第３図は、本発明の一実施例であって、各記号で、第１
図と同一のものは、同一の意味を表わすものとする。第
１図と異なる点は、磁心Ｃｒ３上に１次巻線Ｎｌ、２次
巻線Ｎ２０巻装されたりアクドルを用い、１次巻線Ｎ１
を、リセット抵抗Ｒｐに直列に接続した点と、演算増幅
器ＯＰを用いて、負荷電圧ＥＬから、２次巻線Ｎ２の電
圧を減算するようにした点である。
図と同一のものは、同一の意味を表わすものとする。第
１図と異なる点は、磁心Ｃｒ３上に１次巻線Ｎｌ、２次
巻線Ｎ２０巻装されたりアクドルを用い、１次巻線Ｎ１
を、リセット抵抗Ｒｐに直列に接続した点と、演算増幅
器ＯＰを用いて、負荷電圧ＥＬから、２次巻線Ｎ２の電
圧を減算するようにした点である。
このように構成すると、第１図に関する前述の説明から
も明らかな様に、リセット抵抗Ｒｐしたがって、１次巻
線Ｎ１に流れる電流は、第２図の電流ｉ１．１２の負方
向成分であるがこれは第３図では矢印の電流となる。そ
こで、この成分が変化する時点、たとえば第２図では’
１＋”２でのみ２次巻線にはその変化の微分値、つまり
パルス電圧（時点１．では正パルス、時点ｔ２では負パ
ルス）が発生するって、演算増幅器ＯＰでは、負荷電圧
に重畳されたパルス電圧（時点ｔｌでは正パルス、時点
ｔ２では負パルス）が打消されることになシ、演算増幅
器ＯＰの出力を、電流検出器出力として使用すれば出力
波形を改善することができる。
も明らかな様に、リセット抵抗Ｒｐしたがって、１次巻
線Ｎ１に流れる電流は、第２図の電流ｉ１．１２の負方
向成分であるがこれは第３図では矢印の電流となる。そ
こで、この成分が変化する時点、たとえば第２図では’
１＋”２でのみ２次巻線にはその変化の微分値、つまり
パルス電圧（時点１．では正パルス、時点ｔ２では負パ
ルス）が発生するって、演算増幅器ＯＰでは、負荷電圧
に重畳されたパルス電圧（時点ｔｌでは正パルス、時点
ｔ２では負パルス）が打消されることになシ、演算増幅
器ＯＰの出力を、電流検出器出力として使用すれば出力
波形を改善することができる。
本実施例では、パルス電圧発生のための小容量のりアク
ドルを用いるだけで容易に出力波形の改善を行なえる利
点がある。
ドルを用いるだけで容易に出力波形の改善を行なえる利
点がある。
第４図は、本発明の他の実施例であって、各記号で、第
１図、第３図と同一のものは同一の意味を表わす。第１
図と異なる点は、磁心Ｃｒｌ、Ｃｒｚ上に、新たに検出
巻線Ｎｏ１ 、ＮＨが巻装され、その出力電圧を抵抗Ｒ
Ｄ％ コンデンサＣＤよシ成る微分回路を介して取り出
し、それを演算増幅器ＯＰで、負荷電圧ＥＬから減算す
るようにした点である、 検出巻線Ｎｏ＋ 、 ＮＯ３は出力巻線ＮＬＩ 、 Ｎ
ｌ２と同じように巻かれており、第２図中にＥｗｂｔ＋
ＥＮＬ２で示したのと相似形の電圧が、巻線ＮＤＩとＮ
Ｄ！の直列回路にも発生する。この電圧は、時点１、で
負方向に、時点ｔ２では正方向に変化するので巻線ＭＤ
Ｉ、ＮＢの接続極性を反転しておくと、その微分出力は
、時点１．で正パルス、時点ｔ２で負パルスとなシ、第
３図の実施例の場合と同様に演算増幅器ＯＰの出力とし
て波形の改善されたものが得られる。
１図、第３図と同一のものは同一の意味を表わす。第１
図と異なる点は、磁心Ｃｒｌ、Ｃｒｚ上に、新たに検出
巻線Ｎｏ１ 、ＮＨが巻装され、その出力電圧を抵抗Ｒ
Ｄ％ コンデンサＣＤよシ成る微分回路を介して取り出
し、それを演算増幅器ＯＰで、負荷電圧ＥＬから減算す
るようにした点である、 検出巻線Ｎｏ＋ 、 ＮＯ３は出力巻線ＮＬＩ 、 Ｎ
ｌ２と同じように巻かれており、第２図中にＥｗｂｔ＋
ＥＮＬ２で示したのと相似形の電圧が、巻線ＮＤＩとＮ
Ｄ！の直列回路にも発生する。この電圧は、時点１、で
負方向に、時点ｔ２では正方向に変化するので巻線ＭＤ
Ｉ、ＮＢの接続極性を反転しておくと、その微分出力は
、時点１．で正パルス、時点ｔ２で負パルスとなシ、第
３図の実施例の場合と同様に演算増幅器ＯＰの出力とし
て波形の改善されたものが得られる。
本実施例では、絶縁形電流検出器に巻線を追加するだけ
で、その他は電子回路で対応できるので装置が簡単にな
る利点があシ、入力巻線Ｎｃ＋ ｒＮｃｚの一端を接地
してもよい場合は、入力巻線を検知巻線として兼用でき
る可能性があシ、装置を一層簡単化できる利点がある。
で、その他は電子回路で対応できるので装置が簡単にな
る利点があシ、入力巻線Ｎｃ＋ ｒＮｃｚの一端を接地
してもよい場合は、入力巻線を検知巻線として兼用でき
る可能性があシ、装置を一層簡単化できる利点がある。
第３図、第４図のいずれの実施例においても、パルス電
圧の除去は、そのパルス電圧発生時点に合わせて相殺用
のパルス電圧を発生させるという方法によシ行なわれる
ので、被検出電流そのものの変化を検出する際の応答を
損なうおそれはほとんどない。
圧の除去は、そのパルス電圧発生時点に合わせて相殺用
のパルス電圧を発生させるという方法によシ行なわれる
ので、被検出電流そのものの変化を検出する際の応答を
損なうおそれはほとんどない。
また、第３図、第４図の実施例では交流電源Ｅ、は方形
波として説明したが、一般には正弦波の場合も少なくな
い。この場合は第２図の負荷電圧ＥＬに重畳するパルス
電圧のうち負方向のものは発生しないことが多い。
波として説明したが、一般には正弦波の場合も少なくな
い。この場合は第２図の負荷電圧ＥＬに重畳するパルス
電圧のうち負方向のものは発生しないことが多い。
このような場合は、前記の相殺用パルス電圧も例えば正
パルスだけ発生させればよい。そのためには、例えば第
３図の実施例であれば、２次巻線Ｎ２に順方向直列にダ
イオードを挿入するという方法により、正パルスだけを
取シ出すようにすればよい。また、第４図の実施例であ
れば、微分回路の出力側と接地との間に逆並列にダイオ
ードを接続することにより、同様の作用をさせることが
できる。
パルスだけ発生させればよい。そのためには、例えば第
３図の実施例であれば、２次巻線Ｎ２に順方向直列にダ
イオードを挿入するという方法により、正パルスだけを
取シ出すようにすればよい。また、第４図の実施例であ
れば、微分回路の出力側と接地との間に逆並列にダイオ
ードを接続することにより、同様の作用をさせることが
できる。
本発明に工れば、出力位相の１８０°異なる２個の変流
器の出力を合成するようにした、絶縁形電流検出器にお
いて、小さな被検出電流を検出する場合に生じ易いパル
ス状の出力波形歪を、応答性を損うことなく簡単に除去
することができる。
器の出力を合成するようにした、絶縁形電流検出器にお
いて、小さな被検出電流を検出する場合に生じ易いパル
ス状の出力波形歪を、応答性を損うことなく簡単に除去
することができる。
第１図は公知の絶縁形電流検出器の回路構成を示す図面
、第２図はその動作波形を示す図面、第３図は本発明の
一実施例を示す図面、第４図は本発明の他の実施例を示
す図面である。
、第２図はその動作波形を示す図面、第３図は本発明の
一実施例を示す図面、第４図は本発明の他の実施例を示
す図面である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、出力位相角が互に１８０°位相の異なる２個の変流
器の出力を合成するようにした、絶縁形電流検出器にお
いて、該変流器の磁心がリセット期間に入る時点、また
は、該磁心がリセット期間中に飽和する時点の少なくと
も、どちらか一方を検出する手段を備え、該検出手段の
出力に応じて、該絶縁形電流検出器の出力を補正するよ
うにしたことを特徴とする電流検出器の出力波形改善装
置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の電流検出器の出力波形
改善法において、該検出手段は、該２個の変流器のリセ
ット回路に挿入したリアクトルより成ることを特徴とす
る電流検出器の出力波形改善装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の電流検出器の出力波形
改善法において、該検出手段は、該２個の変流器に巻装
した検出巻線とその出力を微分する微分回路から成るこ
とを特徴とする電流検出器の出力波形改善装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14952884A JPS6129768A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 電流検出器の出力波形改善装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14952884A JPS6129768A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 電流検出器の出力波形改善装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6129768A true JPS6129768A (ja) | 1986-02-10 |
Family
ID=15477104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14952884A Pending JPS6129768A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 電流検出器の出力波形改善装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6129768A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5728198A (en) * | 1996-09-30 | 1998-03-17 | The Boc Group. Inc. | Process and apparatus for gas purification |
-
1984
- 1984-07-20 JP JP14952884A patent/JPS6129768A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5728198A (en) * | 1996-09-30 | 1998-03-17 | The Boc Group. Inc. | Process and apparatus for gas purification |
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