JPS6411149B2 - - Google Patents
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- JPS6411149B2 JPS6411149B2 JP56131825A JP13182581A JPS6411149B2 JP S6411149 B2 JPS6411149 B2 JP S6411149B2 JP 56131825 A JP56131825 A JP 56131825A JP 13182581 A JP13182581 A JP 13182581A JP S6411149 B2 JPS6411149 B2 JP S6411149B2
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 6
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
- G01R15/202—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は磁気コアと空隙とによつて形成され
る閉磁路中にホール素子を有するクランプ計器に
よる電流測定法に関するものである。
る閉磁路中にホール素子を有するクランプ計器に
よる電流測定法に関するものである。
上記したようなクランプ計器において、微小電
流を測定する際には、空隙部のレラクタンスとコ
アのヒステリシスによつて決定される覆歴特性を
有するため、過大入力信号や外部磁界により零点
の移動や磁気回路の非直線性の影響から誤差を生
じる。このために第１図に略示するように、閉磁
路中にホール素子Ｈを有する前記計器の磁気コア
Ｃの一部に消磁巻線Ｗを設け、この巻線に交流減
衰電流を流して測定前に交流消磁を行なう方法が
従来一般的に実施されている。然し乍らこのよう
に処置された計器においても、実際の測定時には
入力信号や外部磁界の大きさ及び極性により、前
記磁気回路の覆歴特性に基づく測定誤差を生じ
る。又第２図に略示するように、増巾器Ａを用い
てその負帰還により磁気回路の磁束が常に零とな
るように形成されている処のゼロフラツクス法に
よるクランプ計器においても同様に手動に交流消
磁が行なわれているが、一旦消磁後大きな外部磁
界や急激な過大入力信号が印加されると増巾器の
応答が追従不可となり、ゼロフラツクス法の動作
から逸脱し、磁気回路の帯磁により動作点が大き
く変化して了うので測定誤差を生じる。又上記し
た場合、人的操作によつて消磁を行なつているか
ら、処理を忘れたまゝ測定を行なつて了う等の事
態を未然に防止することが困難で、特に長時間に
亘る記録測定の際には磁化を受けた後の測定値は
信頼がおけないものになつて了う。
流を測定する際には、空隙部のレラクタンスとコ
アのヒステリシスによつて決定される覆歴特性を
有するため、過大入力信号や外部磁界により零点
の移動や磁気回路の非直線性の影響から誤差を生
じる。このために第１図に略示するように、閉磁
路中にホール素子Ｈを有する前記計器の磁気コア
Ｃの一部に消磁巻線Ｗを設け、この巻線に交流減
衰電流を流して測定前に交流消磁を行なう方法が
従来一般的に実施されている。然し乍らこのよう
に処置された計器においても、実際の測定時には
入力信号や外部磁界の大きさ及び極性により、前
記磁気回路の覆歴特性に基づく測定誤差を生じ
る。又第２図に略示するように、増巾器Ａを用い
てその負帰還により磁気回路の磁束が常に零とな
るように形成されている処のゼロフラツクス法に
よるクランプ計器においても同様に手動に交流消
磁が行なわれているが、一旦消磁後大きな外部磁
界や急激な過大入力信号が印加されると増巾器の
応答が追従不可となり、ゼロフラツクス法の動作
から逸脱し、磁気回路の帯磁により動作点が大き
く変化して了うので測定誤差を生じる。又上記し
た場合、人的操作によつて消磁を行なつているか
ら、処理を忘れたまゝ測定を行なつて了う等の事
態を未然に防止することが困難で、特に長時間に
亘る記録測定の際には磁化を受けた後の測定値は
信頼がおけないものになつて了う。
この発明は閉磁路中にホール素子を有するクラ
ンプ計器を用いた電流測定において、被測定電流
によつて発生する磁界に一様に減衰する交流磁界
を重量することにより、磁気回路が有する履歴特
性に影響されることなく直線性の優れた電流検出
を可能とする所謂理想非履歴磁化機構に基づいた
電流測定法に関するものである。次にこの発明の
実施例をまず第３図、第４図を参照し乍ら説明す
る。
ンプ計器を用いた電流測定において、被測定電流
によつて発生する磁界に一様に減衰する交流磁界
を重量することにより、磁気回路が有する履歴特
性に影響されることなく直線性の優れた電流検出
を可能とする所謂理想非履歴磁化機構に基づいた
電流測定法に関するものである。次にこの発明の
実施例をまず第３図、第４図を参照し乍ら説明す
る。
第３図に示すように閉磁路中のホール素子１と
帰還増巾器５および磁気コア２の一部に設けた巻
線３によつて構成されるゼロフラツクス法による
電流検出は従来と同様であるが、この発明では被
測定電路４の電流によつて発生する磁界に、一様
に減衰する交流磁界を短周期をもつて間けつ的且
つ連続的に重畳させるものである。即ち制御回路
７により交流減衰発振器６およびサンプル・ホー
ルド回路８を前記重畳期間TH、非重畳期間TS
に応じてそれぞれ交互に駆動制御する。例えば制
御回路７の信号によつて数ｍＳから数Ｓ程度の如
き周期をもつて非重畳期間TSではクランプ計器
の出力電圧をサンプル・ホールド回路８にてサン
プリングし、次いで重畳期間THではサンプル・
ホールド回路８をホールド状態として直前の非重
畳期間TS時の値を保持し且つ同時に交流減衰発
振器６を動作させて帰還増幅器５、巻線３を介し
て交流減衰磁界を磁気コア２に供給する。即ち前
記したような短周期をもつて前記重畳、非重畳を
交互に繰返し、サンプル・ホールド回路８によつ
て得られる出力電圧を表示器９によつて表示し測
定可能とするものである。
帰還増巾器５および磁気コア２の一部に設けた巻
線３によつて構成されるゼロフラツクス法による
電流検出は従来と同様であるが、この発明では被
測定電路４の電流によつて発生する磁界に、一様
に減衰する交流磁界を短周期をもつて間けつ的且
つ連続的に重畳させるものである。即ち制御回路
７により交流減衰発振器６およびサンプル・ホー
ルド回路８を前記重畳期間TH、非重畳期間TS
に応じてそれぞれ交互に駆動制御する。例えば制
御回路７の信号によつて数ｍＳから数Ｓ程度の如
き周期をもつて非重畳期間TSではクランプ計器
の出力電圧をサンプル・ホールド回路８にてサン
プリングし、次いで重畳期間THではサンプル・
ホールド回路８をホールド状態として直前の非重
畳期間TS時の値を保持し且つ同時に交流減衰発
振器６を動作させて帰還増幅器５、巻線３を介し
て交流減衰磁界を磁気コア２に供給する。即ち前
記したような短周期をもつて前記重畳、非重畳を
交互に繰返し、サンプル・ホールド回路８によつ
て得られる出力電圧を表示器９によつて表示し測
定可能とするものである。
第４図は各部の動作波形を示すもので、iacは
交流減衰電流波形、isは被測定電路４の電流波
形、Φはそれらによつて磁気回路に発生する磁束
波形、e0はサンプル・ホールド回路の出力電圧波
形でローパスフイルタによつてフイルタリングす
ることにより被測定電流に正確に比例する出力電
圧波形e′0を得ることができる。なお予め被測定
電流波形の時間的変化に比して充分に短かい周期
で前記重畳、非重畳を繰返すことにより被測定電
流波形を忠実に表示することができることは明ら
かに理解されるべきである。
交流減衰電流波形、isは被測定電路４の電流波
形、Φはそれらによつて磁気回路に発生する磁束
波形、e0はサンプル・ホールド回路の出力電圧波
形でローパスフイルタによつてフイルタリングす
ることにより被測定電流に正確に比例する出力電
圧波形e′0を得ることができる。なお予め被測定
電流波形の時間的変化に比して充分に短かい周期
で前記重畳、非重畳を繰返すことにより被測定電
流波形を忠実に表示することができることは明ら
かに理解されるべきである。
この発明の方法による動作原理は前記した通り
交流磁界と信号磁界とを重畳して印加したときに
得られる磁化機構であり、減衰する交流磁界の振
巾最大値が磁気回路を飽和するだけの充分な大き
な値であれば、磁気回路が有している非直線性や
残留磁気に関係なく信号磁界の大きさによつて決
定されるという所謂理想非履歴磁化機構によるも
のである。したがつてこの発明の方法によるクラ
ンプ計器は単に交流消磁を行なつた後信号磁界を
印加する従来方式のものと異なつて直線性が優
れ、正確な電流測定が可能である。いま上記重畳
期間の動作について磁気回路のヒステリシスルー
プを示す第５図を参照し乍ら詳述すると、従来方
式のように一旦交流消磁した後信号磁界Hsを印
加すれば、磁気回路の初期磁化曲線によつて決定
されるａ点に磁化される。したがつて初期磁化曲
線の非直線性の影響を受けるし、信号磁界または
外部磁界の大きさおよび極性方向によつては履歴
特性を有し、最悪の場合にはa′点またはa″点に磁
化されることがあつて正確な電流測定が不可能と
なる。一方この発明の方法によれば第４図におけ
るΦのような波形の磁界が印加されるため重畳期
間TH磁化過程では第５図のヒステリシスループ
において、メジヤーループからマイナーループを
経て最終的にｂ点に収れんされる。この時最終化
点ｂは磁気回路の有するヒステリシスの抗磁力
Hcと飽和磁化点Hmの間、即ち Hc＜Hs＋Hac＜Hm Hs：信号磁界、Hac：交流減衰磁界 になる時点で決定され、前記従来方式と異なり磁
気回路の履歴特性に左右されない直線性の優れた
磁化が行なわれて正確な電流測定ができる。また
前述した制御回路７、サンプル・ホールド回路８
は例えば積分型AD変換器を利用して目的に添わ
すことができる。即ち該変換器は入力を一定時間
積分し、ついで基準電圧を逆積分し、積分電圧が
一定電圧に達する迄の時間を表示することにより
アナログ入力をデジタル表示に変換するものであ
るから、入力積分時を本発明によるクランプ計器
のサンプル時、即ち非重畳期間に、逆積分時をホ
ールド時、即ち重畳期間時に対応させて動作させ
ることにより電流の測定表示を行なわせることが
できる。同様にして比較型AD変換器を用いた場
合にも応用できることは明らかである。又はこの
発明は上記の如くゼロフラツク法に限ることな
く、例えば第６図に示すように磁気回路を含また
帰還ループを有しない従来方式のクランプ計器に
も適用することができる。
交流磁界と信号磁界とを重畳して印加したときに
得られる磁化機構であり、減衰する交流磁界の振
巾最大値が磁気回路を飽和するだけの充分な大き
な値であれば、磁気回路が有している非直線性や
残留磁気に関係なく信号磁界の大きさによつて決
定されるという所謂理想非履歴磁化機構によるも
のである。したがつてこの発明の方法によるクラ
ンプ計器は単に交流消磁を行なつた後信号磁界を
印加する従来方式のものと異なつて直線性が優
れ、正確な電流測定が可能である。いま上記重畳
期間の動作について磁気回路のヒステリシスルー
プを示す第５図を参照し乍ら詳述すると、従来方
式のように一旦交流消磁した後信号磁界Hsを印
加すれば、磁気回路の初期磁化曲線によつて決定
されるａ点に磁化される。したがつて初期磁化曲
線の非直線性の影響を受けるし、信号磁界または
外部磁界の大きさおよび極性方向によつては履歴
特性を有し、最悪の場合にはa′点またはa″点に磁
化されることがあつて正確な電流測定が不可能と
なる。一方この発明の方法によれば第４図におけ
るΦのような波形の磁界が印加されるため重畳期
間TH磁化過程では第５図のヒステリシスループ
において、メジヤーループからマイナーループを
経て最終的にｂ点に収れんされる。この時最終化
点ｂは磁気回路の有するヒステリシスの抗磁力
Hcと飽和磁化点Hmの間、即ち Hc＜Hs＋Hac＜Hm Hs：信号磁界、Hac：交流減衰磁界 になる時点で決定され、前記従来方式と異なり磁
気回路の履歴特性に左右されない直線性の優れた
磁化が行なわれて正確な電流測定ができる。また
前述した制御回路７、サンプル・ホールド回路８
は例えば積分型AD変換器を利用して目的に添わ
すことができる。即ち該変換器は入力を一定時間
積分し、ついで基準電圧を逆積分し、積分電圧が
一定電圧に達する迄の時間を表示することにより
アナログ入力をデジタル表示に変換するものであ
るから、入力積分時を本発明によるクランプ計器
のサンプル時、即ち非重畳期間に、逆積分時をホ
ールド時、即ち重畳期間時に対応させて動作させ
ることにより電流の測定表示を行なわせることが
できる。同様にして比較型AD変換器を用いた場
合にも応用できることは明らかである。又はこの
発明は上記の如くゼロフラツク法に限ることな
く、例えば第６図に示すように磁気回路を含また
帰還ループを有しない従来方式のクランプ計器に
も適用することができる。
以上詳述したようにこの発明においてはクラン
プ計器は本質的に磁気回路の履歴特性の影響を受
けないため、従来困難であつた直流の微少電流測
定において正確な電流検出を可能とする著効を奏
し、且つ重畳、非重畳の周期を充分に短かく設定
すれば交流電流波形をも忠実に検出表示すること
ができる。更にこの発明の方法は人的操作に頼る
ことがないため、測定器取扱いに起因する誤差
や、長時間に亘る記録測定の場合の誤差も防止で
きるものである。
プ計器は本質的に磁気回路の履歴特性の影響を受
けないため、従来困難であつた直流の微少電流測
定において正確な電流検出を可能とする著効を奏
し、且つ重畳、非重畳の周期を充分に短かく設定
すれば交流電流波形をも忠実に検出表示すること
ができる。更にこの発明の方法は人的操作に頼る
ことがないため、測定器取扱いに起因する誤差
や、長時間に亘る記録測定の場合の誤差も防止で
きるものである。
第１図、第２図はクランプ計器における従来の
消磁方法を示す説明図、第３図はこの発明の方法
による測定回路実施例図、第４図はこの発明にお
ける出力波形図、第５図は磁気回路のヒステリシ
スループ図、第６図はこの発明の方法による測定
回路他実施例図である。 １……ホール素子、２……磁気コア、３，３′
……巻線、４……被測定電路、５……帰還増巾
器、６，６′……交流減衰発振器、７，７′……制
御回路、８，８′……サンプル・ホールド回路、
９，９′……表示器、iac……交流減衰電流波形、
is……被測定電流波形、Φ……発生磁束波形、
e0，e′0……サンプル・ホールド回路出力波形。
消磁方法を示す説明図、第３図はこの発明の方法
による測定回路実施例図、第４図はこの発明にお
ける出力波形図、第５図は磁気回路のヒステリシ
スループ図、第６図はこの発明の方法による測定
回路他実施例図である。 １……ホール素子、２……磁気コア、３，３′
……巻線、４……被測定電路、５……帰還増巾
器、６，６′……交流減衰発振器、７，７′……制
御回路、８，８′……サンプル・ホールド回路、
９，９′……表示器、iac……交流減衰電流波形、
is……被測定電流波形、Φ……発生磁束波形、
e0，e′0……サンプル・ホールド回路出力波形。
Claims (1)
- １ 閉磁路中にホール素子を有するクランプ計器
による電流測定において、被測定電路から発生す
る信号磁界に交流減衰電流による交流磁界を短周
期をもつて間けつ的に磁路に重畳させ、非重畳期
間に発生する上記被測定電路電流に比例したホー
ル素子出力電圧を測定することを特徴とする電流
測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56131825A JPS5833167A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 電流測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56131825A JPS5833167A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 電流測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833167A JPS5833167A (ja) | 1983-02-26 |
| JPS6411149B2 true JPS6411149B2 (ja) | 1989-02-23 |
Family
ID=15066976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56131825A Granted JPS5833167A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 電流測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5833167A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3905060A1 (de) * | 1989-02-18 | 1990-08-23 | Diehl Gmbh & Co | Einrichtung zum beruehrungslosen messen eines gleichstroms |
| FR2645650B1 (fr) * | 1989-04-06 | 1991-09-27 | Merlin Gerin | Systeme de controle d'isolement d'un reseau a courant continu |
| FR2684092B1 (fr) * | 1991-11-21 | 1994-03-04 | Pechiney Recherche | Procede de preparation de carbures metalliques a grande surface specifique a partir de mousses de carbone activees. |
| DE10204425B4 (de) * | 2002-02-04 | 2010-12-09 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Stromsensor nach dem Kompensationsprinzip |
-
1981
- 1981-08-21 JP JP56131825A patent/JPS5833167A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5833167A (ja) | 1983-02-26 |
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