CN106133532B - 钳形电流表 - Google Patents

Abstract

本发明的钳形电流表具有构成为内壁能够变形为大致圆筒形的挠性基材。钳形电流表具有多个磁传感元件，磁传感元件配设在挠性基材的内壁上。钳形电流表具有一端与挠性基材连接的管。钳形电流表具有操作部，操作部连接在管的另一端，并且能够操作挠性基材的变形。

Description

钳形电流表

技术领域

本发明涉及一种夹持电流流过的导线的电流表。

背景技术

以往，测量电线中正在流过的电流时，使用钳形电流表。钳形电流表形成如下结构：在电流表主体上开闭自如地安装有一侧传感器部和另一侧传感器部，该一侧传感器部和另一侧传感器部将电流传感器分别收纳在一侧支架部和另一侧支架部，这两个支架部呈大致圆环形地对置配置，一侧传感器部和另一侧传感器部具备在两个支架部关闭时相互抵接的对接端部(专利文献1)。

在钳形电流表中，利用开闭自如地构成的一侧传感器部和另一侧传感器部，包围(夹持)电流流过的电线，从而将流过电线的电流所产生的磁场引向霍尔元件等电流传感器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-014366号公报

发明内容

发明要解决的问题

以往的钳形电流表的结构是，利用导磁率高的支架形成磁路，在磁路的截面夹住霍尔元件。但是，因为支路的截面积需要霍尔元件平面的大小，所以存在不能做得太小之类的问题。

解决问题的方案

本发明是鉴于以上问题而想出的，提供一种电流表，其能够测量配置在狭窄部分的电线中流过的电流。

更具体而言，本发明的钳形电流表的特征在于，具有：

挠性基材，构成为内壁能够变形为大致圆筒形；

多个磁传感元件，配设在所述挠性基材的内壁上；

电流源，并联连接有所述多个磁传感元件；以及

所述多个磁传感元件的共用输出端子。

发明的效果

本发明的钳形电流表，因为在能够变形为圆筒形的挠性基材的内壁上配设有磁传感元件，所以将其配置在长管的前端，在跟前操作挠性基材的变形，从而即使是配置在狭窄部位深处的电线也能够把持它，测量电流。

另外，磁传感元件配置成，当内壁变为圆筒形时，处于以圆筒底面的中心为对称点的点对称的位置，从而即使所夹持的电线从圆筒形的轴偏离，也能够小误差地进行测量。

另外，这种配置，因为磁传感元件相互消除外部干扰，所以在测量时，即使周围有产生磁场的电线，也能够使误差变小。

附图说明

图1是表示本发明的钳形电流表的结构的图。

图2是表示挠性基材的局部放大图。

图3是表示本发明的钳形电流表的电路结构的图。

图4是表示磁传感元件的结构的图。

具体实施方式

以下参照附图，对本发明的钳形电流表进行说明。此外，以下说明是本发明一个实施例的示例说明，不限于以下说明。

参照图1，本发明的钳形电流表1包括：挠性基材10；长管20；以及操作部30。而且，在挠性基材10的内壁10i上设有多个磁传感元件40，在操作部30上配置传感电路50，传感电路50用于驱动磁传感元件40。

图2表示挠性基材10的放大图。挠性基材10由敞开成Y字或U字形的臂部11a、11b构成，在臂部11a、11b分别装入有截面为梯形的片块12。各片块12的梯形的底边12b固定在非磁性体的板簧13上。另外，各片块12通过设置在梯形的上边12a附近的贯穿孔12h，用金属线14连接。

再次参照图1，金属线14固定在臂部11a、11b前端的片块12t上。将金属线14的被固定的端部称为“固定端”。因此，如果拽拉金属线14的没有固定的一侧的端部(称为“自由端”)，则梯形的斜边12c彼此接合，两个臂部11a、11b变形为大致半圆形。而且，这里的大致半圆形包括多角形的一半。另外，使用板簧13，向与利用金属线14拽拉的方向相反的方向对片块12加力，因此如果松开金属线14，则片块12回到原来的打开状态。在片块12的外侧，也可以配设具有伸缩性以及挠性的膜(未图示)。

在长管20的没有安装挠性基材10的端部，安装操作部30。操作部30至少包括能够卷绕金属线14的绕线轴32。金属线14的自由端，通过长管20，与操作部30的绕线轴32连接。如果用操作部30卷绕金属线14，则臂部11a、11b的内壁10i变形为大致圆筒形。若松开绕线轴32而将金属线14放出，则臂部11a、11b返回到打开状态。

即，通过操作部30的操作，使臂部11a、11b进行开闭。因为是这种结构，所以能够使操作部30位于跟前侧，将挠性基材10插入到狭窄部分，夹持错综复杂的配线。

再次参照图2，在本发明的钳形电流表1中，如果使电线99位于由臂部11a、11b包围的空间的中心轴附近，则能够测量电流。即，也可以不完全包围电线99。因此，图2中示出了即使在臂部11a、11b关闭时，前端部分也开口的例子。开口的部位用附图标记11o表示。

另外，如后所述，使电线99位于由臂部11a、11b包围的空间的中心轴附近即可。本发明的钳形电流表1中，如果电线99位于由磁传感元件40包围的空间内，则能够以小误差测量电流。即，无论在图2的附图标记99a、99b、99c的哪个位置，都能够测量电流。

图3中表示设置在钳形电流表1上的磁传感元件40与传感电路50。多个磁传感元件40设置在挠性基材10的内壁10i的表面上。磁传感元件40是磁传感元件40a和磁传感元件40b这两个成对配置。在此参照图4，对一个磁传感元件40a进行说明。

磁传感元件40a由长方形的磁性膜41a形成。优选磁性膜41a的易磁化轴沿长方形的长度方向被感应。另外，在长方形的磁性膜41a的长度方向的两端，形成有元件端子42a、43a。

另外，在磁性膜41a的表面上，设置有由导电材料形成的导体部44a。导体部44a相对于长方形的长度方向，倾斜地设置。这就是形成有所谓理发店三色柱形状的图案的磁传感元件40a。如此形成的磁传感元件40a，对于来自与长方形的长度方向垂直的方向的磁场，如同设置了偏置磁场一样，显示出磁阻效应。

再次参照图3。使用具有相同特性的磁传感元件40a和40b。导体部44a以及44b的倾斜方向设置成相反方向。其构成为，当从相同的方向附加磁场时，一方的电阻值上升，另一方的电阻值下降，以便磁阻效应所产生的输出加倍。

图3中示例的是磁传感元件40为四个的情况。两个磁传感元件40设置在臂部11a的内壁10i侧，另外两个磁传感元件40设置在臂部11b的内壁10i上。在臂部11a和臂部11b关闭而内壁10i变形为大致圆筒形状时，四个磁传感元件40配置在相对于圆筒形的轴而对称的位置上(参照图2)。图3中，臂部11a与臂部11b的分界以虚线表示。

磁传感元件40的一端42a、42b连接到电流源52的一方的电极上。并且，另一端43a、43b通过电阻54a、54b连接到电流源52的另一方的电极上。即，磁传感元件40通过电阻54，并联连接到电流源52上。而且，磁传感元件40有多个，而电阻54a、54b有一组即可。

另外，在电阻54a、4b和磁传感元件40之间，设置共用输出端子55a、55b。即，因为多个磁传感元件40连接到一组电阻54a、54b上，所以共用输出端子55a、55b将磁传感元件40的输出(电压)进行平均后输出。而且，共用输出端子55a、55b也可以连接到放大器56上。因此，可以将放大器56的输出作为共用输出，即作为本发明的钳形电流表1的输出。而且，电流源52以及放大器56设置在操作部30一侧。

对如上所述构成的钳形电流表1的动作进行说明。操作人员操作钳形电流表1的操作部30，用挠性基材10把持配置在狭窄部分的电线(参照图1、图2)。然后，用设置在操作部30的开关(未图示)，使电流源52和磁传感元件40导通(参照图3)。从电流源52流出的电流流到四个磁传感元件40的磁性膜41a、41b，通过电阻54a、54b，返回到电流源52。因此，磁性膜41a、41b与电阻54a、54b形成了电桥电路。另外，对共用输出端子55a、55b输出四个磁传感元件40的输出的平均值。

当挠性基材10关闭而内壁10i变形为大致圆筒形时，被夹持的电线中流过的电流所产生的磁场，使磁性膜41a、41b的易磁化轴向相同方向倾斜。在此，因为磁传感元件40a、40b的导体部44a、44b的倾斜方向为不同方向，所以磁传感元件40a和磁传感元件40b的磁阻的变化为相反方向。这些与电阻54a、54b之间形成电桥电路，因此与磁传感元件40a仅有一个时相比，磁传感元件40的输出加倍。

另外，磁传感元件40配置在内壁10i的相对于圆筒形的轴对称的位置上。如此配置后，如果用变形为大致圆筒形的内壁10i夹持电线，则无论是电线的哪个位置，输出是固定的。另外，因为磁传感元件40配置在圆筒形的内壁10i的相对于轴对称的位置上，所以来自外部的磁场被消除。因此，即使周围有产生磁场的电线，对出力没有大的影响。

另外，说明了磁传感元件40配置在大致圆筒形的内壁10I上的情况，但也可以将其以螺旋形、轴状体重叠的形状、或沿纵向直线排列的方式配置。另外，以电线为测量对象进行了说明，但也可以是母线等时的形状。另外，在上述说明中，以电流传感器为例进行了说明，但也可以是使用磁性膜构成的电力传感器。

产业上的可利用性

本发明的钳形电流表，把持部能够形成得很小，所以能够测量配置在狭窄部位的电线中流过的电流，因此可以用作汽车、电气设备等的维修设备。另外，也可以用作已经接线的电路的后附电流表。

附图标记说明

1 钳形电流表

10 挠性基材

10i 内壁

11a、11b 臂部

11o 开口的部位

12 片块

12a 梯形的上边

12h 贯穿孔

12b 梯形的底边

12c 梯形的斜边

12t 片块

13 板簧

14 金属线

20 长管

30 操作部

32 绕线轴

40(40a、40b) 磁传感元件

41a 磁性膜

42a、43a 元件端子

44a、44b 导体部

50 传感电路

52 电流源

54a、54b 电阻

55a、55b 共用输出端子

56 放大器

99 电线

Claims (7)

1.钳形电流表，其特征在于，具有：

挠性基材，构成为内壁能够变形为圆筒形；

多个磁传感元件，配设在所述挠性基材的内壁上；

管，一端与所述挠性基材连接；以及

操作部，连接在所述管的另一端，并且能够操作所述挠性基材的变形，

所述挠性基材具有以截面成为Y字或U字形的方式连接的两个臂部，

通过所述操作部的操作，所述两个臂部能够开闭，

所述臂部具有截面为梯形的多个片块、和连接所述多个片块的金属线，

所述臂部的端部的所述片块即第一片块的底边、以及与所述第一片块连接的第二片块的底边，固定在弹性体上，

所述金属线的一端固定在所述第一片块上，

若拽拉所述金属线的另一端，则所述第一片块的斜边与所述第二片块的斜边接触，所述臂部变形为半圆形。

2.根据权利要求1所述的钳形电流表，其特征在于，

所述多个磁传感元件配置成，当所述内壁变成所述圆筒形时，处于以所述圆筒形的中心为对称点的点对称的位置上。

3.根据权利要求1所述的钳形电流表，其特征在于，

所述多个磁传感元件配置成，当所述两个臂部关闭时，处于以所述圆筒形的中心为对称点的点对称的位置上。

4.根据权利要求1所述的钳形电流表，其特征在于，

所述臂部分别依次连接有所述第一片块、所述第二片块、第三片块、以及所述两个臂部共用的一个片块，

所述多个磁传感元件中的一个磁传感元件，设置在所述第一片块的上边，

所述多个磁传感元件中的一个磁传感元件，设置在所述第三片块的上边。

5.根据权利要求1所述的钳形电流表，其特征在于，

所述磁传感元件具有磁性膜和导体部，所述导体部由导电材料形成在所述磁性膜的表面，且相对于所述磁性膜的长度方向倾斜地设置，

所述多个磁传感元件之中，平行配置的第一磁传感元件和第二磁传感元件各自具有的所述导体部的倾斜方向为相反方向，

所述钳形电流表具有：

电流源，所述电流源的一个电极连接到所述第一磁传感元件的一端和所述第二磁传感元件的一端；

第一电阻，所述第一电阻的一端连接在所述第一磁传感元件的另一端，且所述第一电阻的另一端连接在所述电流源的另一个电极上；以及

第二电阻，所述第二电阻的一端连接在所述第二磁传感元件的另一端，且所述第二电阻的另一端连接在所述电流源的另一个电极上。

6.根据权利要求5所述的钳形电流表，其特征在于，

所述磁性膜为长方形，所述磁性膜的易磁化轴沿着所述长方形的长度方向被感应。

7.根据权利要求1所述的钳形电流表，其特征在于，

所述钳形电流表具有：

电流源，一个电极连接在所述多个磁传感元件各自的一端侧，另一个电极连接在所述多个磁传感元件各自的另一端侧；以及

共用输出端子，连接在所述多个磁传感元件各自的另一端侧。