CN107765048B - 夹钳传感器及测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明可靠地对夹钳对象进行夹钳。本发明具备一对传感器部(11a、11b)，分别形成为俯视时大致呈弧状，且一方构成为能够以基端部(22a、22b)侧的转轴为中心转动，以使得前端部(21a、21b)彼此开闭，传感器部(11a、11b)中构成为在夹住夹钳对象的状态下能够检测出关于夹钳对象的被检测量，传感器部(11a、11b)的前端部(21a、21b)侧形成为与传感器部(11a、11b)的长度方向正交且与转轴正交的方向的长度相对于沿转轴的方向的长度的比率成为0.1以上0.6以下的范围内的值的薄型形状。

Description

夹钳传感器及测定装置

技术领域

本发明涉及在用俯视时大致为弧状的一对传感器部夹住夹钳对象的状态下检测出关于夹钳对象的被检测量的夹钳传感器、以及具备该夹钳传感器检测关于夹钳对象的被测定量的测定装置。

背景技术

作为这种夹钳传感器，已知下述专利文献1中申请人公开的夹钳传感器。该夹钳传感器构成为包括分别形成为俯视时大致圆弧状的可动侧传感器和固定侧传感器。该情况下，可动侧传感器的基端部插通有连结销，由此连结成能够以基端部为中心转动。使用该夹钳传感器，在例如对流过电线的电流进行检测时，握持设置于可动侧传感器的基端部的杆。此时，可动侧传感器转动，各传感器的各前端部彼此背离。接着，在背离部分使电线通过，接着解除对杆的握持状态。此时，由于弹簧的弹性力各传感器的各前端部彼此抵接，利用由各传感器构成的环状体包围电线来进行夹钳。接着，利用各传感器检测出流过电线的电流。

现有技术文献

非专利文献

专利文献1：日本专利特开2007－17188号公报(第4-5页、第1图)

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，上述夹钳传感器中存在应改善的下述问题。即，在包含上述夹钳传感器的这种夹钳传感器中，为了确保足够的灵敏度，需要将各传感器的粗细设置为预先决定的粗细以上(相对于检测对象的电线的粗细足够粗)。并且，上述夹钳传感器形成为各传感器的深度(厚度)和宽度的比率大致为1的形状(剖面大致为正方形形状)。因此，在上述夹钳传感器中，在检测对象的电线附近配线有其他电线、或者在检测对象的电线的附近存在障碍物时，对检测对象的电线进行夹钳较为困难，这一点希望加以改善。

本发明鉴于上述应改善的问题而完成，主要目的在于提供能可靠地对夹钳对象进行夹钳的夹钳传感器及测定装置。

用于解决技术问题的技术手段

为实现上述目的，本发明的夹钳传感器具备一对传感器部，该一对传感器部分别形成为俯视时大致为弧状，且至少一方构成为能够以基端部侧的转轴为中心旋转以使前端部彼此开闭，该各传感器部中构成为能够在夹住夹钳对象的状态下检测出该夹钳对象的被检测量，该夹钳传感器中，所述各传感器部的至少各所述前端部侧形成为薄型形状，该薄型形状中与该各传感器部的长度方向正交且与所述转轴正交的方向的长度相对于沿着该转轴的方向的长度的比率成为0.1以上0.6以下的范围内的值。

本发明的夹钳传感器中，所述各传感器部形成为在所述各前端部彼此闭合的状态下由该各传感器部形成的环状体中的所述基端部侧的部位的内周成为俯视时呈半圆状，相比于该部位的所述前端部侧的部位形成为所述薄型形状。

本发明的夹钳传感器中，所述各传感器部形成为俯视时所述前端部侧的部位的曲率比俯视时所述基端部侧的部位的曲率要小。

本发明的测定装置包括上述任一种所述的夹钳传感器；以及基于该夹钳传感器检测出的所述被检测量测定所述夹钳对象的被检测量的测定部。

发明效果

根据本发明的夹钳传感器和测定装置，将各传感器部的至少各前端部侧形成为薄型形状，该薄型形状中与各传感器部的长度方向正交且与转轴正交的方向的长度(宽度)相对于沿着转轴的方向的长度(深度)的比率成为0.1以上0.6以下的范围内的值，从而即使在夹钳对象的附近存在障碍物的情况下，与宽度和深度的比率大致规定为1的现有结构相比，能够可靠且容易地将传感器部插入夹钳对象与障碍物间的狭窄间隙。因此，根据本发明的夹钳传感器和测定装置，即使在夹钳对象的附近存在障碍物的情况下，也能够可靠地对夹钳对象进行夹钳。

此外，根据本发明的夹钳传感器和测定装置，在各前端部彼此闭合的状态下由各传感器部形成的环状体的基端部侧的部位的内周形成为俯视时呈半圆状，且与该部位相比将前端部侧的部位形成为薄型形状，从而与将前端部侧的部位和基端部侧的部位全部形成薄型形状的结构相比，能够充分提高各传感器部的强度。

此外，根据本发明的夹钳传感器和测定装置，以使俯视时前端部侧的部位的曲率比俯视时基端部侧的部位的曲率要小的方式形成各传感器部，从而薄型的前端部侧的部位成为直线的形状，结果与前端部侧的部位和基端部侧的部位形成为相同曲率且各传感器部整体形成俯视时的圆弧状的结构不同，在夹钳对象的附近存在障碍物的情况下，仅通过将传感器部的前端部笔直插入夹钳对象与障碍物间的狭窄间隙就能够可靠且容易地将前端部插入间隙。

附图说明

图1是夹钳测量计1的立体图。

图2是表示夹钳测量计1的结构的结构图。

图3是传感器部11a、11b为开状态时的夹钳测量计1的立体图。

图4是夹钳测量计1的正面图。

图5是夹钳测量计1的侧视图。

图6是对夹钳测量计1的使用方法进行说明的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图，对夹钳传感器以及测定装置的实施方式进行说明。

首先，对夹钳测量计1的结构进行说明。图1、2所示的夹钳测量计1是测定装置的一个示例，构成为能够通过非接触(金属非接触)测定流过例如图4所示的作为夹钳对象的电线200a的电流(被测定量的一个示例)。具体而言，夹钳测量计1构成为包括夹钳传感器2和主体部3。

夹钳传感器2如图1、3所示具备一对传感器部11a、11b，如图4所示，在由传感器部11a、11b夹住(包围)电线200a的状态下，以非接触方式检测出电流流过电线200a时产生的作为被检测量的磁场。

此外，在该传感器2，如图4、6所示，传感器部11b(传感器部11a、11b的一方)构成为能够以旋转轴23为中心转动，以使传感器部11a、11b的前端部21a、21b彼此开闭(接触分离)，传感器部11a在不旋转的状态下固定于主体部3的主体壳体30。在该传感器2中，构成为根据对主体壳体30所配设的杆30a的操作(按入、以及按入的解除)使传感器部11b转动。另外，在以下的说明中，可以将传感器部11a、11b的前端部21a、21b彼此闭合的状态(图4所示的状态)设为“闭状态”，前端部21a、21b彼此打开的状态(图6所示的状态)设为“开状态”。

传感器部11a如图4所示，构成为包括传感器壳体10a、以及传感器壳体10a内收纳的图外的铁心和磁检测元件。传感器部11b如同图表示，构成为包括传感器壳体10b及传感器壳体10b内所收纳的图外的铁心。该情况下，铁心由磁性材料形成，并且剖面为矩形且在铁心的长度方向上截面积形成为基本一定的形状。铁心的剖面规定为宽度(与深度正交的方向的长度)相对于深度(从图4的纸面前方侧朝向纵深侧的方向的长度)的比率成为与后述的比率R(传感器部11a、11b的宽度W相对于深度Di的比率)相同的程度。磁检测元件作为一个示例由霍尔元件构成，在由传感器部11a、11b夹住电线200a的状态下，检测出电流流过电线200a时铁心产生的作为被检测量的磁场，输出检测信号。

传感器部11a、11b如图1、3、4所示，分别形成俯视形状(沿转轴23的轴线的方向观察到的形状)大致呈弧状。具体而言，传感器部11a、11b如图4所示，形成为在前端部21a、21b彼此闭合的状态下，由传感器部11a、11b形成的环状体100中基端部22a、22b侧的部位的内周形成为俯视时呈半圆状。另外，在以下的说明中，将构成该部位的传感器部11a、11b的基端部22a、22b侧的各部位分别称为“基端部侧部位52a、52b”。传感器部11a的前端部21a侧的部位(以下称为“前端部侧部位51a”)、以及传感器部11b的前端部21b侧的部位(以下称为“前端部侧部位51b”)形成为曲率比基端部侧部位52a、52b要小(曲率半径大)。即，传感器部11a、11b如同图所示在闭合状态下，形成为形成细长环状体100的形状。

并且，传感器部11a、11b的各前端部侧部位51a、51b如图4、5所示，形成为薄型形状，该薄型形状中与传感器部11a、11b的长度方向正交且与转轴23正交的方向的长度(以下，将该长度称为“宽度W”：参照图4)、和沿着转轴23的轴线的方向的长度(以下，将该长度称为“深度D”：参照图5)的比率R小于1(即，宽度W比深度D要短)。该情况下，在比率R比0.6大时，传感器部11a、11b无法实现足够的薄型化，因此“能够可靠地夹住电线200a”的薄型化的效果(关于该效果将在后文中详细叙述)难以充分发挥。另一方面，在比率R不到0.1时，构成传感器部11a、11b的铁心过薄，磁气特性恶化，夹钳传感器2的磁气(被检测量)的检测精度有可能下降。因此，为了将磁气的检测精度维持在高精度且充分发挥薄型化的效果，需要将比率R规定为0.1以上0.6以下的范围内的值，在本夹钳传感器2中，比率R规定为0.5。

主体部3如图2所示，构成为包括显示部31、操作部32、处理部33、以及收纳或配设这些各构成要素的主体壳体30(参照图1)。

显示部31例如由液晶面板构成，如图1、3、4所示，配设在主体壳体30的正面面板。显示部31根据处理部33的控制显示电流的测定值等。操作部32构成为具备配设在主体壳体30的正面面板的各种开关32a、旋钮32b等，输出与这些操作相对应的操作信号。

处理部33根据操作部32输出的操作信号控制构成主体部3的各部。处理部33作为测定部起作用，基于夹钳传感器2(磁检测元件)输出的检测信号测定流过电线200a的电流的电流值并显示于显示部31。

接着，参照附图说明使用夹钳测量计1测定流过夹钳对象的电线200a的电流的电流值的方法。该情况下，如图6所示，设在电线200a的附近配线有电线200b。

首先，按入主体部3的杆30a(参照图6)。此时，抵抗图外的弹簧的弹性力，传感器部11b向夹钳传感器2的传感器部11a、11b的前端部21a、21b彼此打开的方向转动，如图6所示，传感器部11a、11b成为开状态。

接着，如图6所示，将传感器部11b的前端部21b插入彼此靠近配置的电线200a、200b间的间隙，以使电线200a位于传感器部11a、11b的前端部21a、21b间。

该情况下，该夹钳传感器2中，如上所述传感器部11a、11b形成为前端部侧部位51a、51b的宽度W相对于深度D成为0.5(宽度W为深度D的1/2)的薄型形状。因此，该夹钳传感器2中，即使在夹钳对象的电线200a的附近配线有电线200b的情况下，与宽度W和深度D的比率R被大致规定为1的现有结构相比，也能够可靠并容易地将传感器部11b插入电线200a、200b间的狭窄间隙。并且，在该夹钳传感器2中，如上所述，由于传感器部11a、11b形成为前端部侧部位51a、51b的曲率比基端部侧部位52a、52b要小，因此，如图6所示，传感器部11a、11b的薄型的前端部21a、21b形成为直线的形状。因此，该夹钳传感器2中，形成为前端部侧部位51a、51b和基端部侧部位52a、52b具有相同曲率，与传感器部11a、11b整体形成为圆弧状的结构不同，仅通过笔直按入夹钳测量计1就能够可靠且容易地将传感器部11b的前端部21b插入电线200a、200b间的狭窄间隙。

接着，使电线200a位于传感器部11a、11b的基端部22a、22b侧间，然后解除对杆30a的按入。此时，由于图外的弹簧的弹性力，传感器部11b向传感器部11a、11b的前端部21a、21b彼此接触的方向转动，如图4所示，传感器部11a、11b成为闭状态。由此，如同图所示，利用传感器部11a、11b夹住电线200a(同图中，省略电线200b的图示)。该情况下，在该夹钳传感器2中，如上所述，传感器部11a、11b形成为薄型形状，可靠且容易地将传感器部11b插入电线200a、200b间的狭窄间隙，因此能够可靠地夹住电线200a。

接着，传感器部11a所配设的磁检测元件检测出因流过电线200a的电流而在传感器部11a、11b的各铁心产生的磁场，并输出检测信号。接着，主体部3的处理部33基于检测信号测定流过电线200a的电流的电流值。接着，处理部33将测定值显示于显示部31。

接着，在结束测定时，按入杆30a，使传感器部11a、11b成为开状态，接着从电线200a取走夹钳传感器2。接着，解除对杆30a的按入，使传感器部11a、11b成为闭状态。

由此，根据该夹钳传感器2和夹钳测量计1，将传感器11a、11b的前端部21a、21b侧形成为宽度W相对于深度D为0.5的薄型形状，从而即使在夹钳对象的电线200a的附近存在其他电线200b等障碍物的情况下，与宽度W和深度D的比率R规定为约1的现有结构相比，也能够可靠且容易地将传感器部11b插入电线200a与障碍物间的狭窄间隙。因此，根据该夹钳传感器2和夹钳测量计1，即使在夹钳对象的电线200a的附近存在障碍物的情况下，也能够可靠地夹住电线200a。

此外，根据该夹钳传感器2和夹钳测量计1，在各前端部彼此闭合的状态下由传感器部11a、11b形成的环状体100的基端部22a、22b侧的基端部侧部位52a、52b的内周形成为俯视时呈半圆状，与基端部侧部位52a、52b相比前端部21a、21b侧的前端部侧部位51a、51b形成为薄型形状，与将前端部侧部位51a、51b和基端部侧部位52a、52b全部形成为薄型形状的结构相比，也能够充分地提高传感器部11a、11b的强度。

此外，根据该夹钳传感器2和夹钳测量计1，形成传感器部11a、11b使得俯视时前端部侧部位51a、51b的曲率比俯视时基端部侧部位52a、52b的曲率要小，从而薄型的前端部侧部位51a、51b形成为直线形状，因此与前端部侧部位51a、51b和基端部侧部位52a、52b形成成为相同曲率且传感器部11a、11b整体形成俯视时圆弧状的结构不同，在电线200a的附近存在障碍物的情况下，仅通过笔直将传感器部11b的前端部21b按入电线200a与障碍物间的狭窄间隙，就能够可靠且容易地将前端部21b插入间隙。

另外，夹钳传感器和测定装置的结构并不限于上述结构。例如，上述示出了以使宽度相对于深度D成为0.5的方式形成传感器部11a、11b的示例，但宽度W与深度D的比率可以在0.1以上0.6以下的范围内任意规定。

此外，上述示出了将前端部侧部位51a、51b的全范围形成为薄型形状的示例，但形成为薄型形状的范围只要包含前端部21a、21b侧，可以仅为前端部侧部位51a、51b的一部分(比前端部侧部位51a、51b与基端部侧部位52a、52b的边界靠前端部21a、21b侧的一部分)。也可以采用在前端部侧部位51a、51b的基础上将基端部侧部位52a、52b的全部或一部分形成为薄型形状的结构。此外，上述记载了将前端侧部位51a、51b形成为比基端部侧部位52a、52b曲率要小的示例，但也可以采用将前端部侧部位51a、51b的曲率形成为在基端部侧部位52a、52b的曲率以上的结构。

此外，上述记载了将传感器部11b(传感器部11a、11b中一个)构成为可转动的示例，但也可以将传感器部11a构成为可转动，或者将传感器部11a、11b双方构成为可转动。

上述记载了夹钳传感器2检测作为被检测量的磁场，处理部33测定作为被测定量的电流的示例，但被检测量和被测定量不限于磁场、电流，也包含电压、功率和电阻等各种物理量。

标号说明

1 夹钳测量计

2 夹钳传感器

11a、11b 传感器部

21a、21b 前端部

22a、22b 基端部

23 转轴

33 处理部

51a、51b 前端部侧部位

52a、52b 基端部侧部位

100 环状体

200a 电线

D 深度

R 比率

W 宽度

Claims (4)

1.一种夹钳传感器，具备一对传感器部，该一对传感器部分别形成为俯视时大致为弧状，且至少一方构成为能够以基端部侧的转轴为中心旋转以使前端部彼此开闭，各所述传感器部中构成为能够在夹住夹钳对象的状态下检测出该夹钳对象的被检测量，该夹钳传感器的特征在于，

各所述传感器部分别包括传感器壳体、以及收纳在该传感器壳体内的铁心，并且在夹住所述夹钳对象的状态下检测出该铁心所产生的磁场作为所述被检测量的磁检测元件被收纳在各所述传感器部中的任一个传感器部的所述传感器壳体内，

所述传感器壳体的至少各所述前端部侧形成为薄型形状，该薄型形状中与各所述传感器部的长度方向正交且与所述转轴正交的方向的第一长度相对于沿着该转轴的方向的第二长度的比率成为0.1以上0.6以下的范围内的值，

所述传感器壳体形成为在各所述前端部彼此闭合的状态下由各所述传感器部形成的环状体中的所述基端部侧的部位的内周成为俯视时呈半圆状，相比于该部位的所述前端部侧的部位形成为所述薄型形状，并且该前端部侧的部位的所述第一长度相对于所述第二长度的比率在所述长度方向上被规定为相同的值，

各所述铁心形成为如下的形状：与所述长度方向正交且与所述转轴正交的方向的第三长度相对于沿着该转轴的方向的第四长度的比率被规定为与所述第一长度相对于所述第二长度的比率相同程度，并且在该长度方向上，各所述铁心的截面积基本一定。

2.如权利要求1所述的夹钳传感器，其特征在于，

所述传感器壳体形成为俯视时所述前端部侧的部位的曲率比俯视时所述基端部侧的部位的曲率要小。

3.如权利要求2所述的夹钳传感器，其特征在于，

所述传感器壳体的所述前端部侧的部位为直线的形状。

4.一种测定装置，其特征在于，

包括权利要求1至3的任一项所述的夹钳传感器；以及基于该夹钳传感器检测出的作为所述被检测量的所述磁场的检测量来测定所述夹钳对象的被检测量的测定部。

Images