CN109212300B - 电流检测装置及测定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电流检测装置及测定装置。使与测定对象电线的磁芯内的位置相应的检测信号的特性偏差进一步减小。检测绕组由一端部侧的第一绕组部和另一端部侧的第二绕组部构成，绕组部是将第一单位绕组串联连接而构成，绕组部是将第二单位绕组串联连接而构成，磁芯的外表面沿着周向均等划分成形成区域，单位绕组在将形成区域中的一个作为第1个形成区域时的第奇数个形成区域，将形成区域作为最初的形成区域从单位绕组起依次形成，单位绕组在第偶数个形成区域，将离第1个形成区域最远的第偶数个形成区域作为最初的形成区域，沿着与单位绕组相同的方向从单位绕组起依次形成。

Description

电流检测装置及测定装置
技术领域
本发明涉及包括环状磁芯及形成于磁芯的检测绕组且对插通于磁芯内部的测定对象电线中流过的电流进行检测的电流检测装置、及包括该电流检测装置的测定装置。
背景技术
作为这种电流检测装置中使用的对于磁芯的检测绕组的形成构造，一般使用下述专利文献1所披露的对于环形芯体的绕组的形成构造。该绕组的形成构造中，在环形芯体的一部分的周围连续地以一层构造形成绕组。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：实开平6-55216号公报(第7页、第1图)
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述专利文献1所披露的绕组的形成构造中，绕组仅形成在环形芯体的一部分的周围。因此，本申请的申请人在将该绕组的形成构造原样适用于电流检测装置的对于磁芯的检测绕组的形成构造时，考虑到根据所插通的测定对象电线在磁芯内部的位置，会在从电流检测装置输出的检测信号(利用检测电阻将检测绕组中流过的电流转换成电压而得到的信号)的特性(例如，振幅)中产生偏差，开发出了采用在环形芯体的整个一周均匀地形成绕组的结构的电流检测装置。
然而，开发出的上述电流检测装置中，尽管能够减小与所插通的测定对象电线在磁芯内部的位置(电线位置)相应的检测信号的特性偏差，但近年来对于电流检测装置希望该偏差进一步的减小。
本发明是为了改善上述问题而完成的，其主要目的在于提供可进一步减小根据所插通的测定对象电线在磁芯内部的位置而在检测信号中产生的特性偏差的电流检测装置、及包括该电流检测装置的测定装置。
解决技术问题所采用的技术方案
为了达到上述目的，本发明的电流检测装置包括：测定对象电线插通于内部的环状磁芯；形成于该磁芯的外表面的检测绕组；以及为了将检测电阻与该检测绕组串联连接而配置于该检测绕组的一对电阻连接端子，该检测电阻将由于在插通于所述磁芯的所述测定对象电线中流过测定电流而在所述检测绕组中流过的电流转换成电压，所述检测绕组由一端部侧的第一绕组部、和与该第一绕组部串联连接的另一端部侧的第二绕组部构成，所述第一绕组部是将n个(n为3以上的整数)第一单位绕组串联连接而构成，所述第二绕组部是将n个第二单位绕组串联连接而构成，所述外表面沿着所述磁芯的周向划分成2n个形成区域，所述n个第一单位绕组将所述2n个形成区域中的一个作为第1个形成区域在沿着所述周向成为第奇数个的形成区域形成，且所述n个第二单位绕组在沿着所述2n个形成区域的所述周向成为第偶数个的形成区域形成，以使得该第一单位绕组中从所述检测绕组的一端部侧起第j(j为1以上n以下的任意整数)个第一单位绕组与该第二单位绕组中从所述检测绕组的另一端部侧起第j个第二单位绕组不相邻，且成为相同卷绕数。
此外，本发明的电流检测装置中，在所述一对电阻连接端子之间连接有所述检测电阻。
此外，本发明的电流检测装置包括：测定对象电线插通于内部的环状磁芯；形成于该磁芯的外表面的检测绕组；以及与该检测绕组串联连接并且将由于在插通于所述磁芯的所述测定对象电线中流过测定电流而在该检测绕组中流过的电流转换成电压的检测电阻，所述检测绕组由一端部侧的第一绕组部、和与该第一绕组部串联连接的另一端部侧的第二绕组部构成，所述第一绕组部是将n个(n为3以上的整数)第一单位绕组串联连接而构成，所述第二绕组部是将n个第二单位绕组串联连接而构成，所述外表面沿着所述磁芯的周向划分成2n个形成区域，所述n个第一单位绕组将所述2n个形成区域中的一个作为第1个形成区域在沿着所述周向成为第奇数个的形成区域形成，且所述n个第二单位绕组在沿着所述2n个形成区域的所述周向成为第偶数个的形成区域形成，以使得该第一单位绕组中从所述检测绕组的一端部侧起第j(j为1以上n以下的任意整数)个第一单位绕组与该第二单位绕组中从所述检测绕组的另一端部侧起第j个第二单位绕组不相邻，且成为相同卷绕数。
此外，本发明的电流检测装置中，所述第j个第二单位绕组在沿着所述周向离所述第j个第一单位绕组的所述形成区域最远的形成区域形成。
此外，本发明的电流检测装置中，所述2n个形成区域划分成相同长度，所述n个第1单位绕组将所述第1个形成区域作为最初的形成区域从所述检测绕组的所述一端部侧的第一单位绕组起依次以相同卷绕数来形成，所述n个第二单位绕组将所述2n个形成区域中沿着所述周向离所述第1个形成区域最远的第偶数个形成区域作为最初的形成区域，沿着与所述第一单位绕组相同的方向从所述检测绕组的所述另一端部侧的第二单位绕组起依次以相同卷绕数来形成。
此外，本发明的测定装置中，包括上述任一项所述的电流检测装置；基于由所述检测电阻转换后的所述电压来测定所述测定电流的电流值的处理部；以及输出所述测定出的电流值的输出部。
发明效果
根据本发明的电流检测装置及测定装置，由一端部侧的第一绕组部和另一端部侧的第二绕组部来构成检测绕组，由n个第一单位绕组和n个第二单位绕组分别来构成各绕组部，在对磁芯的外表面进行划分而规定的2n个形成区域，对于各第一单位绕组在将形成区域中的一个作为第一个形成区域时的第奇数个形成区域，且对于各第二单位绕组在2n个形成区域中的第偶数个形成区域，形成为以使得第j个第一单位绕组与第j个第二单位绕组不相邻，且成为相同卷绕数，从而能够进一步减小根据测定对象电线在磁芯内部的位置而在电压(检测电阻(连接在一对电阻连接端子之间的检测电阻)转换成的电压)中产生的特性偏差。
此外，根据本发明的电流检测装置及测定装置，通过包括一对电阻连接端子，从而例如，能够根据检测绕组中流过的电流的电流值(即，测定对象电线中流过的测定电流的电流值)适当地选择合适的电阻值的检测电阻以与该一对电阻连接端子相连接，因此能够扩大对于测定电流的电流值的测定范围。
根据本发明的电流检测装置及测定装置，由于检测电阻预先与检测绕组相连接，因此能够省去另行准备检测电阻的麻烦。
根据本发明的电流检测装置及测定装置，由于能够将电气上相同的第j个第一单位绕组和第j个第二单位绕组彼此形成在最远离的形成区域，因此能够进一步减小电气损耗的偏差，因此能够更进一步减小根据在磁芯内部的测定对象电线的位置而在电压中产生的特性偏差。
此外，根据本发明的电流检测装置及测定装置，能够将电气上相同的第j个第一单位绕组和第j个第二单位绕组彼此简单且可靠地形成在最远离的形成区域。
附图说明
图1是构成检测绕组13的各单位绕组a、b的数量为奇数个的电流检测装置1A、及测定装置MS的结构图。
图2是用于说明构成图1的检测绕组13的各单位绕组a、b的连接构造的说明图。
图3是各单位绕组a、b的数量为偶数个的电流检测装置1B的结构图。
图4是用于说明构成图3的检测绕组13的各单位绕组a、b的连接构造的说明图。
图5是作为比较例的电流检测装置51的结构图。
图6是用于说明对于电流检测装置1A和电流检测装置51各自的各电线位置上的振幅误差的特性图。
图7是用于说明对于电流检测装置1A和电流检测装置51各自的各电线位置上的相位误差的特性图。
具体实施方式
下面，参照附图，对于电流检测装置及测定装置的实施方式进行说明。
测定装置MS如图1所示，包括作为电流检测装置的电流检测装置1A、处理部2和输出部3，构成为可对测定对象电线5中流过的电流(测定电流)I的电流值I1进行测定。
电流检测装置1A如图1所示，包括环状(本例中作为一个示例为圆环状，但也可为椭圆形、口字形等非圆形环状)的磁芯12、形成于磁芯12的外表面的检测绕组13、检测电阻14、和差动检测部15，输出电压值V1与插通于磁芯12内部的测定对象电线5中流过的电流I的电流值I1成正比地变化的作为检测信号的电压信号So。
检测绕组13如图1、2所示，由一端部21a(例如，卷绕起始端部)侧的第一绕组部22、和以与第一绕组部22相同的卷绕数且以相同的卷绕方向形成并与第一绕组部22串联连接的另一端部21b(例如，卷绕结束端部)侧的第二绕组部23构成。本例中作为一个示例，第一绕组部22和第二绕组部23经由检测电阻14串联连接。此外，检测绕组13将一端部21a和另一端部21b进行连接(短路)。
此外，第一绕组部22是相同卷绕方向的n个(n为3以上的整数。本例中作为奇数个的一个示例为5个)第一单位绕组a1、a2、a3、a4、a5(在不特别区分时也称为“第一单位绕组a”)从一端部21a侧起依次串联连接而构成。此外，第二绕组部23是相同卷绕方向的n个(与第一绕组a相同数量。本例中为5个)第二单位绕组b1、b2、b3、b4、b5(在不特别区分时也称为“第二单位绕组b”)从另一端部21b侧起依次串联连接而构成。另外，图1、2、及后述的图3、4、5中的标号●表示各第一单位绕组a和各第二单位绕组b的卷绕起始端部。
在这种情况下，各第一单位绕组a和各第二单位绕组b是分别形成为以使得第一单位绕组a中从检测绕组13的一端部21a侧起第j(j为1以上n以下的任意整数)个第一单位绕组aj与第二单位绕组b中从检测绕组13的另一端部21b侧起第j个第二单位绕组bj成为相同卷绕数(即，形成为以使得第一单位绕组a1和第二单位绕组b1彼此、第一单位绕组a2和第二单位绕组b2彼此、···、第一单位绕组a5和第二单位绕组b5彼此分别成为相同卷绕数)而构成。本例中，作为该结构的优选的示例，n个第一单位绕组a和n个第二单位绕组b全部以相同卷绕数来形成。
接着，对于各第一单位绕组a和各第二单位绕组b的磁芯12的外表面上的形成位置进行说明。首先，如图1中示出磁芯12的外表面的那样，沿着磁芯12的周向(对于各单位绕组a、b的从卷绕起始端部朝向卷绕结束端部的周向。箭头K方向)划分成2n个(各单位绕组a、b的总数)形成区域W(用于各形成一个各第一单位绕组a和各第二单位绕组b的区域，本例中为10个形成区域W)，且将各形成区域W中的一个规定为第1个形成区域W1，沿着箭头K方向依次规定为形成区域W2、形成区域W3、···、形成区域W9、形成区域W10。本例中，由于各第一单位绕组a和各第二单位绕组b为相同卷绕数，与此对应地，各形成区域W是将磁芯12的外表面沿着周向进行均等划分(划分成相等长度)来规定的。
电流检测装置1A中，需要形成为以使得第一单位绕组a中的第j个第一单位绕组aj与第二单位绕组b中的第j个第二单位绕组bj不相邻(即，分别使得第一单位绕组a1与第二单位绕组b1彼此、第一单位绕组a2与第二单位绕组b2彼此、···、第一单位绕组a5与第二单位绕组b5彼此不相邻)，优选为形成在沿着磁芯12的周向(箭头K方向)最远离的位置。本例的电流检测装置1A中，作为一个示例，利用以下的结构来形成各第一单位绕组a和各第二单位绕组b，以使得成为该优选的结构。
即，5个第一单位绕组a1、a2、a3、a4、a5在该10个形成区域W中的第奇数个形成区域W1、W3、W5、W7、W9，将第1个形成区域W1作为最初的形成区域W从检测绕组13的一端部21a侧的第一单位绕组a1起依次形成。即，第一单位绕组a1在形成区域W1形成，第一单位绕组a2在形成区域W3形成，第一单位绕组a3在形成区域W5形成，第一单位绕组a4在形成区域W7形成，第一单位绕组a5在形成区域W9形成。
此外，5个第二单位绕组b1、b2、b3、b4、b5在该10个形成区域W中的第偶数个形成区域W2、W4、W6、W8、W10，将离第1个形成区域W1最远的第偶数个形成区域(该示例中，如图1所示，形成区域W6)作为最初的形成区域W，沿着与第一单位绕组a相同的方向从检测绕组13的另一端部21b侧的第二单位绕组b1起依次形成。即，第二单位绕组b1在形成区域W6形成，第二单位绕组b2在形成区域W8形成，第二单位绕组b3在形成区域W10形成，第二单位绕组b4在形成区域W2形成，第二单位绕组b5在形成区域W4形成。由此，本例的电流检测装置1A中，通过将第一单位绕组aj和第二单位绕组bj形成在最远离的位置(分别形成在处于最远离的位置关系的两个形成区域W)，从而成为彼此不相邻的状态。另外，由于形成在各形成区域W以使得第一单位绕组aj和第二单位绕组bj不相邻，因此各第一单位绕组a和各第二单位绕组b的个数n如上所述规定为3个以上。
另外，各第一单位绕组a和各第二单位绕组b的个数n并不局限于上述的奇数个，也可为偶数个。对于各第一单位绕组a和各第二单位绕组b为偶数个的电流检测装置1B中的磁芯12对于外表面的形成位置，也需要形成为以使得第j个第一单位绕组aj与第j个第二单位绕组bj不相邻，优选为沿着磁芯12的周向(箭头K方向)形成在最远离的位置。对于该形成位置，以作为偶数个的6个为例，参照图3、4进行说明。另外，对于与上述的各第一单位绕组a和各第二单位绕组b的个数为奇数个的电流检测装置1A相同的结构，标注相同的标号并省略重复的说明。
该电流检测装置1B中，第一绕组部22是将6个第一单位绕组a1、a2、a3、a4、a5、a6(在不特别区分时也称为“第一单位绕组a”)从一端部21a侧起依次串联连接而构成，且第二绕组部23是将6个第二单位绕组b1、b2、b3、b4、b5、b6(在不特别区分时也称为“第二单位绕组b”)从另一端部21b侧起依次串联连接而构成。
此外，在磁芯12的外表面，沿着磁芯12的周向(箭头K方向)规定了2n个(各单位绕组a、b的总数即12个)的形成区域W1～W12。
在这种情况下，6个第一单位绕组a1、a2、a3、a4、a5、a6在该12个形成区域W中的第奇数个形成区域W1、W3、W5、W7、W9、W11，将第1个形成区域W1作为最初的形成区域W从检测绕组13的一端部21a侧的第一单位绕组a1起依次形成。即，第一单位绕组a1在形成区域W1形成，第一单位绕组a2在形成区域W3形成，第一单位绕组a3在形成区域W5形成，第一单位绕组a4在形成区域W7形成，第一单位绕组a5在形成区域W9形成，第一单位绕组a6在形成区域W11形成。
此外，6个第二单位绕组b1、b2、b3、b4、b5、b6在该12个形成区域W中的第偶数个形成区域W2、W4、W6、W8、W10、W12，将离第1个形成区域W1最远的第偶数个形成区域W作为最初的形成区域W(该示例中，如图3所示，2个形成区域W6、W8成为最远离的第偶数个形成区域W，因此也可将形成区域W6、W8中的某一个作为最初的形成区域W,但作为一个示例将形成区域W8作为最初的形成区域W)，沿着与第一单位绕组a相同的方向从检测绕组13的另一端部21b侧的第二单位绕组b1起依次形成。即，第二单位绕组b1在形成区域W8形成，第二单位绕组b2在形成区域W10形成，第二单位绕组b3在形成区域W12形成，第二单位绕组b4在形成区域W2形成，第二单位绕组b5在形成区域W4形成，第二单位绕组b6在形成区域W6形成。由此，本例的电流检测装置1B中，也通过将第一单位绕组aj和第二单位绕组bj形成在最远离的位置(分别形成在处于最远离的位置关系的两个形成区域W)，从而成为彼此不相邻的状态。
检测电阻14的各端部与差动检测部15的未图示的输入端子相连接。另外，如上所述，本例中作为一个示例，检测电阻14连接(配置)在构成检测绕组13的第一绕组部22和第二绕组部23之间，但检测电阻14的连接(配置)位置并不局限于此。例如，虽然未图示，但也可采用如下结构：将第一绕组部22和第二绕组部23不经由检测电阻14直接连接，将检测绕组13的一端部21a和另一端部21b中的一方与电流检测装置1A的基准电位(例如，接地电位)相连接，且将检测电阻连接(配置)在检测绕组13的一端部21a和另一端部21b中的另一方与基准电位之间。
在这种情况下，在插通于磁芯12的测定对象电线5中流过电流I时，会由于在测定对象电线5的周围产生的磁场而使得在各第一单位绕组a和各第二单位绕组b中分别通过的磁通发生变化，随之，根据该电流I的电流值I1使得电流值发生变化的检测电流Id会在由检测绕组13和检测电阻14构成的环状电流路径中流过。检测电阻14将该检测电流Id转换成电压Vd，该电压Vd被输入至差动检测部15。差动检测部15通过对该电压Vd进行放大，从而生成电压值V1与电流I的电流值I1成正比地发生变化的电压信号So，输出至处理部2。
处理部2例如包括A/D转换器、存储器和CPU(均未图示)而构成，对从电流检测装置1A输出的电压信号So的电压值V1进行测定，并且基于该测定出的电压值V1来计算出(测定)测定对象电线5中流过的电流I的电流值I1。此外，处理部2将测定出的电流值I1输出至输出部3。
输出部3作为一个示例，由LCD等显示装置构成，将从处理部2输出的电流值I1显示在画面上。另外，输出部3也可由各种接口电路构成以取代显示装置，例如也可采用如下结构：作为介质接口电路使电流值I1存储至可移动介质，或作为网络接口电路经由网络使电流值I1传输至外部装置。
接着，对于电流检测装置1A、1B和测定装置MS的各动作，参照附图进行说明。另外，由于电流检测装置1A、1B的各动作相同，因此，下面以电流检测装置1A为例来说明动作。
如上所述，电流检测装置1A中，在插通于磁芯12的测定对象电线5中流过电流I时，由于在测定对象电线5的周围产生的磁场会使得在各第一单位绕组a和各第二单位绕组b中分别通过的磁通发生变化。此外，随之，会在由检测绕组13和检测电阻14构成的环状电流路径中流过检测电流Id，检测电阻14将该检测电流Id转换成电压Vd，差动检测部15对该电压Vd进行放大，从而生成电压值V1与电流I的电流值I1成正比地发生变化的电压信号So，输出至处理部2。
处理部2测定该电压值V1，并且基于该测定出的电压值V1计算出(测定)测定对象电线5中流过的电流I的电流值I 1，并输出至输出部3。输出部3将该电流值I1显示在画面上。由此，利用测定装置MS完成电流I的电流值I1的测定。
在这种情况下，如上所述，电流检测装置1A、1B中，在磁芯12的外表面，在沿着磁芯12的周向(箭头K方向)规定的2n个(各单位绕组a、b的总数)形成区域W，构成检测绕组13的一端部21a侧的第一绕组部22的n个第一单位绕组a、和构成检测绕组13的另一端部21b侧的第二绕组部23的n个第二单位绕组b交替地以上述顺序来形成。通过采用该结构，电流检测装置1A、1B中，由于形成在磁芯12的外表面以使得第一单位绕组a中的第j个第一单位绕组aj与第二单位绕组b中的第j个第二单位绕组bj不相邻(本例中，通过采用各单位绕组a、b以相同卷绕数来形成、且在均等划分的各形成区域W以上述顺序来形成这一优选的结构，从而成为最远离的位置)，因此即使在磁芯12内的测定对象电线5的位置发生了变化，也能使在各位置测定的电流值I1的偏差大幅减小。
下面，对于该偏差减小的效果，作为一个示例，对电流检测装置1A、和作为与该电流检测装置1A对应的比较例的电流检测装置51进行比较来进行说明。另外，电流检测装置51包括与图1、2所示的检测绕组13的结构相同的结构、即、磁芯12、检测绕组13、检测电阻14和差动检测部15，仅在对于磁芯12的各形成区域W1～W10的第一单位绕组a1～a5和第二单位绕组b1～b5的形成位置上结构不同。因此，对于电流检测装置51的结构的说明中，对于相同的结构标注相同的标号并省略重复的说明，仅说明不同的对于各形成区域W1～W10的第一单位绕组a1～a5和第二单位绕组b1～b5的形成位置。
电流检测装置51中，如图5所示，5个第一单位绕组a1、a2、a3、a4、a5及5个第二单位绕组b5、b4、b3、b2、b1以该顺序在磁芯12的外表面上所规定的2n(＝10)个形成区域W1～W10从第1个形成区域W1起沿着箭头K方向依次形成。即，电流检测装置51中，检测绕组13是从位于一端部21a侧的第一单位绕组a1到位于另一端部21b侧的第二单位绕组b1为止的各单位绕组a、b在磁芯12的外表面依次形成而构成的。
对于以上结构的电流检测装置1A和电流检测装置51，在测定对象电线5中流过一定振幅(电流值I1)和一定频率的电流I的状态下，如图1、5所示，对将在磁芯12内的测定对象电线5的位置设为被记载为各图中的“中心”、“上”、“右”、“下”、“左”的各位置时的电压信号So的电压值V1进行测定，将在“中心”的电压值V1作为基准值，计算出在“中心”、“上”、“右”、“下”、“左”的各电压值V1与该基准值之间的误差(＝(电压值V1－基准值)/基准值×100)。以下示出该结果(在各电线位置的振幅误差)。此外，图6中示出将该结果图示化后的情况。另外，图6中，用实线示出电流检测装置1A的误差，用虚线示出电流检测装置51的误差。
电流检测装置1A：“中心”···0.0、“上”···0.26、“右”···-0.07、“下”···-0.38、“左”···0.4
电流检测装置51：“中心”···0.0、“上”···-0.83、“右”···-0.04、“下”···1.17、“左”···0.13
由此，电流检测装置51中，对于上述的振幅误差的最大值与最小值之差为2.00(＝1.17-(-0.83))，与此不同的是电流检测装置1A中，对于上述的振幅误差的最大值与最小值之差成为0.78(＝0.4-(-0.38))。因而，根据电流检测装置1A，与电流检测装置51相比，可确认出能够使根据测定对象电线5在磁芯12内部的位置(电线位置)而在电压信号So中产生的特性偏差(这里，振幅(电压值V1)的偏差)更进一步减小。
若对于可减小该振幅偏差的理由进行说明，则由于以各第一单位绕组a和各第二单位绕组b中在电路上离检测电阻14最近的两个单位绕组(图2的示例中为第一单位绕组a5和第二单位绕组b5)、在电路上离检测电阻14第二近的两个单位绕组(图2示例中为第一单位绕组a4和第二单位绕组b4)、···、在电路上离检测电阻14第五近(在电路上最远)的两个单位绕组(图2示例中为第一单位绕组a1和第二单位绕组b1)的顺序，与检测电阻14之间夹着的其他单位绕组的数量变多，因此因寄生电容等而产生的电气损耗变多。因此，通过使得将在电路上离检测电阻14最远的两个单位绕组(第一单位绕组a1和第二单位绕组b1)形成在磁芯12的外表面的形成区域W中位于彼此尽可能远离的位置处的两个形成区域W，将在电路上离检测电阻14第二远的两个单位绕组(第一单位绕组a2和第二单位绕组b2)也形成在位于彼此尽可能远离的位置处的两个形成区域W，对于剩下的在电路上离检测电阻14第三远的两个单位绕组(第一单位绕组a3和第二单位绕组b3)、在电路上离检测电阻14第四远的两个单位绕组(第一单位绕组a4和第二单位绕组b4)、以及在电路上离检测电阻14第五远(最近)的两个单位绕组(第一单位绕组a5和第二单位绕组b5)，也同样地形成在位于彼此尽可能远离的位置处的两个形成区域W，从而能够将电气上相同的单位绕组彼此(第一单位绕组a1和第二单位绕组b1彼此、第一单位绕组a2和第二单位绕组b2彼此、···、第一单位绕组a5和第二单位绕组b5彼此)配置在尽可能远离的位置上，由此能够减小电气损耗的偏差，因此能够减小根据测定对象电线5的位置而在电压信号So中产生的特性偏差。
此外，对于电流检测装置1A和电流检测装置51，将测定对象电线5中流过的电流I的相位作为基准，对将测定对象电线5的位置设为被记载为上述的“中心”、“上”、“右”、“下”、“左”的各位置时的对于电压信号So的相位差进行测定，将在“中心”的相位差作为基准值，对在“中心”、“上”、“右”、“下”、“左”的各相位差与该基准值之间的误差(＝(相位差－基准值)/基准值×100)进行计算。以下示出该结果(在各电线位置的相位误差)。此外，图7中示出将该结果图示化后的情况。另外，图7中，用实线示出电流检测装置1A的误差，用虚线示出电流检测装置51的误差。
电流检测装置1A：“中心”···0.0、“上”···-0.07、“右”···0.03、“下”···-0.11、“左”···-0.15
电流检测装置51：“中心”···0.0、“上”···-1.19、“右”···-0.33、“下”···1.52、“左”···-0.13
由此，电流检测装置51中，对于上述的相位误差的最大值与最小值之差为2.71(＝1.52-(-1.19))，与此不同的是电流检测装置1A中，对于上述的相位误差的最大值与最小值之差成为0.18(＝0.03-(-0.15))。
因而，根据电流检测装置1A，与电流检测装置51相比，可确认出能够使根据测定对象电线5在磁芯12内部的位置(电线位置)而在电压信号So中产生的特性偏差(这里，相位的偏差)更进一步减小。另外，对于可使该相位的偏差减小的理由，由于与可使上述的振幅的偏差减小的理由相同，因此省略说明。
由此，根据该电流检测装置1A、1B、及包括其中某一个的测定装置MS，由一端部21a侧的第一绕组部22和另一端部21b侧的第二绕组部23来构成检测绕组13，由相同卷绕数的n个第一单位绕组a和n个第二单位绕组b来分别构成各绕组部22、23，在将磁芯12的外表面均等划分而规定的2n个形成区域W，对于各第一单位绕组a在将形成区域W中的一个作为第1个形成区域W1时的第奇数个形成区域W，将该形成区域W1作为最初的形成区域W从检测绕组13的一端部21a侧的第一单位绕组a1起依次形成，且对于各第二单位绕组b在2n个形成区域W中的第偶数个形成区域W，将离第1个形成区域W1最远的第偶数个形成区域W作为最初的形成区域，沿着与第一单位绕组a相同的方向从检测绕组13的另一端部21b侧的第二单位绕组b1起依次形成，从而能够简单且可靠地成为第一单位绕组a中的第j个第一单位绕组aj与第二单位绕组b中的第j个第二单位绕组bj不相邻的结构中最优选的结构、即、在第一单位绕组aj和第二单位绕组bj的所有组中第一单位绕组aj和第二单位绕组bj彼此处于最远离的位置的结构。此外，通过采用该结构，根据该电流检测装置1A、1B及该测定装置MS，能够使根据在磁芯12内部的测定对象电线5的位置而在电压信号So中产生的特性偏差(这里，振幅(电压值V1)及相位偏差)更进一步减小。
此外，上述的电流检测装置1A、1B中，采用了检测电阻14预先与检测绕组13相连接、可省去另行准备检测电阻14的麻烦的结构，但并不局限于该结构。例如，在可大致预测测定对象电线5中流过的电流I的电流值I1且该电流值I1横跨较大范围的情况下，优选采用可适当选择使得检测电阻14中产生的电压Vd的电压值与差动检测部15的输入额定值相符的电阻值的检测电阻14的结构。因此，如图1、3所示，电流检测装置1A、1B中，也能够采用将一对电阻连接端子(用于将检测电阻14与检测绕组13串联连接的端子)配置于检测绕组13、且可将所希望的电阻值的检测电阻14连接在该一对电阻连接端子31、31之间的结构。
此外，上述的电流检测装置1A、1B中，作为最优选的结构，采用了如下结构：将各第一单位绕组a和各第二单位绕组b全部以相同卷绕数来形成，与此对应地将磁芯12的外表面均等划分成2n个形成区域W，在第奇数个形成区域W，从第1个形成区域W1起沿着周向从第一单位绕组a1开始依次形成各第一单位绕组a，并且在第偶数个形成区域W，将离形成第一单位绕组a1的第1个形成区域W1最远的第偶数个形成区域W作为最初的形成区域W，沿着与第一单位绕组a相同的方向从检测绕组13的另一端部21b侧的第二单位绕组b1开始依次形成各第二单位绕组b，从而形成在磁芯12的外表面以使得第一单位绕组a中的第j个第一单位绕组aj与第二单位绕组b中的第j个第二单位绕组bj不相邻(本例中利用该优选的结构，成为最远离的位置)，但并不局限于该结构。
例如，只要第一单位绕组a中的第j个第一单位绕组aj与第二单位绕组b中的第j个第二单位绕组bj为相同卷绕数即可，因此无需使各第一单位绕组a的卷绕数全部相同，且对于各第二单位绕组b的卷绕数也无需全部相同，因此也可采用如下结构：使各第一单位绕组a全部成为不同的卷绕数，或并非使各第一单位绕组a中的全部而是使其中的几个彼此成为相同的卷绕数(对于与各第一单位绕组a对应的各第二单位绕组b也采用相同的结构)。此外，对于2n个形成区域W，例如也可采用如下结构：使其成为与分别形成的第一单位绕组a、第二单位绕组b的卷绕数相应的长度等、规定为不同的长度，以取代将磁芯12的外表面沿着周向均等划分成2n个而规定的结构。
此外，只要采用该第j个第一单位绕组aj和该第j个第二单位绕组bj形成在沿着周向不相邻的位置(不相邻的绕组区域W)的结构即可，因此所形成的位置(绕组区域W)并不局限于上述结构那样的最远离的位置(最远离的绕组区域W)。例如，对于各第一单位绕组a，也可采用如下结构：在第奇数个各形成区域W如上所述沿着周向从形成区域W1起依次形成，对于各第二单位绕组b，也可采用如下结构：在第偶数个各形成区域W，将与形成第一单位绕组a1的第1个形成区域W1不相邻的第偶数个形成区域W作为最初的形成区域W，依次或随机地形成。具体而言，如图1所示在第奇数个形成区域W1、W3、W5、W7、W9分别形成有第一单位绕组a1、a2、a3、a4、a5的结构中，虽未图示，但也可采用如下结构：将与形成第一单位绕组a1的第1个形成区域W1不相邻的第偶数个形成区域W4作为最初的形成区域W，将第二单位绕组b1、b2、b3、b4、b5以该顺序形成在第偶数个形成区域W4、W6、W8、W10、W2(在使第一单位绕组aj与第二单位绕组bj不相邻的状态下尽可能远离地形成的结构的一个示例)、或采用如下结构：将与第1个形成区域W1不相邻的第偶数个形成区域W8作为最初的形成区域W，在第偶数个形成区域W8、W10、W2、W4、W6，将第二单位绕组b1、b2、b3、b4、b5的顺序一部分打乱，例如以第二单位绕组b1、b3、b5、b4、b2的顺序来形成(在使第一单位绕组aj与第二单位绕组bj不相邻的状态下尽可能远离地形成的结构的其他示例)。不管是在采用哪一种结构的情况下，与上述电流检测装置51相比，都可确认出能够使根据在磁芯12内部的测定对象电线5的位置而在电压信号So中产生的上述特性偏差进一步减小。
此外，电流检测装置1A、1B并不局限于如上述的示例那样单独作为CT使用的结构，虽未图示，也可通过与霍尔元件、磁通门传感器等磁传感器进行组合以使检测绕组13起到作为反馈绕组的作用，从而构成为零磁通型电流检测装置。此外，电流检测装置1A、1B中，如上所述，将构成第一绕组部22的第一单位绕组a的个数n和构成第二绕组部23的第二单位绕组b的个数n分别设为5个、6个，但只要n为2以上的整数即可，当然也可为2个、3个、4个、以及7个以上。此外，作为包括电流检测装置1A、1B的测定装置MS，以电流测定装置为例进行了说明，但作为包括流检测装置1A、1B的测定装置MS，除了电流测定装置以外可采用功率测定装置等各种测定装置。
标号说明
1A、1B 电流检测装置
5 测定对象电线
12 磁芯
13 检测绕组
14 检测电阻
21a 一端部
21b 另一端部
22 第一绕组部
23 第二绕组部
a 第一单位绕组
b 第二单位绕组
I 电流
I1 电流值
Id 电流
MS 测定装置
Vd 电压
W 形成区域。

Claims (9)

1.一种电流检测装置，
包括：测定对象电线插通于内部的环状磁芯；形成于该磁芯的外表面的检测绕组；以及为了将检测电阻与该检测绕组串联连接而配置于该检测绕组的一对电阻连接端子，该检测电阻将由于在插通于所述磁芯的所述测定对象电线中流过测定电流而在所述检测绕组中流过的电流转换成电压，所述电流检测装置的特征在于，
所述检测绕组由一端部侧的第一绕组部、和与该第一绕组部串联连接的另一端部侧的第二绕组部构成，
所述第一绕组部是将n个第一单位绕组串联连接而构成，n为3以上的整数，
所述第二绕组部是将n个第二单位绕组串联连接而构成，
所述外表面沿着所述磁芯的周向划分成2n个形成区域，
所述n个第一单位绕组将所述2n个形成区域中的一个作为第1个形成区域在沿着所述周向成为第奇数个的形成区域形成，且所述n个第二单位绕组在沿着所述2n个形成区域的所述周向成为第偶数个的形成区域形成，以使得该第一单位绕组中从所述检测绕组的一端部侧起第j个第一单位绕组与该第二单位绕组中从所述检测绕组的另一端部侧起第j个第二单位绕组不相邻，j为1以上n以下的任意整数，且成为相同卷绕数。
2.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，
所述第j个第二单位绕组在沿着所述周向离所述第j个第一单位绕组的所述形成区域最远的形成区域形成。
3.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，
所述2n个形成区域划分成相同长度，
所述n个第一单位绕组将所述第1个形成区域作为最初的形成区域从所述检测绕组的所述一端部侧的第一单位绕组起依次以相同卷绕数来形成，
所述n个第二单位绕组将所述2n个形成区域中沿着所述周向离所述第1个形成区域最远的第偶数个形成区域作为最初的形成区域，沿着与所述第一单位绕组相同的方向从所述检测绕组的所述另一端部侧的第二单位绕组起依次以相同卷绕数来形成。
4.如权利要求2所述的电流检测装置，其特征在于，
所述2n个形成区域划分成相同长度，
所述n个第一单位绕组将所述第1个形成区域作为最初的形成区域从所述检测绕组的所述一端部侧的第一单位绕组起依次以相同卷绕数来形成，
所述n个第二单位绕组将所述2n个形成区域中沿着所述周向离所述第1个形成区域最远的第偶数个形成区域作为最初的形成区域，沿着与所述第一单位绕组相同的方向从所述检测绕组的所述另一端部侧的第二单位绕组起依次以相同卷绕数来形成。
5.一种电流检测装置，
包括：测定对象电线插通于内部的环状磁芯；形成于该磁芯的外表面的检测绕组；以及与该检测绕组串联连接并且将由于在插通于所述磁芯的所述测定对象电线中流过测定电流而在该检测绕组中流过的电流转换成电压的检测电阻，所述电流检测装置的特征在于，
所述检测绕组由一端部侧的第一绕组部、和与该第一绕组部串联连接的另一端部侧的第二绕组部构成，
所述第一绕组部是将n个第一单位绕组串联连接而构成，n为3以上的整数，
所述第二绕组部是将n个第二单位绕组串联连接而构成，
所述外表面沿着所述磁芯的周向划分成2n个形成区域，
所述n个第一单位绕组将所述2n个形成区域中的一个作为第1个形成区域在沿着所述周向成为第奇数个的形成区域形成，且所述n个第二单位绕组在沿着所述2n个形成区域的所述周向成为第偶数个的形成区域形成，以使得该第一单位绕组中从所述检测绕组的一端部侧起第j个第一单位绕组与该第二单位绕组中从所述检测绕组的另一端部侧起第j个第二单位绕组不相邻，j为1以上n以下的任意整数，且成为相同卷绕数。
6.如权利要求5所述的电流检测装置，其特征在于，
所述第j个第二单位绕组在沿着所述周向离所述第j个第一单位绕组的所述形成区域最远的形成区域形成。
7.如权利要求5所述的电流检测装置，其特征在于，
所述2n个形成区域划分成相同长度，
所述n个第一单位绕组将所述第1个形成区域作为最初的形成区域从所述检测绕组的所述一端部侧的第一单位绕组起依次以相同卷绕数来形成，
所述n个第二单位绕组将所述2n个形成区域中沿着所述周向离所述第1个形成区域最远的第偶数个形成区域作为最初的形成区域，沿着与所述第一单位绕组相同的方向从所述检测绕组的所述另一端部侧的第二单位绕组起依次以相同卷绕数来形成。
8.如权利要求6所述的电流检测装置，其特征在于，
所述2n个形成区域划分成相同长度，
所述n个第一单位绕组将所述第1个形成区域作为最初的形成区域从所述检测绕组的所述一端部侧的第一单位绕组起依次以相同卷绕数来形成，
所述n个第二单位绕组将所述2n个形成区域中沿着所述周向离所述第1个形成区域最远的第偶数个形成区域作为最初的形成区域，沿着与所述第一单位绕组相同的方向从所述检测绕组的所述另一端部侧的第二单位绕组起依次以相同卷绕数来形成。
9.一种测定装置，包括：
权利要求1至8中的任一项所述的电流检测装置；
基于由所述检测电阻转换后的所述电压来测定所述测定电流的电流值的处理部；以及
输出测定出的所述电流值的输出部。
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