JP2000065866A - 電流プローブ - Google Patents
電流プローブInfo
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- JP2000065866A JP2000065866A JP10240206A JP24020698A JP2000065866A JP 2000065866 A JP2000065866 A JP 2000065866A JP 10240206 A JP10240206 A JP 10240206A JP 24020698 A JP24020698 A JP 24020698A JP 2000065866 A JP2000065866 A JP 2000065866A
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、建物の柱、梁や鉄塔等の大き
な構築物に流れる雷サージ電流の総電流等を十分な精度
で測定を可能とする電流プローブを提供することにあ
る。 【解決手段】本発明は、ロゴスキーコイルを使用して、
サージ性の電流測定に用いられる電流プローブにおい
て、コイル支持体に絶縁心線を所定のピッチで巻いたコ
イルと、前記コイルの中心を通る帰路線を有し、前記コ
イルと帰路線で構成されるロゴスキーコイルを１ユニッ
ト部品１１とし、それぞれ所定の形状を有する複数のユ
ニット部品１１を相互に接続することにより、絶縁心線
と帰路線間の浮遊容量を小さくすることを特徴とする。
な構築物に流れる雷サージ電流の総電流等を十分な精度
で測定を可能とする電流プローブを提供することにあ
る。 【解決手段】本発明は、ロゴスキーコイルを使用して、
サージ性の電流測定に用いられる電流プローブにおい
て、コイル支持体に絶縁心線を所定のピッチで巻いたコ
イルと、前記コイルの中心を通る帰路線を有し、前記コ
イルと帰路線で構成されるロゴスキーコイルを１ユニッ
ト部品１１とし、それぞれ所定の形状を有する複数のユ
ニット部品１１を相互に接続することにより、絶縁心線
と帰路線間の浮遊容量を小さくすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非接触で電流測定
を行う電流プローブにおいて、サージ電流測定に用いら
れる電流プローブに関するものである。
を行う電流プローブにおいて、サージ電流測定に用いら
れる電流プローブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ロゴスキーコイルを電流プローブとして
用いた雷サージ電流などのサージ電流測定方法は、被測
定物の形状を変更する必要がなく、また非接触で電流測
定が可能であるので、通信ケーブルや電力ケーブル、あ
るいは建物の柱や梁などの構造体に流れる雷サージ電流
を測定する方法として最もよく用いられる。
用いた雷サージ電流などのサージ電流測定方法は、被測
定物の形状を変更する必要がなく、また非接触で電流測
定が可能であるので、通信ケーブルや電力ケーブル、あ
るいは建物の柱や梁などの構造体に流れる雷サージ電流
を測定する方法として最もよく用いられる。
【０００３】図１０にロゴスキーコイルを用いた電流プ
ローブの原理構成を示す。図において、ロゴスキーコイ
ルは、円環状のコイル支持体１０１に絶縁心線を一様な
ピッチで巻いたコイル１０２と、そのコイル１０２の終
端の線をコイル１０２の中心を通して折り返した帰路線
１０３とを有し、巻き始めの心線と折り返した心線を近
接して引き出す構造になっている。符号１０４は被測定
物であり、その断面を示している。この被測定物１０４
の長手方向に電流が流れてコイル１０２を貫通する磁界
が変化すると、コイル１０２に電圧が誘導され、この電
圧から電流を求める仕組みになっている。
ローブの原理構成を示す。図において、ロゴスキーコイ
ルは、円環状のコイル支持体１０１に絶縁心線を一様な
ピッチで巻いたコイル１０２と、そのコイル１０２の終
端の線をコイル１０２の中心を通して折り返した帰路線
１０３とを有し、巻き始めの心線と折り返した心線を近
接して引き出す構造になっている。符号１０４は被測定
物であり、その断面を示している。この被測定物１０４
の長手方向に電流が流れてコイル１０２を貫通する磁界
が変化すると、コイル１０２に電圧が誘導され、この電
圧から電流を求める仕組みになっている。
【０００４】図１１にロゴスキーコイルとその周波数応
答特性を補正するための積分回路の等価回路を示す。図
において、ロゴスキーコイルは、コイルのインダクタン
ス１１１、コイルと帰路線の抵抗１１２、コイルと帰路
線の浮遊容量１１３で表わされ、積分回路は、抵抗１１
４と容量１１５で表わされる。浮遊容量１１３の影響が
無視できる周波数の低い領域では波源１１８とコイルと
の結合係数は角周波数に相互インダクタンスをかけたも
ので表わされるので、波源１１８に流れる電流が一定で
あれば、誘導電圧は周波数に比例して大きくなる。従っ
て、それを補正するために、周波数が高くなるほど損失
が大きくなる積分回路を用いて補正を行い、全体の周波
数応答をフラットにして、雷サージ等のサージ電流測定
を可能としている。
答特性を補正するための積分回路の等価回路を示す。図
において、ロゴスキーコイルは、コイルのインダクタン
ス１１１、コイルと帰路線の抵抗１１２、コイルと帰路
線の浮遊容量１１３で表わされ、積分回路は、抵抗１１
４と容量１１５で表わされる。浮遊容量１１３の影響が
無視できる周波数の低い領域では波源１１８とコイルと
の結合係数は角周波数に相互インダクタンスをかけたも
ので表わされるので、波源１１８に流れる電流が一定で
あれば、誘導電圧は周波数に比例して大きくなる。従っ
て、それを補正するために、周波数が高くなるほど損失
が大きくなる積分回路を用いて補正を行い、全体の周波
数応答をフラットにして、雷サージ等のサージ電流測定
を可能としている。
【０００５】ロゴスキーコイルを用いた電流プローブ
は、建物の柱、梁や鉄塔等に流れる電流を測定するた
め、大口径化されることが多く、これがこの電流プロー
ブの利点である。しかし、大口径化するために、ロゴス
キーコイルを長尺化していくと、コイルのインダクタン
ス１１１とコイルの帰路線の浮遊容量１１３の増加によ
る共振周波数の低下により、高周波特性が悪化してしま
うため、測定対象とするサージ電流に含まれる周波数成
分によっては、ロゴスキーコイルの長尺化はある長さ以
上は困難であった。
は、建物の柱、梁や鉄塔等に流れる電流を測定するた
め、大口径化されることが多く、これがこの電流プロー
ブの利点である。しかし、大口径化するために、ロゴス
キーコイルを長尺化していくと、コイルのインダクタン
ス１１１とコイルの帰路線の浮遊容量１１３の増加によ
る共振周波数の低下により、高周波特性が悪化してしま
うため、測定対象とするサージ電流に含まれる周波数成
分によっては、ロゴスキーコイルの長尺化はある長さ以
上は困難であった。
【０００６】例えば、２×４０μｓ程度の標準的な直撃
雷サージ電流波形の場合、電流プローブに使用するロゴ
スキーコイルの長さは４ｍ程度が限界であり、建物の
柱、梁や鉄塔等の雷サージ電流の総電流を測定する場
合、十分な精度での測定は困難であった。
雷サージ電流波形の場合、電流プローブに使用するロゴ
スキーコイルの長さは４ｍ程度が限界であり、建物の
柱、梁や鉄塔等の雷サージ電流の総電流を測定する場
合、十分な精度での測定は困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、建物の柱、梁や鉄塔等の大きな
構築物に流れる雷サージ電流の総電流等を十分な精度で
測定を可能とする電流プローブを提供することを目的と
する。
鑑みてなされたもので、建物の柱、梁や鉄塔等の大きな
構築物に流れる雷サージ電流の総電流等を十分な精度で
測定を可能とする電流プローブを提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、円環状のコイル支持体に絶縁心線を一様な
ピッチで巻いたコイルと、このコイルの終端の線をコイ
ルの中心を通して折り返した帰路線を有し、巻き始めの
心線と折り返した心線を近接して引き出す構造になって
おり、被測定物に電流が流れてコイルを貫通する磁界が
変化すると、コイルに電圧が誘導され、この電圧から電
流を求める仕組みになっているロゴスキーコイルを使用
して、サージ性の電流測定に用いられる電流プローブに
おいて、コイル支持体に絶縁心線を所定のピッチで巻い
たコイルと、前記コイルの中心を通る帰路線を有し、前
記コイルと帰路線で構成されるロゴスキーコイルを１ユ
ニット部品とし、それぞれ所定の形状を有する複数のユ
ニット部品を相互に接続することにより、絶縁心線と帰
路線間の浮遊容量を小さくすることを特徴とするもので
ある。
に本発明は、円環状のコイル支持体に絶縁心線を一様な
ピッチで巻いたコイルと、このコイルの終端の線をコイ
ルの中心を通して折り返した帰路線を有し、巻き始めの
心線と折り返した心線を近接して引き出す構造になって
おり、被測定物に電流が流れてコイルを貫通する磁界が
変化すると、コイルに電圧が誘導され、この電圧から電
流を求める仕組みになっているロゴスキーコイルを使用
して、サージ性の電流測定に用いられる電流プローブに
おいて、コイル支持体に絶縁心線を所定のピッチで巻い
たコイルと、前記コイルの中心を通る帰路線を有し、前
記コイルと帰路線で構成されるロゴスキーコイルを１ユ
ニット部品とし、それぞれ所定の形状を有する複数のユ
ニット部品を相互に接続することにより、絶縁心線と帰
路線間の浮遊容量を小さくすることを特徴とするもので
ある。
【０００９】また本発明は、上記電流プローブにおい
て、各ユニット部品の内部に磁束を集中させる磁性体を
設け、隣接ユニット部品との接続時に前記磁性体がその
接続面で接触する構造であることを特徴とするものであ
る。
て、各ユニット部品の内部に磁束を集中させる磁性体を
設け、隣接ユニット部品との接続時に前記磁性体がその
接続面で接触する構造であることを特徴とするものであ
る。
【００１０】また本発明は、上記電流プローブにおい
て、各ユニット部品をそれぞれ静電シールドすることを
特徴とするものである。また本発明は、上記電流プロー
ブにおいて、各ユニット部品に周波数特性補正用の積分
回路を組み込み、各ユニット部品の積分回路の出力端を
相互に接続することを特徴とするものである。
て、各ユニット部品をそれぞれ静電シールドすることを
特徴とするものである。また本発明は、上記電流プロー
ブにおいて、各ユニット部品に周波数特性補正用の積分
回路を組み込み、各ユニット部品の積分回路の出力端を
相互に接続することを特徴とするものである。
【００１１】また本発明は、上記電流プローブにおい
て、各ユニット部品を相互に接続し周波数特性を補正す
るために、能動電子回路を用いた積分回路と加算回路を
使用することを特徴とするものである。
て、各ユニット部品を相互に接続し周波数特性を補正す
るために、能動電子回路を用いた積分回路と加算回路を
使用することを特徴とするものである。
【００１２】本発明は、一つのロゴスキーコイルで構成
されていた電流プローブを、所定の形状を有するロゴス
キーコイルで構成される複数のユニット部品に分割する
ものであり、各ユニット部品は、接続するときに被測定
物の形状に対しユニット数により長さを調節することが
でき、その周波数特性は、ロゴスキーコイルのインダク
タンスと浮遊容量を低減させることができるので、それ
らの共振周波数を高周波側に移動させることが可能とな
り、電流プローブの高周波側の周波数特性を改善でき
る。
されていた電流プローブを、所定の形状を有するロゴス
キーコイルで構成される複数のユニット部品に分割する
ものであり、各ユニット部品は、接続するときに被測定
物の形状に対しユニット数により長さを調節することが
でき、その周波数特性は、ロゴスキーコイルのインダク
タンスと浮遊容量を低減させることができるので、それ
らの共振周波数を高周波側に移動させることが可能とな
り、電流プローブの高周波側の周波数特性を改善でき
る。
【００１３】また、電流プローブの周波数特性は１ユニ
ット部品の感度特性と同一であり、ユニット部品の本数
を増減することにより電流プローブの径を変えても感度
特性は変わらず、被測定物の大きさや形状に合わせ、か
つ現場で自由に組み立てても同一の感度特性として使用
できる。
ット部品の感度特性と同一であり、ユニット部品の本数
を増減することにより電流プローブの径を変えても感度
特性は変わらず、被測定物の大きさや形状に合わせ、か
つ現場で自由に組み立てても同一の感度特性として使用
できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態例を詳細に説明する。図１は、本発明によるユニ
ット部品を組み合わせたロゴスキーコイルの基本概念を
示す図である。図において、ロゴスキーコイルで構成さ
れる複数のユニット部品１１は被測定物（図示せず）を
囲むように配置し、それぞれのユニット部品１１は電圧
検出端子１２を有し、電圧検出端子１２の電圧を加算す
ることにより、被測定物に流れる電流を測定する構造で
ある。
の形態例を詳細に説明する。図１は、本発明によるユニ
ット部品を組み合わせたロゴスキーコイルの基本概念を
示す図である。図において、ロゴスキーコイルで構成さ
れる複数のユニット部品１１は被測定物（図示せず）を
囲むように配置し、それぞれのユニット部品１１は電圧
検出端子１２を有し、電圧検出端子１２の電圧を加算す
ることにより、被測定物に流れる電流を測定する構造で
ある。
【００１５】すなわち、コイル支持体に絶縁心線を所定
のピッチで巻いたコイルと、前記コイルの中心を通る帰
路線を有し、前記コイルと帰路線で構成されるロゴスキ
ーコイルを１ユニット部品１１とし、それぞれ所定の形
状を有する複数のユニット部品１１を相互に接続するこ
とにより、絶縁心線と帰路線間の浮遊容量を小さくする
構造である。
のピッチで巻いたコイルと、前記コイルの中心を通る帰
路線を有し、前記コイルと帰路線で構成されるロゴスキ
ーコイルを１ユニット部品１１とし、それぞれ所定の形
状を有する複数のユニット部品１１を相互に接続するこ
とにより、絶縁心線と帰路線間の浮遊容量を小さくする
構造である。
【００１６】図２は、本発明によるユニット部品を組み
合わせた電流プローブの基本的な等価回路を示す図であ
る。図２において、１１８は波源、２１−１〜２１−ｎ
はロゴスキーコイルで構成されるユニット部品、１１１
−１〜１１１−ｎはおのおの各ユニット部品のコイルの
インダクタンス、１１２−１〜１１２−ｎはおのおの各
ユニット部品のコイルの直流抵抗、１１３−１〜１１３
−ｎのおのおの各ユニット部品のコイルの浮遊容量であ
る。２２は電流プローブの周波数応答特性を補正するた
めの積分回路で２３が充電用の抵抗、２４が充電用のコ
ンデンサである。
合わせた電流プローブの基本的な等価回路を示す図であ
る。図２において、１１８は波源、２１−１〜２１−ｎ
はロゴスキーコイルで構成されるユニット部品、１１１
−１〜１１１−ｎはおのおの各ユニット部品のコイルの
インダクタンス、１１２−１〜１１２−ｎはおのおの各
ユニット部品のコイルの直流抵抗、１１３−１〜１１３
−ｎのおのおの各ユニット部品のコイルの浮遊容量であ
る。２２は電流プローブの周波数応答特性を補正するた
めの積分回路で２３が充電用の抵抗、２４が充電用のコ
ンデンサである。
【００１７】この電流プローブを従来の図１０および図
１１に示すように１つのロゴスキーコイルで構成した場
合、コイルの径が大きくなるに従って、コイルのインダ
クタンス１１１、コイルの浮遊容量１１３が大きくな
る。この回路は図に示すように並列共振回路となってい
るので、その共振周波数が下がり、その部分の感度が大
きく変動するので、周波数応答特性が一定の周波数範囲
が狭くなってしまう。一方、本発明の図１および図２に
示すように、電流プローブを複数のユニット部品１１で
構成した場合、個々のユニット部品１１のコイルの巻き
数は小さくできるので、コイルのインダクタンス１１１
−１〜１１１−ｎ、コイルの浮遊容量１１３−１〜１１
３−ｎを小さくでき、その共振周波数を上げることがで
きるので、周波数応答特性が一定の周波数を広くでき
る。複数のユニット部品１１で電流プローブを構成した
場合、各ユニット部品１１の共振周波数はほとんど変化
しないので、大きな構造物の総電流を測定するために電
流プローブのループの径を大きくしていっても周波数応
答特性は悪くならない。
１１に示すように１つのロゴスキーコイルで構成した場
合、コイルの径が大きくなるに従って、コイルのインダ
クタンス１１１、コイルの浮遊容量１１３が大きくな
る。この回路は図に示すように並列共振回路となってい
るので、その共振周波数が下がり、その部分の感度が大
きく変動するので、周波数応答特性が一定の周波数範囲
が狭くなってしまう。一方、本発明の図１および図２に
示すように、電流プローブを複数のユニット部品１１で
構成した場合、個々のユニット部品１１のコイルの巻き
数は小さくできるので、コイルのインダクタンス１１１
−１〜１１１−ｎ、コイルの浮遊容量１１３−１〜１１
３−ｎを小さくでき、その共振周波数を上げることがで
きるので、周波数応答特性が一定の周波数を広くでき
る。複数のユニット部品１１で電流プローブを構成した
場合、各ユニット部品１１の共振周波数はほとんど変化
しないので、大きな構造物の総電流を測定するために電
流プローブのループの径を大きくしていっても周波数応
答特性は悪くならない。
【００１８】図３に、長さ４ｍのロゴスキーコイルで構
成される電流プローブを （１） １個のロゴスキーコイル（ユニット部品の長さ
４ｍ）で構成（分割なし） （２） ２個のロゴスキーコイル（ユニット部品の長さ
２ｍ）で構成（２分割） （３） ３個のロゴスキーコイル（ユニット部品の長さ
１．７ｍ）で構成（３分割） （４） ４個のロゴスキーコイル（ユニット部品の長さ
１ｍ）で構成（４分割） の場合について、その周波数応答特性を計算した結果を
示す。図に示すように、分割数を多くして、ユニット部
品の長さが短くなるに従って電流プローブの周波数特性
が改善されていることがわかる。
成される電流プローブを （１） １個のロゴスキーコイル（ユニット部品の長さ
４ｍ）で構成（分割なし） （２） ２個のロゴスキーコイル（ユニット部品の長さ
２ｍ）で構成（２分割） （３） ３個のロゴスキーコイル（ユニット部品の長さ
１．７ｍ）で構成（３分割） （４） ４個のロゴスキーコイル（ユニット部品の長さ
１ｍ）で構成（４分割） の場合について、その周波数応答特性を計算した結果を
示す。図に示すように、分割数を多くして、ユニット部
品の長さが短くなるに従って電流プローブの周波数特性
が改善されていることがわかる。
【００１９】従って、建物の柱、梁や鉄塔等の大きな構
築物に流れる雷サージ電流の総電流を精度良く測定する
ことが可能となる。 ［実施形態例１］図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１
の実施形態例を示す図であり、１１は各ユニット部品で
ある。図に示すように、各ユニット部品１１の長さが一
定の場合、その相互に接続する個数を変えることによ
り、電流プローブの直径を大きくすることができ、より
大きな構造体に流れる雷サージの総電流を、その周波数
特性を損なうことなく測定が可能となる。
築物に流れる雷サージ電流の総電流を精度良く測定する
ことが可能となる。 ［実施形態例１］図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１
の実施形態例を示す図であり、１１は各ユニット部品で
ある。図に示すように、各ユニット部品１１の長さが一
定の場合、その相互に接続する個数を変えることによ
り、電流プローブの直径を大きくすることができ、より
大きな構造体に流れる雷サージの総電流を、その周波数
特性を損なうことなく測定が可能となる。
【００２０】［実施形態例２］図５は、本発明の第２の
実施形態例を示す図であり、５２は各ユニット部品１１
の磁性体である。図に示すように、磁性体５２により、
ロゴスキーコイルユニット部品１１の内部に磁束を集中
させることにより、ロゴスキーコイルで構成される電流
プローブの検出感度を改善することができる。隣接ユニ
ット部品１１間の磁性体５２の接続面５３に空隙がある
とそこから磁束がもれ、感度の劣化を招くので、できる
だけ空隙がないように接触する構造にする。
実施形態例を示す図であり、５２は各ユニット部品１１
の磁性体である。図に示すように、磁性体５２により、
ロゴスキーコイルユニット部品１１の内部に磁束を集中
させることにより、ロゴスキーコイルで構成される電流
プローブの検出感度を改善することができる。隣接ユニ
ット部品１１間の磁性体５２の接続面５３に空隙がある
とそこから磁束がもれ、感度の劣化を招くので、できる
だけ空隙がないように接触する構造にする。
【００２１】［実施形態例３］図６は、本発明の第３の
実施形態例を示す図であり、６１は各ユニット部品をそ
れぞれ静電シルードするための金属ケース、６２は金属
ケース内部に磁界が入って来るようにするためのスリッ
トである。スリットとしては、コイルの長手方向に開け
る場合や、円周方向に開ける場合、両端に開ける場合さ
まざまな方法がある。また、各ユニット部品からの電圧
検出端子１２も静電シールドを施すと効果的である。こ
の場合、電圧検出端子１２の一方は金属シールドがかね
ることができる。また、各ユニット部品の金属シールド
が合成点以外では互いに接触しないようにする必要があ
る。
実施形態例を示す図であり、６１は各ユニット部品をそ
れぞれ静電シルードするための金属ケース、６２は金属
ケース内部に磁界が入って来るようにするためのスリッ
トである。スリットとしては、コイルの長手方向に開け
る場合や、円周方向に開ける場合、両端に開ける場合さ
まざまな方法がある。また、各ユニット部品からの電圧
検出端子１２も静電シールドを施すと効果的である。こ
の場合、電圧検出端子１２の一方は金属シールドがかね
ることができる。また、各ユニット部品の金属シールド
が合成点以外では互いに接触しないようにする必要があ
る。
【００２２】このように、静電シールドを施すことによ
り、サージ電流測定の誤差に要因となる静電誘導により
生じる送電線等からのノイズを防ぐことができるので、
精度の良い測定が可能となる利点がある。
り、サージ電流測定の誤差に要因となる静電誘導により
生じる送電線等からのノイズを防ぐことができるので、
精度の良い測定が可能となる利点がある。
【００２３】［実施形態例４］図７は、本発明の第４の
実施形態例を示す図であり、７１−１〜７１−ｎは各ユ
ニット部品に内蔵された積分回路で、７２−１〜７２−
ｎは積分回路の抵抗、７３−１〜７３−ｎは積分回路の
コンデンサである。前記各ユニット部品の積分回路７１
−１〜７１−ｎの出力端は相互に接続される。このよう
な構造にすることにより、各ユニット部品ごとに周波数
応答特性を補正しておけば、組み合わせごとに周波数応
答特性の補正を行う必要がなくなる利点がある。図中、
図２と同一部分は同一符号を付してその説明を省略す
る。
実施形態例を示す図であり、７１−１〜７１−ｎは各ユ
ニット部品に内蔵された積分回路で、７２−１〜７２−
ｎは積分回路の抵抗、７３−１〜７３−ｎは積分回路の
コンデンサである。前記各ユニット部品の積分回路７１
−１〜７１−ｎの出力端は相互に接続される。このよう
な構造にすることにより、各ユニット部品ごとに周波数
応答特性を補正しておけば、組み合わせごとに周波数応
答特性の補正を行う必要がなくなる利点がある。図中、
図２と同一部分は同一符号を付してその説明を省略す
る。
【００２４】［実施形態例５］図８は、本発明の第５の
実施形態例を示す図であり、８１は各ユニット部品を相
互に接続し周波数特性を補正するために、能動素子、例
えばオペアンプ、を用いた加算回路と積分回路である。
能動電子回路を用いることにより、加算回路や積分回路
の損失を小さくすることができ、感度の向上を図ること
ができる。図中、図２と同一部分は同一符号を付してそ
の説明を省略する。
実施形態例を示す図であり、８１は各ユニット部品を相
互に接続し周波数特性を補正するために、能動素子、例
えばオペアンプ、を用いた加算回路と積分回路である。
能動電子回路を用いることにより、加算回路や積分回路
の損失を小さくすることができ、感度の向上を図ること
ができる。図中、図２と同一部分は同一符号を付してそ
の説明を省略する。
【００２５】［実施形態例６］図９は、本発明の第６の
実施形態例を示す図であり、９１は能動素子、例えばオ
ペアンプ、を用いた加算回路である。能動素子を用いる
ことにより、加算回路の損失を小さくできると同時に、
個々のユニット部品の分離をより確実に行うことができ
る。このような構造にすることにより、各ユニット部品
ごとに周波数応答特性を補正しておけば、組み合わせご
とに周波数応答特性の補正を行う必要がなくなる利点が
ある。図中、図２および図７と同一部分は同一符号を付
してその説明を省略する。
実施形態例を示す図であり、９１は能動素子、例えばオ
ペアンプ、を用いた加算回路である。能動素子を用いる
ことにより、加算回路の損失を小さくできると同時に、
個々のユニット部品の分離をより確実に行うことができ
る。このような構造にすることにより、各ユニット部品
ごとに周波数応答特性を補正しておけば、組み合わせご
とに周波数応答特性の補正を行う必要がなくなる利点が
ある。図中、図２および図７と同一部分は同一符号を付
してその説明を省略する。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、非接
触でサージ性の電流測定を行うロゴスキーコイルを用い
た電流プローブにおいて、いろいろな大きさや形状の被
測定物に対して、また測定条件に左右されずに容易に電
流測定を行うことができる利点がある。
触でサージ性の電流測定を行うロゴスキーコイルを用い
た電流プローブにおいて、いろいろな大きさや形状の被
測定物に対して、また測定条件に左右されずに容易に電
流測定を行うことができる利点がある。
【図１】本発明によるロゴスキーコイルを用いた電流プ
ローブの構成の基本概念を示す構成図である。
ローブの構成の基本概念を示す構成図である。
【図２】本発明によるユニット部品を組み合わせたロゴ
スキーコイルを用いた電流プローブの基本的な等価回路
である。
スキーコイルを用いた電流プローブの基本的な等価回路
である。
【図３】本発明によるユニット部品を組み合わせたロゴ
スキーコイルを用いた電流プローブの周波数特性計算例
を示す特性図である。
スキーコイルを用いた電流プローブの周波数特性計算例
を示す特性図である。
【図４】本発明によるユニット部品を組み合わせた電流
プローブの第１の実施形態例を示す構成図である。
プローブの第１の実施形態例を示す構成図である。
【図５】本発明によるユニット部品を組み合わせた電流
プローブの第２の実施形態例を示す構成図である。
プローブの第２の実施形態例を示す構成図である。
【図６】本発明によるユニット部品を組み合わせた電流
プローブの第３の実施形態例を示す構成図である。
プローブの第３の実施形態例を示す構成図である。
【図７】本発明によるユニット部品を組み合わせた電流
プローブの第４の実施形態例を示す回路図である。
プローブの第４の実施形態例を示す回路図である。
【図８】本発明によるユニット部品を組み合わせた電流
プローブの第５の実施形態例を示す回路図である。
プローブの第５の実施形態例を示す回路図である。
【図９】本発明によるユニット部品を組み合わせた電流
プローブの第６の実施形態例を示す回路図である。
プローブの第６の実施形態例を示す回路図である。
【図１０】ロゴスキーコイルを用いた電流プローブの原
理構成を示す構成説明図である。
理構成を示す構成説明図である。
【図１１】ロゴスキーコイルを用いた電流プローブの等
価回路を示す回路図である。
価回路を示す回路図である。
１１ ユニット部品 １２ ユニット部品の電圧検出端子 ２１−１〜２１−ｎ 電流プローブを構成する各ユニッ
ト部品 １１１−１〜１１１−ｎ 各ユニット部品のコイルのイ
ンダクタンス １１２−１〜１１２−ｎ 各ユニット部品のコイルの直
流抵抗 １１３−１〜１１３−ｎ 各ユニット部品のコイルの浮
遊容量 ２２ 電流プローブの周波数応答特性を補正するための
積分回路 ２３ 積分回路の充電用の抵抗 ２４ 積分回路の充電用のコンデンサ ５２ 各ユニット部品の磁性体 ５３ ユニット部品間の磁性体５２の接合面 ６１ ユニット部品を静電シールドするための金属ケー
ス ６２ 金属ケース内部に磁界が入って来るようにするた
めのスリット ７１−１〜７１−ｎ 各ユニット部品に内蔵された積分
回路 ７２−１〜７２−ｎ 積分回路の抵抗 ７３−１〜７３−ｎ 積分回路のコンデンサ ８１ 能動素子、例えばオペアンプ、を用いた加算回路
と積分回路 ９１ 能動素子、例えばオペアンプ、を用いた加算回路 １０１ コイル支持体 １０２ ロゴスキーコイル １０３ 帰路線 １０４ 被測定物 １１１ コイルのインダクタンス １１２ コイルの抵抗 １１３ コイルの浮遊容量 １１４ 積分器の抵抗 １１５ 積分器の容量 １１６ 検出点 １１７ 検出点 １１８ 波源
ト部品 １１１−１〜１１１−ｎ 各ユニット部品のコイルのイ
ンダクタンス １１２−１〜１１２−ｎ 各ユニット部品のコイルの直
流抵抗 １１３−１〜１１３−ｎ 各ユニット部品のコイルの浮
遊容量 ２２ 電流プローブの周波数応答特性を補正するための
積分回路 ２３ 積分回路の充電用の抵抗 ２４ 積分回路の充電用のコンデンサ ５２ 各ユニット部品の磁性体 ５３ ユニット部品間の磁性体５２の接合面 ６１ ユニット部品を静電シールドするための金属ケー
ス ６２ 金属ケース内部に磁界が入って来るようにするた
めのスリット ７１−１〜７１−ｎ 各ユニット部品に内蔵された積分
回路 ７２−１〜７２−ｎ 積分回路の抵抗 ７３−１〜７３−ｎ 積分回路のコンデンサ ８１ 能動素子、例えばオペアンプ、を用いた加算回路
と積分回路 ９１ 能動素子、例えばオペアンプ、を用いた加算回路 １０１ コイル支持体 １０２ ロゴスキーコイル １０３ 帰路線 １０４ 被測定物 １１１ コイルのインダクタンス １１２ コイルの抵抗 １１３ コイルの浮遊容量 １１４ 積分器の抵抗 １１５ 積分器の容量 １１６ 検出点 １１７ 検出点 １１８ 波源
Claims (5)
- 【請求項１】 円環状のコイル支持体に絶縁心線を一様
なピッチで巻いたコイルと、このコイルの終端の線をコ
イルの中心を通して折り返した帰路線を有し、巻き始め
の心線と折り返した心線を近接して引き出す構造になっ
ており、被測定物に電流が流れてコイルを貫通する磁界
が変化すると、コイルに電圧が誘導され、この電圧から
電流を求める仕組みになっているロゴスキーコイルを使
用して、サージ性の電流測定に用いられる電流プローブ
において、 コイル支持体に絶縁心線を所定のピッチで巻いたコイル
と、前記コイルの中心を通る帰路線を有し、前記コイル
と帰路線で構成されるロゴスキーコイルを１ユニット部
品とし、それぞれ所定の形状を有する複数のユニット部
品を相互に接続することにより、絶縁心線と帰路線間の
浮遊容量を小さくすることを特徴とする電流プローブ。 - 【請求項２】 請求項１記載の電流プローブにおいて、 各ユニット部品の内部に磁束を集中させる磁性体を設
け、隣接ユニット部品との接続時に前記磁性体がその接
続面で接触する構造であることを特徴とする電流プロー
ブ。 - 【請求項３】 請求項１記載の電流プローブにおいて、 各ユニット部品をそれぞれ静電シールドすることを特徴
とする電流プローブ。 - 【請求項４】 請求項１記載の電流プローブにおいて各
ユニット部品に周波数特性補正用の積分回路を組み込
み、各ユニット部品の積分回路の出力端を相互に接続す
ることを特徴とする電流プローブ。 - 【請求項５】 請求項１記載の電流プローブにおいて各
ユニット部品を相互に接続し周波数特性を補正するため
に、能動電子回路を用いた積分回路と加算回路を使用す
ることを特徴とする電流プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10240206A JP2000065866A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 電流プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10240206A JP2000065866A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 電流プローブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000065866A true JP2000065866A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=17056040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10240206A Pending JP2000065866A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 電流プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000065866A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322933A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Areva T & D Sa | ロゴスキ型巻線を備え完全回路を形成する部分回路の結合体を含む電流変成器 |
| JP2006292763A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Huettinger Elektronik Gmbh & Co Kg | 電流測定装置 |
| WO2007061390A1 (en) | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Ladislav Grno | Precision flexible current sensor |
| JP2010256141A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Toshiba Toko Meter Systems Co Ltd | 電流検出装置およびこれを用いた電力量計 |
| US7864021B2 (en) | 2007-11-19 | 2011-01-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Integrated circuit device |
| CN105572452A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-05-11 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种粒子加速器在准连续运行状态下的高斯束团平均电流测量方法 |
| JP2016184732A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ，インコーポレイティド | 磁気空気コア装置 |
| WO2018147814A1 (en) | 2017-02-13 | 2018-08-16 | Grno Ladislav | Flexible current sensor with stranded core |
| CN109613316A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-12 | 江阴市星火电子科技有限公司 | 一种高精度罗氏线圈 |
| JP2021196248A (ja) * | 2020-06-12 | 2021-12-27 | 三菱電機株式会社 | 電流検出装置 |
-
1998
- 1998-08-26 JP JP10240206A patent/JP2000065866A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2021196248A (ja) * | 2020-06-12 | 2021-12-27 | 三菱電機株式会社 | 電流検出装置 |
| JP7361661B2 (ja) | 2020-06-12 | 2023-10-16 | 三菱電機株式会社 | 電流検出装置 |
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