JP2001221818A - 電力検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数が少なく、部品コストを低減できる
電流増幅回路を備え、ホール素子を利用した電力検出装
置の提供。 【解決手段】 負荷（図示せず）に印加された電圧を検
出する電圧検出回路ＰＣ１〜ＰＣ４と、電圧検出回路Ｐ
Ｃ１〜ＰＣ４の検出電圧に応じた電流を出力する電流変
換回路ＩＣ１５と、出力端子及び反転入力端子が接続さ
れた演算増幅器ＩＣ１４、出力端子に一端が接続された
第１抵抗Ｒ３７、及び演算増幅器ＩＣ１４の非反転入力
端子に一端が接続された第２抵抗Ｒ３８を有し、電流変
換回路ＩＣ１５が出力し非反転入力端子に与えられた電
流を増幅し、増幅した電流を第１抵抗Ｒ３７及び第２抵
抗Ｒ３８の各他端の共通接続節点から出力する電流増幅
回路１３と、電流増幅回路１３が増幅し出力した電流を
制御電流とし、負荷に流れる電流による磁束を受けてホ
ール電圧を出力するホール素子Ｈ１とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホール素子を利用
した電力検出装置に関し、特にホール素子に電流を流
し、また、磁界を与えたときに検出されるホール電圧に
含まれるオフセット電圧を補正するホール素子のオフセ
ット電圧補正方法を利用した電力検出装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の電流検出装置又は電力検
出装置の構成例を示す回路図である。この電流検出装置
（電力検出装置については後述する）は、一方の入力端
子ｂが接地され、他方の入力端子ａが、抵抗Ｒ１を介し
て、オペアンプＩＣ１（演算増幅器）の反転入力端子に
接続されている。オペアンプＩＣ１は、抵抗Ｒ２により
負帰還がかけられ、非反転入力端子が抵抗Ｒ３を通じて
接地されている。

【０００３】オペアンプＩＣ１の出力端子は、ホール素
子Ｈ１の正側電流端子に接続され、ホール素子Ｈ１の負
側電流端子は接地されている。ホール素子Ｈ１の正側電
圧端子は、抵抗Ｒ４を介して、オペアンプＩＣ２の反転
入力端子に接続され、負側電圧端子は、抵抗Ｒ６を介し
て、オペアンプＩＣ２の非反転入力端子に接続されてい
る。オペアンプＩＣ２は、抵抗Ｒ５により負帰還がかけ
られ、非反転入力端子が抵抗Ｒ７を通じて接地されてい
る。

【０００４】オペアンプＩＣ２の出力端子は、抵抗Ｒ８
を介して、オペアンプＩＣ３の反転入力端子に接続さ
れ、オペアンプＩＣ３の非反転入力端子は抵抗Ｒ１０を
通じて接地されている。オペアンプＩＣ３は、可変抵抗
ＶＲ１及び抵抗Ｒ９により負帰還がかけられ、出力端子
ｃから検出信号が出力される。オフセット調整回路１０
が、直流電源Ｖcc，−Ｖcc間に直列接続された抵抗Ｒ１
１、可変抵抗ＶＲ２及び抵抗Ｒ１２により構成され、可
変抵抗ＶＲ２の抵抗可変端子は、オペアンプＩＣ３の反
転入力端子に接続されている。

【０００５】以下に、このような構成の電流検出装置の
動作を説明する。この電流検出装置は、入力端子ａ，ｂ
間に一定電圧Ｖｉが与えられ、オペアンプＩＣ１は、こ
の一定電圧Ｖｉに応じた一定電圧ＶｉＨを出力する。こ
の一定電圧ＶｉＨは、ホール素子Ｈ１に印加され、制御
電流Ｉｃを生じさせる。尚、電圧電流変換回路を付加し
て、制御電流Ｉｃを直接出力制御しても良い。この状態
で、検出すべき電流による磁界を、図示しない磁性体に
より集束した磁束Ｂが、ホール素子Ｈ１に与えられる
と、ホール効果により、磁束Ｂに応じたホール電圧ＶＨ
が、ホール素子Ｈ１の電圧端子間に発生する。

【０００６】このとき、電圧端子間に生じるホール電圧
ＶＨは、後述するオフセット電圧を無視すれば、（１）
式のようになる。 ＶＨ＝ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ （１） 但し、ＫＨはホール素子の比例定数であり、θは電流
（制御電流）Ｉｃ及びホール電圧ＶＨに垂直な方向に対
する磁束Ｂの傾きである。磁束Ｂは、検出すべき電流に
比例しており、ホール電圧ＶＨは、磁束Ｂに関連してい
るので、ホール電圧ＶＨは、検出すべき電流に関連して
いる。ホール電圧ＶＨは、オペアンプＩＣ２により反転
増幅され、反転増幅されたホール電圧ＶＨは、オペアン
プＩＣ３により更に反転増幅されて、検出すべき電流値
として出力される。

【０００７】ところで、ホール電圧ＶＨは、磁束Ｂが０
のときでも、０Ｖにはならないオフセット電圧を含んで
いる。その為、この電流検出装置では、オフセット調整
回路１０の可変抵抗ＶＲ２を調整することにより、検出
信号からこのオフセット電圧分を除去して補正するよう
になっており、補正後のホール電圧ＶＨｃが、（１）式
のように表される。

【０００８】この電流検出装置を電力検出装置として使
用する場合は、入力端子ａ，ｂ間に負荷に与えられる電
圧を印加し、オペアンプＩＣ１は、この電圧に応じた電
圧を出力する。この電圧は、ホール素子Ｈ１に印加さ
れ、制御電流Ｉｃを生じさせる。尚、電圧電流変換回路
を付加して、制御電流Ｉｃを直接出力制御しても良い。
この状態で、負荷に流れる電流による磁界を、図示しな
い磁性体により集束した磁束Ｂを、ホール素子Ｈ１に与
えると、後述するオフセット電圧を無視すれば、ホール
効果により、（１）式に示したように、制御電流Ｉｃ及
び磁束Ｂに応じたホール電圧ＶＨが、ホール素子Ｈ１の
電圧端子間に発生する。

【０００９】ここで、制御電流Ｉｃは、負荷に供給され
た電圧に関連する値であり、磁束Ｂは、負荷に供給され
た電流に関連する値である。従って、（１）式より、ホ
ール電圧ＶＨは、負荷への供給電力＝（負荷への供給電
圧）×（負荷への供給電流）に関連する値であり、ホー
ル電圧ＶＨを検出することにより、負荷への供給電力を
検出することが出来る。ホール電圧ＶＨは、オペアンプ
ＩＣ２により反転増幅され、反転増幅されたホール電圧
ＶＨは、オペアンプＩＣ３により更に反転増幅されて、
検出すべき電力値として出力される。

【００１０】ところで、ホール電圧ＶＨは、磁束Ｂが０
のときでも、０Ｖにはならないオフセット電圧を含んで
いる。その為、この電力検出装置では、オフセット調整
回路１０の可変抵抗ＶＲ２を調整することにより、検出
信号からこのオフセット電圧分を除去して補正するよう
になっており、補正後のホール電圧ＶＨｃが、（１）式
のように表される。

【００１１】図８は、従来の電力検出装置の構成例を示
す回路図である。この電力検出装置は、例えば電動モー
タ等の図示しない負荷の一方の電源端子が、抵抗Ｒ３２
を介して、フォトカプラＰＣ１の１次側である発光ダイ
オードのカソード及びフォトカプラＰＣ２の１次側であ
る発光ダイオードのアノードと接続されている。負荷の
他方の電源端子は、抵抗Ｒ３３を介してフォトカプラＰ
Ｃ２の発光ダイオードのカソード及びフォトカプラＰＣ
１の発光ダイオードのアノードと接続されている。

【００１２】フォトカプラＰＣ１の２次側であるフォト
トランジスタのコレクタは、直流電源Ｖccと接続されて
いる。このフォトトランジスタのエミッタは、抵抗Ｒ１
３と抵抗Ｒ１４との直列回路を介してフォトカプラＰＣ
２の２次側であるフォトトランジスタのコレクタと接続
されている。このフォトトランジスタのエミッタは、直
流電源−Ｖccと接続されている。抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１
４との接続節点は接地されている。抵抗Ｒ１３とＲ１４
との直列回路には、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２及び後
述するフォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の電流伝達比の相違
を保証する可変抵抗ＶＲ３が並列接続されている。この
可変抵抗ＶＲ３は単なる抵抗に置き換えることができ
る。

【００１３】可変抵抗ＶＲ３の抵抗可変端子は、抵抗Ｒ
１５を介して、オペアンプＩＣ１５の反転入力端子と接
続されている。オペアンプＩＣ１５の出力端子は、フォ
トカプラＰＣ３の１次側である発光ダイオードのカソー
ド及びフォトカプラＰＣ４の１次側である発光ダイオー
ドのアノードと接続されている。この発光ダイオードの
カソード及びフォトカプラＰＣ３の発光ダイオードのア
ノードは、共通接続されてホール素子Ｈ１の正側の電流
入力端子に接続されている。オペアンプＩＣ１５は、コ
ンデンサＣ１により負帰還がかけられている。

【００１４】フォトカプラＰＣ３の２次側であるフォト
トランジスタのコレクタは、直流電源Ｖccと接続されて
いる。このフォトトランジスタのエミッタは、フォトカ
プラＰＣ４の２次側であるフォトトランジスタのコレク
タと接続され、そのエミッタは直流電源−Ｖccと接続さ
れている。このフォトトランジスタのコレクタとフォト
カプラＰＣ３のフォトトランジスタのエミッタとの接続
節点は、オペアンプＩＣ５の非反転入力端子と接続さ
れ、抵抗Ｒ１６を介して接地されている。フォトカプラ
ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３及びＰＣ４の各電流伝達比は略
同じ値に選定されている。

【００１５】ホール素子Ｈ１の負側の電流入力端子は接
地されている。ホール素子Ｈ１の正側の電圧出力端子
は、抵抗Ｒ１９を介してオペアンプＩＣ１６の反転入力
端子と接続され、負側の電圧出力端子は、抵抗Ｒ２１を
介してオペアンプＩＣ１６の非反転入力端子と接続され
ている。オペアンプＩＣ１６の非反転入力端子は、抵抗
Ｒ２２を介して接地され、出力端子は、抵抗Ｒ２０によ
り負帰還が掛けられ、電力信号の一方の出力端子に接続
されている。電力信号の他方の出力端子は接地されてい
る。

【００１６】ホール素子Ｈ１には、オペアンプＩＣ１５
が出力する電圧に応じて、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４
の電流伝達比を補償した電流Ｉinが、制御電流として正
側の電流入力端子から負側の電流入力端子に流すと共
に、負荷に供給された電流により発生する磁束を図示し
ない磁性体で集束し、この磁性体の磁気回路の途中にホ
ール素子Ｈ１を設置して磁束Ｂを与え、電流Ｉinが流れ
る方向と垂直方向に生じる起電力を、電圧出力端子によ
り取り出す。

【００１７】以下に、このような構成の電力検出装置の
動作を説明する。負荷の電源端子間に印加された交流電
圧の正、負側電圧に応じた各電流が、それぞれフォトカ
プラＰＣ１，ＰＣ２の各発光ダイオードに流れて各発光
ダイオードが交互に発光する。各発光ダイオードがそれ
ぞれ発光した光を、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２の各フ
ォトトランジスタがそれぞれ受光して交互にオンし、直
流電源Ｖcc，−Ｖccから各フォトトランジスタを通じて
抵抗Ｒ１３，Ｒ１４に電流がそれぞれ流れ、可変抵抗Ｖ
Ｒ３の抵抗可変端子には、各電流に応じた正側電圧及び
負側電圧が生じる。

【００１８】即ち、検出すべき交流電圧に応じた交流電
圧の正側電圧及び負側電圧が生じる。ところで、各フォ
トトランジスタを流れる各電流は、フォトカプラＰＣ
１，ＰＣ２の電流伝達比が周囲温度により左右されるこ
とにより変化し、この各電流は各発光ダイオードの各電
流に整合せず、各フォトトランジスタの電流に応じた電
圧と、負荷の電源端子間に入力された交流電圧とは整合
しない。

【００１９】しかし、可変抵抗ＶＲ３の抵抗可変端子の
各電圧が、オペアンプＩＣ１５の反転入力端子に入力さ
れると、オペアンプＩＣ１５は、反転入力端子に入力さ
れた電圧に応じた電圧を出力し、その電圧に応じた電流
が、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の各発光ダイオードを
通って、ホール素子Ｈ１の制御電流として正側の電流入
力端子から負側の電流入力端子に流される。そして、フ
ォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の各発光ダイオードが電流に
応じて交互に発光し、それによりフォトカプラＰＣ３，
ＰＣ４の各フォトトランジスタが交互にオンして、直流
電源Ｖcc，−Ｖccから各フォトトランジスタを通って抵
抗Ｒ１６に電流が流れ、抵抗Ｒ１６の端子電圧は、オペ
アンプＩＣ１５の出力電流に応じた正側電圧又は負側電
圧になり、これらの電圧がオペアンプＩＣ１５の非反転
入力端子へ入力される。

【００２０】オペアンプＩＣ１５は、非反転入力端子に
入力された電圧と反転入力端子に入力された電圧との差
を増幅し、オペアンプＩＣ１５が出力する電圧に応じ
て、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の電流伝達比を補償し
た電流Ｉinが、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の各発光ダ
イオードを通じて、ホール素子Ｈ１の制御電流として正
側の電流入力端子から負側の電流入力端子に流される。

【００２１】一方、ホール素子Ｈ１には、負荷に供給さ
れた電流により発生した磁束を集束した磁束Ｂが与えら
れ、ホール効果により、電流Ｉinが流れる方向と垂直方
向に起電力が生じ、電圧出力端子から取り出される。電
圧出力端子間に生じるホール電圧ＶＨは（２）式のよう
になる。 ＶＨ＝ＫＨ・Ｉin・Ｂｃｏｓθ （２） 但し、ＫＨはホール素子の比例定数であり、θは電流
（制御電流）Ｉin及びホール電圧ＶＨに垂直な方向に対
する磁束Ｂの傾きである。

【００２２】ここで、電流Ｉinは、上述したように、負
荷の電源端子間に入力された交流電圧に整合する値であ
り、磁束Ｂは、負荷に供給された電流に関連する値であ
る。従って、（２）式より、ホール電圧ＶＨは、負荷へ
の供給電力＝（負荷への供給電圧）×（負荷への供給電
流）に関連する値であり、このホール電圧ＶＨをオペア
ンプＩＣ６により増幅し検出することにより、負荷への
供給電力値を検出することが出来る。しかし、電流Ｉin
が小さい為、ホール素子Ｈ１の出力電圧が小さく、オペ
アンプＩＣ１６の増幅率を大きくする必要があった。そ
の為、オペアンプＩＣ１６には、オフセット電圧が小さ
く、精度が良いオペアンプを使用する必要があった。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】従来の電流検出装置及
び電力検出装置では、上述したように、ホール素子が発
生させるホール電圧ＶＨは、磁束Ｂを０にしても、０Ｖ
にはならないオフセット電圧を含んでいる。また、ホー
ル電圧ＶＨの絶対値は、通常数ｍＶ程度と非常に小さい
ので、高ゲインのオペアンプを使用する必要があるが、
このオペアンプにもその出力電圧にオフセット電圧が発
生する。従って、従来の電流検出装置及び電力検出装置
では、ホール電圧ＶＨのオフセット電圧及びオペアンプ
のオフセット電圧を補正する為の補正回路を付加しなけ
ればならず、また、これらを調整する手間が必要であっ
た。

【００２４】また、上述した従来の電力検出装置では、
ホール素子の出力電圧が小さく、それを増幅率が大きい
オペアンプで増幅していた為、オフセットの影響が大き
い。その為、高精度で高価なオペアンプを使用してお
り、部品コストが上昇するという問題があった。本発明
は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、
第１発明では、ホール素子に加える電流を増幅し、従っ
て、ホール素子の出力電圧を増幅するオペアンプの増幅
率が小さくても良く、部品コストを低減できる電流増幅
回路を備えた電力検出装置を提供することを目的とす
る。第２発明では、ホール素子のオフセット電圧補正を
自動的に実行できる電力検出装置を提供することを目的
とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る電力検出
装置は、負荷に印加された電圧を検出する電圧検出回路
と、該電圧検出回路が検出した電圧に応じた電流を出力
する電流変換回路と、出力端子及び反転入力端子が接続
された演算増幅器と、前記出力端子に一端が接続された
第１抵抗と、前記演算増幅器の非反転入力端子に一端が
接続された第２抵抗とを有し、前記電流変換回路が出力
し、前記非反転入力端子に与えられた電流を増幅し、そ
の増幅した電流を前記第１抵抗及び第２抵抗の各他端の
共通接続節点から出力する電流増幅回路と、該電流増幅
回路が増幅し出力した電流を制御電流とし、前記負荷に
流れる電流による磁束を受けてホール電圧を出力するホ
ール素子とを備え、該ホール素子が出力したホール電圧
を、前記負荷への供給電力値として出力すべくなしてあ
ることを特徴とする。

【００２６】この電力検出装置では、電圧検出回路が負
荷に印加された電圧を検出し、電流変換回路が、電圧検
出回路が検出した電圧に応じた電流を出力する。電流増
幅回路は、出力端子及び反転入力端子が接続された演算
増幅器と、出力端子に一端が接続された第１抵抗と、演
算増幅器の非反転入力端子に一端が接続された第２抵抗
とを有し、電流変換回路が出力し、演算増幅器の非反転
入力端子に与えられた電流を増幅し、その増幅した電流
を第１抵抗及び第２抵抗の各他端の共通接続節点から出
力する。ホール素子は、電流増幅回路が増幅し出力した
電流を制御電流とし、前記負荷に流れる電流による磁束
を受けてホール電圧を出力し、ホール素子が出力したホ
ール電圧を、前記負荷への供給電力値として出力する。
これにより、部品コストを低減できる電流増幅回路を備
え、ホール素子を利用した電力検出装置を実現すること
が出来る。

【００２７】第２発明に係る電力検出装置は、前記制御
電流を流す方向を所定時間毎に切り換える切換回路と、
該切換回路が切り換えた制御電流の各方向における前記
ホール電圧を検出する手段と、該手段が検出した制御電
流の各方向におけるホール電圧の差を演算する手段とを
更に備え、該手段が演算した差に基づき、前記負荷への
供給電力値を検出すべくなしてあることを特徴とする。

【００２８】この電力検出装置では、切換回路が、ホー
ル素子の制御電流を流す方向を所定時間毎に切り換え、
検出する手段が、切換回路が切り換えた制御電流の各方
向におけるホール素子のホール電圧を検出する。演算す
る手段は、検出する手段が検出した制御電流の各方向に
おけるホール電圧の差を演算し、演算する手段が演算し
た差に基づき、前記負荷への供給電力値を検出する。こ
れにより、ホール素子のオフセット電圧補正を自動的に
実行できる電力検出装置を実現することが出来る。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を、その実施の形
態を示す図面に基づき説明する。 実施の形態１．図１は、本発明に係る電力検出装置の実
施の形態の構成を示す回路図である。この電力検出装置
は、例えば電動モータ等の図示しない負荷の一方の電源
端子が、抵抗Ｒ３２を介して、フォトカプラＰＣ１（電
圧検出回路）の１次側である発光ダイオードのカソード
及びフォトカプラＰＣ２（電圧検出回路）の１次側であ
る発光ダイオードのアノードと接続されている。負荷の
他方の電源端子は、抵抗Ｒ３３を介してフォトカプラＰ
Ｃ２の発光ダイオードのカソード及びフォトカプラＰＣ
１の発光ダイオードのアノードと接続されている。

【００３０】フォトカプラＰＣ１の２次側であるフォト
トランジスタのコレクタは、直流電源Ｖccと接続されて
いる。このフォトトランジスタのエミッタは、抵抗Ｒ１
３と抵抗Ｒ１４との直列回路を介してフォトカプラＰＣ
２の２次側であるフォトトランジスタのコレクタと接続
されている。このフォトトランジスタのエミッタは、直
流電源−Ｖccと接続されている。抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１
４との接続節点は接地されている。抵抗Ｒ１３とＲ１４
との直列回路には、後述する４個のフォトカプラの電流
伝達比の相違を補償する可変抵抗ＶＲ３が並列接続され
ている。この可変抵抗ＶＲ３は単なる抵抗に置き換える
ことができる。

【００３１】可変抵抗ＶＲ３の抵抗可変端子は、抵抗Ｒ
１５を介して、オペアンプＩＣ１５（電流変換回路）の
反転入力端子と接続されている。オペアンプＩＣ１５の
出力端子は、フォトカプラＰＣ３（電圧検出回路）の１
次側である発光ダイオードのカソード及びフォトカプラ
ＰＣ４（電圧検出回路）の１次側である発光ダイオード
のアノードと接続されている。この発光ダイオードのカ
ソード及びフォトカプラＰＣ３の発光ダイオードのアノ
ードは、共通接続されて電流増幅回路１３の入力端子に
接続されている。オペアンプＩＣ１５は、コンデンサＣ
１により負帰還がかけられている。電流増幅回路１３の
構成及び動作は、後述する図６の電流増幅回路の構成及
び動作と同様であるので、説明を省略する。

【００３２】フォトカプラＰＣ３の２次側であるフォト
トランジスタのコレクタは、直流電源Ｖccと接続されて
いる。このフォトトランジスタのエミッタは、フォトカ
プラＰＣ４の２次側であるフォトトランジスタのコレク
タと接続され、そのエミッタは直流電源−Ｖccと接続さ
れている。このフォトトランジスタのコレクタとフォト
カプラＰＣ３のフォトトランジスタのエミッタとの接続
節点は、オペアンプＩＣ５の非反転入力端子と接続さ
れ、抵抗Ｒ１６を介して接地されている。フォトカプラ
ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３及びＰＣ４の各電流伝達比は略
同じ値に選定されている。

【００３３】電流増幅回路１３の出力端子は、ホール素
子Ｈ１の正側の電流入力端子に接続され、ホール素子Ｈ
１の負側の電流入力端子は接地されている。ホール素子
Ｈ１の正側の電圧出力端子は、抵抗Ｒ１９を介してオペ
アンプＩＣ１６の反転入力端子と接続され、負側の電圧
出力端子は、抵抗Ｒ２１を介してオペアンプＩＣ１６の
非反転入力端子と接続されている。オペアンプＩＣ１６
の非反転入力端子は、抵抗Ｒ２２を介して接地され、出
力端子は、抵抗Ｒ２０により負帰還が掛けられ、電力信
号の一方の出力端子に接続されている。電力信号の他方
の出力端子は接地されている。

【００３４】ホール素子Ｈ１には、電流増幅回路１３の
出力電流Ｉout を、制御電流として正側の電流入力端子
から負側の電流入力端子に流すと共に、負荷に供給され
た電流により発生する磁束を図示しない磁性体で集束
し、この磁性体の磁気回路の途中にホール素子Ｈ１を設
置して磁束Ｂを与え、電流Ｉout が流れる方向と垂直方
向に生じる起電力を、電圧出力端子により取り出す。こ
のとき、電圧出力端子間に生じるホール電圧ＶＨは、ホ
ール効果により（３）式のようになる。 ＶＨ＝ＫＨ・Ｉout ・Ｂｃｏｓθ （３） 但し、ＫＨはホール素子の比例定数であり、θは電流
（制御電流）Ｉout 及びホール電圧ＶＨに垂直な方向に
対する磁束Ｂの傾きである。

【００３５】ここで、電流Ｉout は、負荷の電源端子間
に供給された電圧に関連する値であり、磁束Ｂは、負荷
に供給された電流に関連する値である。従って、（３）
式より、ホール電圧ＶＨは、負荷への供給電力＝（負荷
への供給電圧）×（負荷への供給電流）に関連する値で
あり、ホール電圧ＶＨを検出することにより、負荷への
供給電力を検出することが出来る。

【００３６】以下に、このような構成の電力検出装置の
動作を説明する。負荷の電源端子間に印加された交流電
圧は、抵抗Ｒ３２，Ｒ３３による電圧降下により低電圧
となって、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２の各発光ダイオ
ードに印加される。そして、負荷の電源端子から、抵抗
Ｒ３２，Ｒ３３で制限され、交流電圧の正、負側電圧に
応じた各電流が、それぞれ各発光ダイオードに流れて各
発光ダイオードが交互に発光する。各発光ダイオードが
それぞれ発光した光を、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２の
各フォトトランジスタがそれぞれ受光し、各フォトトラ
ンジスタが交互にオンし、直流電源Ｖcc，−Ｖccから各
フォトトランジスタを通じて抵抗Ｒ１３，Ｒ１４に電流
がそれぞれ流れ、可変抵抗ＶＲ３の抵抗可変端子には、
各電流に応じた正側電圧及び負側電圧が生じる。

【００３７】即ち、検出すべき交流電圧に応じた交流電
圧の正側電圧及び負側電圧が生じる。ところで、各フォ
トトランジスタを流れる各電流は、フォトカプラＰＣ
１，ＰＣ２の電流伝達比が周囲温度により左右されるこ
とにより変化し、この各電流は各発光ダイオードの各電
流に整合せず、各フォトトランジスタの電流に応じた電
圧と、負荷の電源端子間に入力された交流電圧とは整合
しない。

【００３８】しかし、可変抵抗ＶＲ３の抵抗可変端子の
各電圧が、オペアンプＩＣ１５の反転入力端子に入力さ
れると、オペアンプＩＣ１５は、反転入力端子に入力さ
れた電圧に応じた電圧を出力し、その電圧に応じた電流
が、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の各発光ダイオードを
通って電流増幅回路１３に入力される。そして、フォト
カプラＰＣ３，ＰＣ４の各発光ダイオードが電流に応じ
て交互に発光し、それによりフォトカプラＰＣ３，ＰＣ
４の各フォトトランジスタが交互にオンして、直流電源
Ｖcc，−Ｖccから各フォトトランジスタを通って抵抗Ｒ
１６に電流が流れ、抵抗Ｒ１６の端子電圧は、オペアン
プＩＣ１５の出力電流に応じた正側電圧又は負側電圧に
なり、これらの電圧がオペアンプＩＣ１５の非反転入力
端子へ入力される。

【００３９】オペアンプＩＣ１５は、非反転入力端子に
入力された電圧と反転入力端子に入力された電圧との差
を増幅し、オペアンプＩＣ１５が出力する電圧に応じ
て、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の電流伝達比を補償し
た電流Ｉinが、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の各発光ダ
イオードを通じて、電流増幅回路１３に入力される。電
流増幅回路１３は、入力された電流Ｉinを、所定の増幅
率により増幅して、その出力電流Ｉout をホール素子Ｈ
１の正側の電流入力端子に与える。電流Ｉout は、ホー
ル素子Ｈ１の正側の電流入力端子から負側の電流入力端
子に流れる。

【００４０】従って、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２，Ｐ
Ｃ３，ＰＣ４の電流伝達比を略同じ値に選定しておけ
ば、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の各発光ダイオードに
流れる電流は、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２の電流伝達
比を補償した電流に整合し、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ
２の電流伝達比を補償した電流が、ホール素子Ｈ１に流
れたのと同様になり、ホール素子Ｈ１に流れた電流は、
負荷の電源端子間に入力された交流電圧に整合する。

【００４１】このようにして略等しい電流伝達比のフォ
トカプラＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４を使用し、そ
れらを同じ温度条件下に配設することにより、フォトカ
プラＰＣ１，ＰＣ２の電流伝達比を補償した電流が得ら
れて、負荷に供給された電圧を高精度に検出することが
できる。

【００４２】一方、ホール素子Ｈ１には、負荷に供給さ
れた電流により発生した磁束を集束した磁束Ｂが与えら
れ、ホール効果により、電流Ｉout が流れる方向と垂直
方向に起電力が生じ、電圧出力端子から取り出される。
電圧出力端子間に生じるホール電圧ＶＨは、上述したよ
うに、（３）式のようになる。 ＶＨ＝ＫＨ・Ｉout ・Ｂｃｏｓθ （３） 但し、ＫＨはホール素子の比例定数であり、θは電流
（制御電流）Ｉout 及びホール電圧ＶＨに垂直な方向に
対する磁束Ｂの傾きである。

【００４３】ここで、電流Ｉout は、上述したように、
負荷の電源端子間に入力された交流電圧に整合する値で
あり、磁束Ｂは、負荷に供給された電流に関連する値で
ある。従って、（３）式より、ホール電圧ＶＨは、負荷
への供給電力＝（負荷への供給電圧）×（負荷への供給
電流）に関連する値であり、このホール電圧ＶＨをオペ
アンプＩＣ６により増幅し検出することにより、負荷へ
の供給電力値を検出することが出来る。また、上述した
電力検出装置の回路は、インダクタンス成分を含まない
ので、交流電圧及び交流電流の位相差が生じることがな
い。また、変成器を使用しないから小型、軽量に構成で
きる。

【００４４】実施の形態２．図２、図３は、本発明に係
る電力検出装置の実施の形態の構成を示す回路図であ
る。この電力検出装置は、例えば電動モータ等の図示し
ない負荷の一方の電源端子が、抵抗Ｒ３２を介して、フ
ォトカプラＰＣ１（電圧検出回路）の１次側である発光
ダイオードのカソード及びフォトカプラＰＣ２（電圧検
出回路）の１次側である発光ダイオードのアノードと接
続されている。以下の、図２に示すフォトカプラＰＣ
１，ＰＣ２から電流増幅切換回路１４（図３）の前迄の
構成及び動作は、上述した図１におけるフォトカプラＰ
Ｃ１，ＰＣ２から電流増幅回路１３の前迄の構成及び動
作と同様であるので、説明を省略する。

【００４５】電流増幅切換回路１４は、フォトカプラＰ
Ｃ３，ＰＣ４の各発光ダイオードからの入力電流Ｉinが
与えられ、後述する情報処理部１１により切換制御され
るアナログスイッチ１５（デマルチプレクサ）と、アナ
ログスイッチ１５の２つの切換端子にそれぞれ反転入力
端子及び非反転入力端子が接続されたオペアンプＩＣ１
７とを備えている。オペアンプＩＣ１７の反転入力端子
とアナログスイッチ１５の切換端子との間には、動作を
安定させる為に抵抗Ｒ４０が接続されている。オペアン
プＩＣ１７は、抵抗Ｒ３４により負帰還がかけられ、出
力端子及び非反転入力端子間に抵抗Ｒ３６及び抵抗Ｒ３
５が直列接続され、抵抗Ｒ３６及び抵抗Ｒ３５の共通接
続節点が電流増幅切換回路１４の出力端子となり、ホー
ル素子Ｈ１の制御電流を出力する。尚、Ｒ３４＝Ｒ３５
＋Ｒ３６である。

【００４６】このような構成の電流増幅切換回路１４で
は、アナログスイッチ１５が情報処理部１１により＋側
（オペアンプＩＣ１７の非反転入力端子側）に切換えら
れると、（Ｒ３５＋Ｒ３６）Ｉin／Ｒ３６＝＋Ｉｃとな
り、（Ｒ３５＋Ｒ３６）／Ｒ３６倍に増幅された制御電
流＋Ｉｃが出力される。アナログスイッチ１５が情報処
理部１１により−側（オペアンプＩＣ１７の反転入力端
子側）に切換えられると、−（Ｒ３４／Ｒ３６）Ｉin＝
−（Ｒ３５＋Ｒ３６）Ｉin／Ｒ３６＝−Ｉｃとなり、
（Ｒ３５＋Ｒ３６）／Ｒ３６倍に増幅された制御電流−
Ｉｃが出力される。従って、アナログスイッチ１５が切
換えられることにより、ホール素子Ｈ１の制御電流は極
性が反転する。

【００４７】電流増幅切換回路１４の出力端子は、ホー
ル素子Ｈ１の正側電流端子に接続され、ホール素子Ｈ１
の負側電流端子は接地されている。ホール素子Ｈ１の正
側電圧端子は、抵抗Ｒ２５を通じて、オペアンプＩＣ１
２の反転入力端子に接続され、負側電圧端子は、抵抗Ｒ
２６を介して、オペアンプＩＣ１２の非反転入力端子に
接続されている。オペアンプＩＣ１２は、抵抗Ｒ２７に
より負帰還がかけられ、非反転入力端子が抵抗Ｒ２８を
通じて接地されている。

【００４８】オペアンプＩＣ１２の出力端子は、抵抗Ｒ
２９を通じて、オペアンプＩＣ１３の反転入力端子に接
続され、オペアンプＩＣ１３の非反転入力端子は抵抗Ｒ
３１を通じて接地されている。オペアンプＩＣ１３は、
可変抵抗ＶＲ４及び抵抗Ｒ３０により負帰還がかけら
れ、出力端子ｃから検出信号が出力される。出力端子ｃ
から出力された検出信号は、マイクロコンピュータから
なる情報処理部１１（検出する手段、演算する手段）に
与えられ、情報処理部１１は与えられた検出信号を、所
定の演算により補正し、補正済検出信号として出力す
る。

【００４９】以下に、このような構成の電力検出装置の
動作を説明する。この電力検出装置は、電流増幅切換回
路１４が、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２により検出した
負荷にかかる電圧に応じた制御電流を出力する。この状
態で、検出すべき電力の電流による磁界を、図示しない
磁性体により集束した磁束Ｂが、ホール素子Ｈ１に与え
られると、ホール効果により、磁束Ｂに応じたホール電
圧ＶＨが、ホール素子Ｈ１の電圧端子間に発生する。

【００５０】このとき、電圧端子間に生じるホール電圧
ＶＨは、オフセット電圧を無視すれば、（４）式のよう
になる。 ＶＨ＝ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ （４） 但し、ＫＨはホール素子の比例定数であり、θは電流
（制御電流）Ｉｃ及びホール電圧ＶＨに垂直な方向に対
する磁束Ｂの傾きである。磁束Ｂは、検出すべき電力の
電流に比例しており、ホール電圧ＶＨは、負荷にかかる
電圧に応じた制御電流Ｉｃ及び磁束Ｂに関連しているの
で、ホール電圧ＶＨは、検出すべき電力に関連してい
る。ホール電圧ＶＨは、オペアンプＩＣ１２により反転
増幅され、反転増幅されたホール電圧ＶＨは、オペアン
プＩＣ１３により更に反転増幅されて、検出信号として
出力される。

【００５１】ところで、ホール電圧ＶＨは、磁束Ｂが０
のときでも、０Ｖにはならないオフセット電圧を含んで
いる。オフセット電圧Ｖｏを含めて、ホール電圧ＶＨｏ
を表せば、 ＶＨｏ＝ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ＋Ｖｏ （５） となる。ここで、制御電流Ｉｃの向きを逆にした（極性
を反転した）ときのホール電圧ＶＨｏｒを表せば、 ＶＨｏｒ＝−ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ＋Ｖｏ （６） となる。従って、補正後のホール電圧ＶＨｃ＝ＫＨ・Ｉ
ｃ・Ｂｃｏｓθを得るには、（５）−（６）を演算し、
その結果を２で割れば良い。

【００５２】図４は、情報処理部１１の動作を示すフロ
ーチャートである。情報処理部１１は、先ず、電流増幅
切換回路１４の出力を正側に切り換え（Ｓ２）、オペア
ンプ及びホール素子Ｈ１等の素子が安定状態になる為の
所定時間が経過すると（Ｓ４）、そのときの出力値ＶＨ
ｐ（検出信号；実際には、ホール電圧の増幅信号）をＡ
／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）して読み込み（Ｓ
６）、記憶する（Ｓ８）。このとき、 ＶＨｐ＝ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ＋Ｖｏ である。

【００５３】次に、情報処理部１１は、電流増幅切換回
路１４の出力を負側に切り換え（Ｓ１０）、オペアンプ
及びホール素子Ｈ１等の素子が安定状態になる為の所定
時間が経過すると（Ｓ１２）、そのときの出力値ＶＨｍ
（検出信号；実際には、ホール電圧の増幅信号）をＡ／
Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）して読み込む（Ｓ１
４）。このとき、 ＶＨｍ＝−ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ＋Ｖｏ である。次に、情報処理部１１は、検出値ＶＨｃ＝（Ｖ
Ｈｐ−ＶＨｍ）／２ を演算して補正後の検出値ＶＨｃ
＝ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ を求め（Ｓ１６）、補正後
の検出値ＶＨｃ（補正済検出信号；実際には増幅信号）
を出力する（Ｓ１８）。また、検出値ＶＨｃを電力値に
換算して表示することも出来る。

【００５４】図５は、ホール素子のオフセット電圧補正
方法及び電流検出装置の構成を示す回路図である。この
電流検出装置は、一方の入力端子ｂが接地され、他方の
入力端子ａが制御電流切換回路１２の入力端子に接続さ
れている。制御電流切換回路１２の出力は、マイクロコ
ンピュータからなる情報処理部１１から与えられる切換
信号により、極性が反転するように切り換え制御され
る。

【００５５】制御電流切換回路１２の出力端子は、ホー
ル素子Ｈ１の正側電流端子に接続され、ホール素子Ｈ１
の負側電流端子は接地されている。ホール素子Ｈ１の正
側電圧端子は、抵抗Ｒ２５を通じて、オペアンプＩＣ１
２の反転入力端子に接続され、負側電圧端子は、抵抗Ｒ
２６を介して、オペアンプＩＣ１２の非反転入力端子に
接続されている。オペアンプＩＣ１２は、抵抗Ｒ２７に
より負帰還がかけられ、非反転入力端子が抵抗Ｒ２８を
通じて接地されている。

【００５６】オペアンプＩＣ１２の出力端子は、抵抗Ｒ
２９を通じて、オペアンプＩＣ１３の反転入力端子に接
続され、オペアンプＩＣ１３の非反転入力端子は抵抗Ｒ
３１を通じて接地されている。オペアンプＩＣ１３は、
可変抵抗ＶＲ４及び抵抗Ｒ３０により負帰還がかけら
れ、出力端子ｃから検出信号が出力される。出力端子ｃ
から出力された検出信号は、情報処理部１１（検出する
手段、演算する手段）に与えられ、情報処理部１１は与
えられた検出信号を、所定の演算により補正し、補正済
検出信号として出力する。

【００５７】以下に、このような構成の電流検出装置の
動作を説明する。この電流検出装置は、入力端子ａ，ｂ
間に一定電圧Ｖｉが与えられ、制御電流切換回路１２
は、この一定電圧Ｖｉに応じた制御電流Ｉｃを出力す
る。この状態で、検出すべき電流による磁界を、図示し
ない磁性体により集束した磁束Ｂが、ホール素子Ｈ１に
与えられると、ホール効果により、磁束Ｂに応じたホー
ル電圧ＶＨが、ホール素子Ｈ１の電圧端子間に発生す
る。

【００５８】このとき、電圧端子間に生じるホール電圧
ＶＨは、オフセット電圧を無視すれば、（４）式のよう
になる。 ＶＨ＝ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ （４） 但し、ＫＨはホール素子の比例定数であり、θは電流
（制御電流）Ｉｃ及びホール電圧ＶＨに垂直な方向に対
する磁束Ｂの傾きである。磁束Ｂは、検出すべき電流に
比例しており、ホール電圧ＶＨは、磁束Ｂに関連してい
るので、ホール電圧ＶＨは、検出すべき電流に関連して
いる。ホール電圧ＶＨは、オペアンプＩＣ１２により反
転増幅され、反転増幅されたホール電圧ＶＨは、オペア
ンプＩＣ１３により更に反転増幅されて、検出信号とし
て出力される。

【００５９】ところで、ホール電圧ＶＨは、磁束Ｂが０
のときでも、０Ｖにはならないオフセット電圧を含んで
いる。オフセット電圧Ｖｏを含めて、ホール電圧ＶＨｏ
を表せば、 ＶＨｏ＝ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ＋Ｖｏ （５） となる。ここで、制御電流Ｉｃの向きを逆にした（極性
を反転した）ときのホール電圧ＶＨｏｒを表せば、 ＶＨｏｒ＝−ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ＋Ｖｏ （６） となる。従って、補正後のホール電圧ＶＨｃ＝ＫＨ・Ｉ
ｃ・Ｂｃｏｓθを得るには、（５）−（６）を演算し、
その結果を２で割れば良い。

【００６０】情報処理部１１の動作は図４のフローチャ
ートで示される。情報処理部１１は、先ず、制御電流切
換回路１２の出力を正側に切り換え（Ｓ２）、オペアン
プ及びホール素子Ｈ１等の素子が安定状態になる為の所
定時間が経過すると（Ｓ４）、そのときの出力値ＶＨｐ
（検出信号；実際には、ホール電圧の増幅信号）をＡ／
Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）して読み込み（Ｓ
６）、記憶する（Ｓ８）。このとき、 ＶＨｐ＝ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ＋Ｖｏ である。

【００６１】次に、情報処理部１１は、制御電流切換回
路１２の出力を負側に切り換え（Ｓ１０）、オペアンプ
及びホール素子Ｈ１等の素子が安定状態になる為の所定
時間が経過すると（Ｓ１２）、そのときの出力値ＶＨｍ
（検出信号；実際には、ホール電圧の増幅信号）をＡ／
Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）して読み込む（Ｓ１
４）。このとき、 ＶＨｍ＝−ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ＋Ｖｏ である。次に、情報処理部１１は、検出値ＶＨｃ＝（Ｖ
Ｈｐ−ＶＨｍ）／２ を演算して補正後のＶＨｃ＝ＫＨ
・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ を求め（Ｓ１６）、補正後の検出
値ＶＨｃ（補正済検出信号；実際には増幅信号）を出力
する（Ｓ１８）。また、検出値ＶＨｃを電流値に換算し
て表示することも出来る。

【００６２】上述した電流検出装置を電力検出装置とし
て使用する場合は、入力端子ａ，ｂ間に負荷に与えられ
る電圧を印加し、制御電流切換回路１２は、この電圧に
応じた制御電流Ｉｃを出力する。この状態で、負荷に流
れる電流による磁界を、図示しない磁性体により集束し
た磁束Ｂを、ホール素子Ｈ１に与えると、後述するオフ
セット電圧を無視すれば、ホール効果により、（４）式
に示したように、制御電流Ｉｃ及び磁束Ｂに応じたホー
ル電圧ＶＨが、ホール素子Ｈ１の電圧端子間に発生す
る。

【００６３】ここで、制御電流Ｉｃは、負荷に供給され
た電圧に関連する値であり、磁束Ｂは、負荷に供給され
た電流に関連する値である。従って、（４）式より、ホ
ール電圧ＶＨは、負荷への供給電力＝（負荷への供給電
圧）×（負荷への供給電流）に関連する値であり、ホー
ル電圧ＶＨを検出することにより、負荷への供給電力を
検出することが出来る。ホール電圧ＶＨは、オペアンプ
ＩＣ１２により反転増幅され、反転増幅されたホール電
圧ＶＨは、オペアンプＩＣ１３により更に反転増幅され
て、検出すべき電力値として出力される。

【００６４】ところで、ホール電圧ＶＨは、磁束Ｂが０
のときでも、０Ｖにはならないオフセット電圧を含んで
いる。その為、互いに制御電流Ｉｃが逆向きのときの出
力値ＶＨｐ，ＶＨｍを求めて、その差を２で割ることに
より、補正後の検出値ＶＨｃ＝ＫＨ・Ｉｃ・Ｂｃｏｓθ
を求め、検出値ＶＨｃ（補正済検出信号；実際には増
幅信号）を出力する。また、検出値ＶＨｃを電力値に換
算して表示することも出来る。その他の構成及び動作
は、上述した電流検出装置（図５）の構成及び動作と同
様であるので、説明を省略する。

【００６５】図６は、電流増幅回路の構成を示す回路図
である。この電流増幅回路は、オペアンプＩＣ１４（演
算増幅器）が、出力端子及び反転入力端子が接続されて
直接負帰還がかけられ、その出力端子に抵抗Ｒ３７（第
１抵抗の）一端が接続され、その非反転入力端子に抵抗
Ｒ３８（第２抵抗）の一端が接続されている。入力電流
Ｉinは、オペアンプＩＣ１４の非反転入力端子に与えら
れ、出力電流Ｉout は、抵抗Ｒ３７及び抵抗Ｒ３８の各
他端の共通接続節点から出力される。

【００６６】以下に、このような構成の電流増幅回路の
動作を説明する。入力電流Ｉinが増加したとき、抵抗Ｒ
３８に流れる電流が増加し、オペアンプＩＣ１４の非反
転入力端子の電圧が上昇する。非反転入力端子の電圧
が、反転入力端子の電圧より高くなると、オペアンプＩ
Ｃ１４の出力電圧が上昇する。オペアンプＩＣ１４の出
力電圧は、直接反転入力端子に帰還されている為、オペ
アンプＩＣ１４の出力電圧の上昇により、反転入力端子
の電圧も上昇し、やがて（実際には瞬時に）、非反転入
力端子の電圧と一致する（バーチャル・ショート）。こ
のとき、抵抗Ｒ３７に流れる電流も増加し、その結果、
出力電流Ｉout も増加する。

【００６７】バーチャル・ショートの状態のとき、抵抗
Ｒ３７に流れる電流Ｉ３とすると、 Ｉin・Ｒ３８＝Ｉ３・Ｒ３７ （７） Ｉin＋Ｉ３＝Ｉout （８） （７）（８）式からＩ３を消去して、 Ｉin・Ｒ３８＝（Ｉout −Ｉin）・Ｒ３７ よって、電流増幅率は、Ｉout ／Ｉin＝（Ｒ３７＋Ｒ３
８）／Ｒ３７となる。

【００６８】（付記１）負荷に印加された電圧を検出す
る電圧検出回路と、該電圧検出回路が検出した電圧に応
じた電流を出力する電流変換回路と、該電流変換回路が
出力した電流を増幅する電流増幅回路と、該電流増幅回
路が増幅し出力した電流を制御電流とし、前記負荷に流
れる電流による磁束を受けてホール電圧を出力するホー
ル素子とを備え、該ホール素子が出力したホール電圧
を、前記負荷への供給電力値として出力すべくなしてあ
ることを特徴とする電力検出装置。

【００６９】この電力検出装置では、電圧検出回路が、
負荷に印加された電圧を検出し、電流変換回路が、電圧
検出回路が検出した電圧に応じた電流を出力し、付記１
に記載された電流増幅回路が、電流変換回路が出力した
電流を増幅する。ホール素子は、電流増幅回路が増幅し
出力した電流を制御電流とし、負荷に流れる電流による
磁束を受けてホール電圧を出力する。そして、ホール素
子が出力したホール電圧を、負荷への供給電力値として
出力する。これにより、部品コストを低減できる電流増
幅回路を備えた電力検出装置を実現することが出来る。

【００７０】（付記２）ホール素子に電流を流している
状態で、磁界を与えたときに検出されるホール電圧に含
まれるオフセット電圧を補正するホール素子のオフセッ
ト電圧補正方法であって、前記電流を流す方向を所定時
間毎に切り換え、切り換えた電流の各方向における前記
ホール電圧を検出し、検出した各方向におけるホール電
圧の差を演算することにより、前記オフセット電圧を相
殺し、演算した前記差の１／２を検出すべき電圧値とし
て、前記オフセット電圧を補正することを特徴とするホ
ール素子のオフセット電圧補正方法。

【００７１】（付記３）第１電流をホール素子に流し、
第２電流による磁界を該ホール素子に与えたときに検出
されるホール電圧に基づき、前記第２電流を検出する電
流検出装置において、前記第１電流を流す方向を所定時
間毎に切り換える切換回路と、該切換回路が切り換えた
第１電流の各方向における前記ホール電圧を検出する手
段と、該手段が検出した第１電流の各方向におけるホー
ル電圧の差を演算する手段とを備え、該手段が演算した
差に基づき、前記第２電流を検出すべくなしてあること
を特徴とする電流検出装置。

【００７２】付記２に係るホール素子のオフセット電圧
補正方法及び付記３に係る電流検出装置では、第１電流
をホール素子に流し、第２電流による磁界を該ホール素
子に与えたときに検出されるホール電圧に基づき、第２
電流を検出する。切換回路が、第１電流を流す方向を所
定時間毎に切り換え、検出する手段が、切換回路が切り
換えた第１電流の各方向におけるホール電圧を検出す
る。演算する手段は、検出する手段が検出した第１電流
の各方向におけるホール電圧の差を演算し、演算する手
段が演算した差に基づき、第２電流を検出する。これに
より、手動によらず自動的に実行できるホール素子のオ
フセット電圧補正方法、及びホール素子のオフセット電
圧補正を自動的に実行できる電流検出装置を実現するこ
とが出来る。

【００７３】（付記４）負荷に印加された電圧に応じて
変換された第１電流をホール素子に流し、前記負荷に流
れる第２電流による磁界を前記ホール素子に与えたとき
に検出されるホール電圧に基づき、前記負荷に供給され
た電力を検出する電力検出装置において、前記第１電流
を流す方向を所定時間毎に切り換える切換回路と、該切
換回路が切り換えた第１電流の各方向における前記ホー
ル電圧を検出する手段と、該手段が検出した第１電流の
各方向におけるホール電圧の差を演算する手段とを備
え、該手段が演算した差に基づき、前記負荷に供給され
た電力を検出すべくなしてあることを特徴とする電力検
出装置。

【００７４】付記４に係る電力検出装置では、負荷に印
加された電圧に応じて変換された第１電流をホール素子
に流し、負荷に流れる第２電流による磁界をホール素子
に与えたときに検出されるホール電圧に基づき、負荷に
供給された電力を検出する。切換回路が、第１電流を流
す方向を所定時間毎に切り換え、検出する手段が、切換
回路が切り換えた第１電流の各方向におけるホール電圧
を検出する。演算する手段は、検出する手段が検出した
第１電流の各方向におけるホール電圧の差を演算し、演
算する手段が演算した差に基づき、負荷に供給された電
力を検出する。これにより、ホール素子のオフセット電
圧補正を自動的に実行できる電力検出装置を実現するこ
とが出来る。

【００７５】

【発明の効果】第１発明に係る電力検出装置によれば、
部品コストを低減できる電流増幅回路を備え、ホール素
子を利用した電力検出装置を実現することが出来る。

【００７６】第２発明に係る電力検出装置によれば、ホ
ール素子のオフセット電圧補正を自動的に実行できる電
力検出装置を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電力検出装置の実施の形態の構成
を示す回路図である。

【図２】本発明に係る電力検出装置の実施の形態の構成
を示す回路図である。

【図３】本発明に係る電力検出装置の実施の形態の構成
を示す回路図である。

【図４】情報処理部の動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】ホール素子のオフセット電圧補正方法及び電流
検出装置の構成を示す回路図である。

【図６】電流増幅回路の構成を示す回路図である。

【図７】従来の電流検出装置又は電力検出装置の構成例
を示す回路図である。

【図８】従来の電力検出装置の構成例を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１１ 情報処理部（検出する手段、演算する手段） １２ 制御電流切換回路（切換回路） １３ 電流増幅回路 １４ 電流増幅切換回路（切換回路） １５ アナログスイッチ Ｂ 磁束 Ｈ１ ホール素子 ＩＣ１４，ＩＣ１６，ＩＣ１７ オペアンプ（演算増幅
器） ＩＣ１５ オペアンプ（演算増幅器、電流変換回路） Ｉin 入力電流 Ｉout 出力電流（制御電流） ＰＣ１〜ＰＣ４ フォトカプラ（電圧検出回路） Ｒ３４〜Ｒ３６ 抵抗 Ｒ３７ 抵抗（第１抵抗） Ｒ３８ 抵抗（第２抵抗） ＶＨ ホール電圧

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷に印加された電圧を検出する電圧検
   出回路と、 該電圧検出回路が検出した電圧に応じた電流を出力する
   電流変換回路と、 出力端子及び反転入力端子が接続された演算増幅器と、
   前記出力端子に一端が接続された第１抵抗と、前記演算
   増幅器の非反転入力端子に一端が接続された第２抵抗と
   を有し、前記電流変換回路が出力し、前記非反転入力端
   子に与えられた電流を増幅し、その増幅した電流を前記
   第１抵抗及び第２抵抗の各他端の共通接続節点から出力
   する電流増幅回路と、 該電流増幅回路が増幅し出力した電流を制御電流とし、
   前記負荷に流れる電流による磁束を受けてホール電圧を
   出力するホール素子とを備え、 該ホール素子が出力したホール電圧を、前記負荷への供
   給電力値として出力すべくなしてあることを特徴とする
   電力検出装置。
2. 【請求項２】 前記制御電流を流す方向を所定時間毎に
   切り換える切換回路と、該切換回路が切り換えた制御電
   流の各方向における前記ホール電圧を検出する手段と、
   該手段が検出した制御電流の各方向におけるホール電圧
   の差を演算する手段とを更に備え、該手段が演算した差
   に基づき、前記負荷への供給電力値を検出すべくなして
   ある請求項１記載の電力検出装置。