JP2001521629A - 広域パスバンドを有する導体電流強度測定用装置 - Google Patents
広域パスバンドを有する導体電流強度測定用装置Info
- Publication number
- JP2001521629A JP2001521629A JP54463098A JP54463098A JP2001521629A JP 2001521629 A JP2001521629 A JP 2001521629A JP 54463098 A JP54463098 A JP 54463098A JP 54463098 A JP54463098 A JP 54463098A JP 2001521629 A JP2001521629 A JP 2001521629A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- conductor
- signal
- coil
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
- G01R15/181—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using coils without a magnetic core, e.g. Rogowski coils
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
測定されるべき電流(I)は、ロゴスキーコイル(4)で囲まれ且つ複数の磁界検出器(3)が近くに配置された導体(1)を流れる。素子(2)により形成される複数の装置からの信号の合計及びロゴスキーコイルにより得られる信号は、シグナルプロセッサー(7)に適応される。例えば、プロセッサー(7)は、加算素子が後に続きロゴスキーコイルの出力に接続される第1番の遅延素子及び信号を増幅/減衰するための手段を有し、遅延時定数及び増幅/減衰係数は、装置出力(8)の信号が例えば0から10MHz以上の非常に広範囲の周波数において測定すべき電流の強度に比例するように選ばれる。
Description
【発明の詳細な説明】
広域パスバンドを有する導体電流強度測定用装置
この発明は、導体を通る電流の強度を測定するための装置を提供することを目
的とし、高周波電流と同様に直流を高精度で測定することを考慮しており、この
装置は例えば零から10MHz以上までのパスバンドを有している。
そして、この目的のため、本発明に係る装置は、一方では、磁化可能なコアな
しで前記導体を少なくとも部分的に囲みながら第一の測定信号を提供するために
適合させられるそれ自体で閉じた測定コイルを有し、そして他方では、第二の測
定信号を提供するために適合し、測定されるべき電流が流れる少なくとも1つの
測定抵抗または前記導体の近くに配置された少なくとも1つの磁界検出器を有し
ており、測定される電流のイメージである出力信号を提供するための第一、第二
の測定信号を処理するための回路を前記装置が有していることにより特徴づけら
れる。
さらに、この発明は、測定装置の小型化を可能にしようとするものであり、好
ましい実施形態によれば、電流と出力信号の間に導電カップリングが存在しない
測定を行う。
請求項2〜13で示されるこの発明による装置の特定の実施形態及び他の局面
、本発明の目的及び効果は、以下の記述と添付図面から明らかになるであろう。
ロゴスキーのコイルを使用する測定方式は、例えば,W.F.Rayによる「
高電流測定のためのロゴスキートランスデューサー」という出版物や、「低周波
電力測定及び分析におけるIEEのコラム」,ロンドン,1994,pg10/
1−10/6や、特許出願FR92 10801からすでに知られている
が、しかしながら、これらの方法は直流か直流成分の測定を許容しない。
他の知られた方法としては、ホール検出器やマグネト発電抵抗素子(例えば、
DE 36 05 719、DE 35 17 095、及び、L.Ghislanzoniによる出版物「宇宙飛行動
力システのための磁気結合電流検出技術」スペインマドリッドにおける1989
年10月2〜6日の欧州宇宙動力会議の議事録)などの磁界検出器による磁界の
測定が電流が流れる導体で生じた磁気フィールドの測定を利用している。高透磁
性磁気材料を用いて磁束にチャネルを開設しないならば、対応する測定信号はし
かしながら非常に弱い。そして、静電結合と寄生的な磁気フィールドは、例えば
、半導体スイッチが1マイクロセカンドあたりの数千ボルトオーダーの電圧変化
レートで切り替わる場合において、測定信号の数倍に達する振幅を有する信号を
発生させるかもしれない。S/N比と同様に測定信号を増加させるためには、導
体は空隙を有する磁気回路によって囲まれるかもしれない。この場合、磁界が空
隙に存在するある測定では、例えば、補償装置により、補助巻線の助けを借りて
磁気回路中の磁束を零になるまで調整する。それにもかかわらず、一般にそのよ
うな電流センサの補償がある広域側周波数限界は1MHz未満である。そのうえ
、磁気回路の断面は電流の強度に従って増加することが必要であり、したがって
、小型化の余地を低下させる。
電流が流れる導体又は抵抗の上で電圧降下を測定する方法で、これらの方法に
包含される費用がかかった機械的なデザインと同様に、電流の有効値に比例して
増加するロスは、測定信号と測定電流の間の導電結合がある状態で、主要な不都
合を代表する。この種の方法はアドルフシュワブによる出版物”Die Berechnung
der Bandbreite und der Anstiegszeit rohrformiger koaxialer Messwidersta
nde unter BerUck sichtigung der Stromverdrangung”の主題である(ETZ-Avol.
No.89,pg.604ff。
本発明の目的は、上述の方法や装置の不都合を解消することであり、以降に記
載される例として添付図面と共に示される異なった実施形態の記述に基づいてよ
り理解されるであろう。
図1は発明本発明に係る装置の原理ダイヤグラムである。
図2は第一の実施形態を示すブロックダイアグラムである。
図3は別の実施形態を示すブロックダイアグラムである。
図4は簡単な測定装置のダイヤグラムである。
図5は本発明に係る装置の実施形態の詳細なダイヤグラムである。
図6aと図6bは、発明に係る装置の構成を示す正面図と側面図である。
図7は発明に係る装置の別の実施形態を示すブロックダイアグラムである。
図8は図7のものと同様の実施形態を示すブロックダイアグラムである。
図9は本発明に係る装置の別の実施形態を示すブロックダイアグラムである。
図10は図9のものと同様の実施形態を示すブロックダイアグラムである。
図1のダイアグラムによれば、導体1を通過する電流が測定され、一方では、
それ自身で閉じているエアコイル4がロゴスキーコイルとして導体1の周りに配
置され、他方では、いくつか−ここでは4つの−例えばホール効果検出器3又は
マグネト発電抵抗素子等の磁気検出素子3が設けられ、これらの出力は測定信号
を形成する回路2に加えられる。導体5の上に現れるこの信号は信号処理回路7
の最初の入力に送られ、回路の他の入力は導体6を通してコイル4に関する測定
信号を受信する。回路7の出力信号は導体8の上に現れる。
望ましくは磁界検出器が、それらの場所において磁力透過物質の回路又は要素
により収束される磁束なしで、主導体1の近傍に配置されるべきであることが特
筆される。これは、一次回路がある応用例では非常に素早く整流されなければな
らないのと同様に、測定用装置の振る舞いにおけるそのような回路や要素の影響
を避けることを可能にする。
図2は、測定信号がラプラス変換によって記述されているダイアグラムにより
本装置の実施形態を図解ものであり、sはラプラス演算子を示し、I(s)は電
流Iのラプラス変換であり、Y(s)は測定装置の出力信号である。
ロゴスキーコイルは比例している電圧を電流Iの変化率に与え、この電圧は関
連する周波数帯域において次式により表現される。
Ur(s)=s・Td-I(s) (2)
ここで、Tdはコイルの形と材料とに依存する定数である。
磁界検出器3は導体5上に有限周波数帯の信号を供給し、これは次の通り記述
される。
Uh(s)=Kh*・I(s)/(1+sTh) (3)
ここで、Kh*が特に磁界検出器のタイプと数による定数を指定する。この分
母は、この測定信号に関する周波数帯の制限を記述する。
図2の回路7では、測定信号は素子9で加えられて、その結果の信号は、時定
数Tを有する第1番目の遅延素子に適用される。Kはこの素子における増幅度を
示す。したがって、導体8における出力信号は次のようになる。
Y(s)=I(s)[s2・Td・Th・K+Td・K・s+Kh*・K]/[s2・T・Th+(Th+T)・s+1] (4)
もし、I(s)の乗数の分子と分母がほとんど少なくとも等しくなるくらいの
方法で定数を決定するならば、伝達関数は1つにほとんど少なくとも等しくなっ
て、Y(s)はI(s)の本当のイメージを表す。多くの場合、必要な精度を持
っている出力信号を得るために、条件Th<<Tが充足されるのは十分であろう
。
図3に示すより詳細な実施形態では、図は図2のものと同じ記法を再利用する
のであるが、回路7の素子10は制御ループを有する素子11と取り替えられる
。付加素子9の出力測定信号U(s)は、出力が積分素子13に取り付けられる
減算素子9’のポジティブ入力に適用される。13の出力は、図2の素子10と
同様な遅延素子12の途中で導体14,14’を通して素子9’のネガティブ入
力と接続される。信号E(s)は素子9’に現れるエラー信号であり、素子11
の伝達関数は次式のようになる。
Y(s)/U(s)=(1+sT)/[(1+sT)・s Ti+K] (5)
ここで、Tは遅延素子の時定数であり、Kは制御ループの増幅度であり、Ti
は積分素子13の積分時定数である。
前記の式(2)と(3)に従った測定信号のフォームを使用すれば、測定装置
の伝達関数を計算することができ、これは次のようになる。
Y(s)/I(s)=[s・Td(1+s・Th)+Kh*](1+s・T)/{(1+sTh)[s・Ti・(1+s・T)+K]}(6)
もし条件Td=Ti、T=Th及びK=Kh*が充足するようにパラメタを選
ぶのが可能であるならば、この伝達関数の値は1に等しくなって、出力信号は、
測定される電流の正しいイメージになる。上側の周波数限界はロゴスキーコイル
と積分素子の配置によって決定される。下側の周波数限界は、ゼロに等しい。
図4は図2のダイヤグラムに従う非常に簡単な測定装置であって、測定信号が
コイル4と測定抵抗15の直巻接続によって加えられる。ロゴスキーコイル4は
、内部抵抗RL1,自己インダクタンスL1および相互インダクタンスL12を
有している。測定抵抗15はオーム値Rsと自己インダクタンスLsとを有して
いる。抵抗15の電圧降下とコイル4の中の誘導電圧の合計は導体16の上に現
れ、本ケースでは抵抗R及びコンデンサーCによってローパスフィルターとして
形成される第1番目の遅延素子17に適用される。導体8には次のようなタイ
プの出力信号が現れる。
Y(s)=I(s)・[s(L12+Ls)+Rs]/[s2C(L1+Ls)+sC(RL1+Rs+R)+1] (7)
伝達関数Y(s)/I(s)がほとんど少なくとも1に等しくなるように定数
を選ぶのが可能であるならば、出力信号I(s)は正しいイメージになる。その
ような素子の主要な不都合は、測定されるべき電流の導体1と出力導体8の間の
導電(電流)カップリングである。
図5でより詳細に表される実施形態は、図3の実施形態と同様の伝達関数を実
行しており、同様の素子群は上述と同様の参照番号により表示される。図1の探
知器3に対応しホール探知器のフォームであり且つH1としてブロック33に1
つだけ表される磁界検出装置の各々には、図1の導体1を通過する電流Iの低周
波数成分に比例した電圧Udを供給する。異なったホール検出器の出力電圧は、
ブロック25にOP2のように表されるそれぞれのアンプで増幅され、次に、表
示されない方法で加え合わされる。結果として発生する信号は、抵抗R4とC1
を備えた演算増幅器OP3並びに抵抗R3を有する増幅器26を包括している第
一の遅延素子に適用される。素子26の周波数限界は検出器33の周波数限界よ
りも明らかに低いのであるが、セットの33,25および26の伝達関数は、装
置の測定信号の1つとして導体5に供給され、次のように記載することができる
。
Gh(s)=-Kh・R4・Kd/[R3(1+s・C1・R4)] (8)
ここで、定数Khはホール検出器の内部増幅度を表し、定数Khはブロック2
5における増幅度を表す。
他の測定信号は、ブロック4においてそのインダクタンスL1、そのオーム抵
抗RL1およびその内部のキャパシタンスCLによって表されたロゴスキーコイ
ルにより供給される。導体6上の測定信号は、減算を伴う積分素子を形成し且つ
抵抗R10,R11とコンデンサーC3を包括する演算増幅器(オペアンプ)O
P3とを有するブロック13に供給される。十分迅速な積分を得るには、演算増
幅器OP5は非常に広いパスバンドを持たなければならなくて、例えば、Bur
r Brown会社(実用ハンドブック、1994年、257ページ)の命名に
よる「ダイヤモンドトランジスタ」と呼ばれる素子群で構成される増幅器や相互
インピーダンス増幅器または多くの増幅器よりなる広域増幅ユニットから成るか
もしれない。アンプOP5の入力インピーダンスはロゴスキーコイルに適合させ
られなければならず、この適合は例えばパッシブ回路によって行われる。
導体8上のブロック13における出力には、測定装置の出力信号が現れる。こ
の信号は、3のダイヤグラムと同様の方法で抵抗R12及びコンデンサーC4を
有しローパスフィルタから成る遅延素子28の中間部から、出力信号が連絡路3
2によって増幅器OP5にこの増幅器のポジティブ入力へ返される素子27へ供
給される。素子27は、導体30の上に現れる測定信号Urと抵抗R5,R6に
よる導体5上の測定信号の分配の後に導体29の上に現れる測定信号Uhとの違
いを発生させる。図5のダイヤグラム示されるように、抵抗R13,R15およ
びR16は、コンデンサーC17と同様に素子27の一部分であり、R16,C
17の値はそれぞれR11,C3の値に等しい。
したがって、図5の素子の伝達関数Y(s)/I(s)は次のようになる。
Y(s)/I(s)=-{[s・L1・R10(1+s(C1・R4)/(R10+RL1)]+Kh・Kd・R4・R6(R13+R15)/R3・R1
3・(R6+R5)}(1+s.C4.R12)/
{(1+s.C1.R4)[s.C3.R11.(1+s.C4.R12)+R15/R13]} (9)
式(6)の係数との比較を次に示す。
Td=L1.R10/(R10+RL1)
Kh*=Kh・Kd・R4・R6・(R13+R15)/[R3・R13・(R6+R5)]
Th=C1・R4
Ti=C3・R11
T=C4・R12
K=R15/R13
図5によると、出力信号は入力信号に関して反転される。出力信号のサインは
、出力における反転素子または積分器の入力の反転によって逆にすることができ
る。
また、図5のダイヤグラムは、R1,R2は抵抗であり、Z1は定電圧ダイオ
ードであり、OP1は演算増幅器であるブロック33のダイヤグラムによって実
行された定電流源からのホール検出器用電源を示す。異なったホール検出器の電
源経路は直列につなげられる。
供給電流は一定であり、グランド22と比較されて演算増幅器1の出力に現れる
電圧Uhsは、ホール検出器の温度に比例し、温度調整素子23の制御に利用す
ることができる。素子23は、演算増幅器OP4により、または場合によっては
電源増幅装置により電源を供給する直列か並列の多くの部分的な抵抗を有する熱
抵抗R9を備えている。観測中の温度値は、抵抗R8及び定電圧ダイオードZ2
よりなる電圧分割器により決定される。電圧Uhsは、演算増幅器OP4のネガ
ティブ入力/C2において導体24と抵抗R7により提供される。他の実施形態
によれば、別々の温度検知器は制御信号を素子23に供給しうる。温度安定化の
他の方法、例えば、ブリッジの対角上におけるポテンシャルの違いが測定信号U
dとなるホール検出器を有する測定ブリッジ及び直列接続された温度相関が同じ
特徴を有する温度関知抵抗を利用することができる。
図6a、6bは本発明に係る測定装置の好ましい構成を示す。ロゴスキーコイ
ル4は、基板の上に印刷される回路19の形として、例えば2つの再結合された
部品18,18’、コイルの中間に配置されうるリターン導体31として実施さ
れる。ホール探知器か他の磁界検出装置3が同じ基板に配置され、導体1が通る
中央の開口34の周りに規則的に配置される。装置は、さらに、基板を横切り接
触部21を備え且つ開口34を囲む導伝トラック20を有し、このアッセンブリ
は寄生静電カップリングに対抗するシールドのためにグランドに接続される。ロ
ゴスキーコイル4は、外部の寄生的な磁界の影響を最小にする均質構造を備えて
いる。信号処理の電子サーキット7は、望ましくは、ロゴスキーコイル及び磁界
検出器と同じ基板に設けられる。導伝トラックは堅いかフレキシブルな基板で形
成することができ、導体1の周りで装置をその挿入のために開かせる調整された
アセンブリを形成する方法で構成されることが望ましい。
上述の信号処理回路の実施形態は、例えばロゴスキーコイル又はエアコイル等
の高周波電流の測定を可能にする装置による直流の測定における問題を解決する
ことを目的とする。そのようなコイルは周波数零において測定信号を供給しない
が、一般に使用される積分素子はこのポイントの近くで一定にその出力信号を維
持する。しかしながら、積分素子には理想的な動作を行わない。一般に、それは
、できる限りの広帯域と、非常に低い漏出及び極性電流と、出力と入力電圧の非
常に大きな変化とを有さねばならない1個以上の演算増幅器を包括している。そ
のうえ、一般に、これらの増幅器は周波数零の近傍で高い増幅率を有している。
実際に出力信号にはドリフトしようとする傾向がいつもある。
低周波数領域において2番目の測定信号を得るために電流により発生した磁界
の測定の作用よりなる図3及び図5及び積分素子のこの先天的な欠点を補うため
に制御ループを使用する解法は、特に温度依存性および制御ループの安定性の問
題により、比較的高価で工業的に実施するのが難しいことが判明した。
図7〜10は、理想的な動作の可能性により近い動作を有する積分素子の使用
を可能にする代替の解法を例証するものであり、比較的簡単な方法によって、零
から測定コイルの共振周波数までの周波数帯域において測定されるべき電流I(
s)と出力信号Y(s)が比例するようになった。
図7及び8の概略的なダイヤグラムは、図2に類似する方法において、信号源
が理想的であると考えられ、それぞれこの解法の2つのバリエーションを示し、
同じ参照番号及び記号が図2のこれらのものである要素(素子)及び信号に対し
て利用される。
図7によれば、測定信号6は、第一の遅延素子40に適用され、そして、切り
離されているか又は結合された増幅素子群41,42に適用される。素子40が
能動素子である場合には、この要素で41と42の増幅機能を提供することがで
きる。
測定信号5は、所望出力信号振幅に関する関数として定数Kを選択することに
より素子43において増幅されるか又は減衰させられる。
したがって変換された信号は、出力信号Y(s)を供給するために加算素子4
4に加えられる。
図8によると、図7の要素41の増幅機能は逆の方法で取り去れ、図7の要素
43に代わって増幅/減衰要素43’が加えられる。
測定装置の伝達関数が図7の場合においてY(s)/I(s)=Kとなり、図
8の場合においてY(s)/I(s)=K・Td/Thとなることが容易に理解
される。
図9,10はこのような測定装置の他の2つのバリエーションを示し、測定コ
イルは、ブロック4’において表現される図に従う伝達関数により表され、10
MHzよりも大きい周波数に近づくまで設定してある。ロゴスキーコイルか空気
コイルは、コイルの構造によっておよそ100MHzの周波数までに至る理想的
な微分回路の動作を示す。より高い周波数のために、巻線のターン間における容
量結合は積分器の動作をそれに与える。
測定装置の機能にとって、コイルが微分要素のように作用する上側の周波数限
界がローパスフィルタの特性を有する磁界検出器の周波数よりも高いことは重要
である。一般に、この条件は、現在のホール効果検出器やよく設計されたロゴス
キーコイルにおいて充足している。
図9のダイヤグラムでは、測定信号6’が時定数Tvを有する遅延素子45に
適合され、ブロック46での増幅係数Tv/Tdにかけられるのであるが、素子
45におけるこの機能は合体可能である。もし、Tv=Thならば、測定信号5
を直接増幅/減衰要素47に適用することができる。
探知器3の周波数限界が、素子45のそれの20又は30倍を越える範囲にあ
る場合では、素子45とは独立して素子48に時間遅延を定めることができる。
2つの同じ素子を設けることは難しいかもしれないので、一般に、図10の如き
回路が望ましい。
変換された信号は素子44に加えられると共に例えば図9の素子49によって
増幅される。また、この機能を素子44又は素子46、47に取り入れることが
できる。
図10に従った実施形態では、時間遅延は加算素子44の出力において作用し
、例えば、増幅係数Kと同様に遅れを作る能動素子50により作用する。同様の
名前を有する他のブロックの機能は図9のものと同様である。
実用的な実施例では、測定信号源及び測定装置の他の素子群の非理想的な動作
により、出力信号は、周波数の全範囲で測定されるべき電流の完壁なイメージで
なくなるだろう。それにもかかわらず、そのような装置の周波数特性は、ロゴス
キーコイルの共振周波数のあたりに周波数限界を有するローパスフィルタのもの
に対応している。ダンピング用抵抗器が共振周波数で信号を減衰させるようにこ
のコイルの出力に接続されることが望ましい。
図7〜10に関する例示により記述された解法は、容易に制御することができ
且つ費用効率がよい手段により、周波数零を含む非常に広い周波数範囲において
、一定の伝達関数の供給をこのように可能にする。
本発明に係る装置と20MHz以上の周波数限界を有する市販の変流器とを作
用させた比較測定値から、それぞれの動特性がどんな違いも示さなかったことが
観測された。そのうえ、300Aまでの直流の測定は、高精度抵抗による測定に
関して最大2%の誤りを示した。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE),JP,US
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.導体を流れる電流の強度を測定する装置であって、一方では、磁化可能なコ アなしで前記導体(1)を少なくとも部分的に囲みながら第一の測定信号を提供 するために適合させられるそれ自体で閉じた測定コイル(4)を有し、そして他 方では、第二の測定信号を提供するために適合し、測定されるべき電流が流れる 少なくとも1つの測定抵抗(15)または前記導体(1)の近くに配置された少 なくとも1つの磁界検出器(3)を有しており、測定される電流のイメージであ る出力信号を提供するための第一、第二の測定信号を処理するための回路(2, 7)を前記装置は有している。 2.前記コイルがロゴスキーコイル(4)であり、前記磁界検出器がホール効果 検出器(3)又はマグネト発電抵抗素子であり、前記検出器を横切る磁束をチャ ンネリングするための磁気透過物質よりなる要素を有していない請求項1に記載 の装置。 3.複数の磁界検出素子(3)が前記導体(1)の周りに規則的に配置されてい る請求項1又は請求項2のいずれかに記載の装置。 4.前記ロゴスキーコイル(4)が、中央開口(34)周りの規則的なコイルと ほぼ円形の中間リターンコイル(31)とを形成する電気導体(19)を支持す る基板上に設けられており、磁界検出器(3)はコイルと同じ基板上に組み付け られている請求項2又は請求項3のいずれかに記載の装置。 5.前記基板(18,18’)は、完全なループを形成せずに前記中央通路(3 4)を取り囲む遮蔽導体(20)を有している請求項4に記載の装置。 6.前記遮蔽導体(20)は前記基板(18,18’)を横切って広がる導体部 分(21)に接続されている請求項5に記載の装置。 7.前記基板は、ロゴスキーコイルの屈曲ターンを支持する少なくとも2つの並 列された層(18,18’)から形成され、前記2つの層の接触面において、ロ ゴスキーコイルのリターン導体(31)が前記ターンの中間に沿って配置されて いる請求項4に記載の装置。 8.前記導体は、測定される電流の導体を挿入するために基板が開かせることが 可能なように調整されたアセンブリを形成する請求項4に記載の装置。 9.加算素子(9)が前記測定信号の合計をなし、この加算素子の出力は減算素 子(9’)の第一の入力に接続され、この減算素子の出力は積分素子(13)に 接続され、この積分素子の出力に現れる信号は遅延素子(12)を通して前記減 算素子(9’)の第二人力に接続され、これによって、積分素子の出力において 現れる測定装置の出力信号が電流強度に比例するように制御ループを形成する請 求項1に記載の装置。 10.前記第一の測定信号を供するために前記磁界検出器(33)の出力又は前 記測定抵抗の端子に接続された第一の増幅遅延素子(26)を有し、 出力が第二の増幅遅延素子(28)に接続されている積分素子(13)を有し、 出力が前記積分素子(13)の入力に接続されると共にその入力がそれぞれ前記 第一の増幅遅延素子(26)の出力及び第二の前記増幅遅延素子(28)の出力 及び前記第二の測定信号を表す前記コイル(4)の出力に接続される加算/減算 素子(27)を有し、このようにして制御ループを形成することにより積分素子 の出力に現れる測定装置の出力信号は電流の強度に比例する請求項1に記載の装 置。 11.前記測定信号の加算素子(44)を一又は複数のこれらの他の信号の適切 な増幅又は減少の後に有し、そして、前記加算素子の出力に接続された第一の遅 延手段を有し、測定信号の増幅又は減少及び前記遅延素子の時定数は、遅延素子 の出力信号が電流強度に比例するように選ばれる請求項1に記載の装置。 12.前記測定コイル(4)の出力に接続された第一の遅延素子(50)を有し 、信号加算素子(44)を有し、前記遅延素子の出力と前記加算素子の第一の入 力との間及び/又は前記磁気検出器と前記加算素子の第二の入力との間に配置さ れた少なくとも一つの増幅又は減少素子(42,43)を有し、増幅又は減少及 び前記遅延素子の時定数は加算素子の出力信号が測定される電流強度と比例する ように選ばれる請求項1に記載の装置。 13.前記磁界検出器は、前記測定コイルの共振周波数よりも低い上側周波数限 界を有している請求項11又は請求項12のいずれかに記載の装置。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH910/97 | 1997-04-21 | ||
CH91097 | 1997-04-21 | ||
CH245997 | 1997-10-22 | ||
CH2459/97 | 1997-10-22 | ||
PCT/CH1998/000155 WO1998048287A1 (fr) | 1997-04-21 | 1998-04-21 | Dispositif de mesure, a large bande passante, de l'intensite du courant electrique dans un conducteur |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001521629A true JP2001521629A (ja) | 2001-11-06 |
Family
ID=25686084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP54463098A Pending JP2001521629A (ja) | 1997-04-21 | 1998-04-21 | 広域パスバンドを有する導体電流強度測定用装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6366076B1 (ja) |
EP (1) | EP1012609B1 (ja) |
JP (1) | JP2001521629A (ja) |
DE (1) | DE69802203T2 (ja) |
WO (1) | WO1998048287A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010520448A (ja) * | 2007-03-02 | 2010-06-10 | リエゾン、エレクトロニク−メカニク、エルウエム、ソシエテ、アノニム | 高帯域オープンループ電流センサー |
JP2013042133A (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | General Electric Co <Ge> | ロゴスキーコイルアセンブリ及びこれを提供するための方法 |
JP2018504605A (ja) * | 2015-02-04 | 2018-02-15 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | ロゴスキーコイルセンサ用電子積分器 |
JP2020510214A (ja) * | 2017-03-16 | 2020-04-02 | レム・インテレクチュアル・プロパティ・エスエイLem Intellectual Property Sa | 磁場勾配センサを備えた電流変換器 |
Families Citing this family (64)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19822127A1 (de) * | 1998-05-07 | 1999-11-11 | Siemens Ag | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Stromerfassung |
US6727682B1 (en) * | 1998-11-13 | 2004-04-27 | Suparules Limited | Apparatus and method for remote current sensing |
DE19927029A1 (de) * | 1999-06-04 | 2001-02-08 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb eines elektronischen Überstromauslösers eines Leistungsschalters |
DE20101454U1 (de) * | 2001-01-27 | 2001-05-23 | Phoenix Contact Gmbh & Co | Stromsensor auf Leiterplattenbasis |
US6639401B2 (en) * | 2001-07-19 | 2003-10-28 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Contactless, transformer-based measurement of the resistivity of materials |
US6661217B2 (en) | 2001-12-21 | 2003-12-09 | Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson | Wideband precision current sensor |
US20040008022A1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-01-15 | Viola Jeffrey L. | Current sensor |
WO2004044672A2 (en) * | 2002-08-05 | 2004-05-27 | Research Foundation Of The State University Of New York | System and method for manufacturing wireless devices |
JP4332623B2 (ja) * | 2003-02-26 | 2009-09-16 | テクトロニクス・インコーポレイテッド | 電流プローブ |
US7477050B2 (en) * | 2003-08-05 | 2009-01-13 | Research Foundation Of The State University Of New York | Magnetic sensor having a coil around a permeable magnetic core |
FR2860592B1 (fr) * | 2003-10-06 | 2006-01-21 | Michel Remy Jean Combier | Dispositif de mesure de courant sans contact, a grande dynamique, robuste et a bas cout. |
US7164263B2 (en) * | 2004-01-16 | 2007-01-16 | Fieldmetrics, Inc. | Current sensor |
US7265533B2 (en) * | 2004-06-15 | 2007-09-04 | Power Measurement Ltd. | Non-intrusive power monitor |
ITBG20040026A1 (it) * | 2004-06-21 | 2004-09-21 | Abb Service Srl | Dispositivo e metodo per il rilevamento di correnti continue e/o alternate. |
US7230413B2 (en) * | 2004-10-19 | 2007-06-12 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Flexible current sensor |
US7227441B2 (en) * | 2005-02-04 | 2007-06-05 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Precision Rogowski coil and method for manufacturing same |
US7227442B2 (en) * | 2005-04-01 | 2007-06-05 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Precision printed circuit board based rogowski coil and method for manufacturing same |
DE102005027270A1 (de) | 2005-06-08 | 2007-01-04 | Siemens Ag | Einrichtung zur Erfassung eines elektrischen Stromes |
US7459900B2 (en) * | 2006-02-03 | 2008-12-02 | Bae Systems Land & Armaments L.P. | Modular current sensor for modularized servo control system |
US7508188B2 (en) * | 2006-05-31 | 2009-03-24 | Broadcom Corporation | On-chip current sensing methods and systems |
US7545138B2 (en) | 2006-07-06 | 2009-06-09 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Precision, temperature-compensated, shielded current measurement device |
US7622910B2 (en) * | 2006-10-06 | 2009-11-24 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for AC integrated current sensor |
US7615989B2 (en) * | 2006-10-06 | 2009-11-10 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for DC integrated current sensor |
ES2387098T3 (es) * | 2006-11-16 | 2012-09-13 | Cirprotec, S.L. | Transductor activo lineal de corriente |
DE102006061923A1 (de) * | 2006-12-21 | 2008-07-03 | Siemens Ag | Rogowski-Sensor und Verfahren zum Messen eines Stromes |
US7605580B2 (en) * | 2007-06-29 | 2009-10-20 | Infineon Technologies Austria Ag | Integrated hybrid current sensor |
JP5069978B2 (ja) * | 2007-08-31 | 2012-11-07 | 株式会社ダイヘン | 電流・電圧検出用プリント基板および電流・電圧検出器 |
EP2037286A1 (de) * | 2007-09-13 | 2009-03-18 | Micronas GmbH | Messvorrichtung zur Messung eines magnetischen Felds |
US8058876B2 (en) * | 2008-04-24 | 2011-11-15 | Honeywell International, Inc. | Low cost current and temperature sensor |
US8193818B2 (en) * | 2009-01-15 | 2012-06-05 | Hamilton Sundstrand Corporation | Partial corona discharge detection |
US8330449B2 (en) * | 2009-07-20 | 2012-12-11 | Fluke Corporation | Clamp-on multimeters including a Rogowski coil for measuring alternating current in a conductor |
US8743513B2 (en) * | 2010-06-03 | 2014-06-03 | Shakira Limited | Arc fault detector for AC or DC installations |
EP2420849B1 (en) | 2010-08-20 | 2019-10-23 | General Electric Technology GmbH | Rogowski coil assembly |
CN102012448B (zh) * | 2010-10-26 | 2012-07-04 | 西安交通大学 | 罗哥夫斯基电流传感器 |
EP2676253A1 (en) * | 2011-02-17 | 2013-12-25 | OutSmart Power Systems, LLC | Energy monitoring device |
WO2013023643A1 (de) | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Universität Stuttgart | Strommessgerät |
DE102011110648A1 (de) | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Universität Stuttgart | Strommessgerät |
US8928337B2 (en) | 2012-01-27 | 2015-01-06 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Device for measuring electrical current and method of manufacturing the same |
US9297836B2 (en) * | 2013-03-08 | 2016-03-29 | Deere & Company | Method and sensor for sensing current in a conductor |
DE102013225645A1 (de) | 2013-12-11 | 2015-06-11 | Deere & Company | Stromsensor und Regelschaltung |
CN104360139A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-18 | 国家电网公司 | 具有分体测量功能的钳形电流表 |
US11422164B2 (en) * | 2015-06-24 | 2022-08-23 | Currently, LLC | Contactless wideband magneto-resistive current sensor with low electromagnetic interference |
US10574216B2 (en) | 2015-06-24 | 2020-02-25 | The University Of North Carolina At Charlotte | Method and apparatus for generating high current, fast rise time step-functions |
GB2546743B (en) | 2016-01-26 | 2019-02-13 | Shakira Ltd | An arc fault current detector |
WO2017197269A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | The University Of North Carolina At Charlotte | Wideband contactless magnetoresistive-rogowski current sensing |
JP6508163B2 (ja) * | 2016-10-31 | 2019-05-08 | 横河電機株式会社 | 電流測定装置 |
EP3385727A1 (de) | 2017-04-07 | 2018-10-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur strommessung und strommessvorrichtung |
DE102017215722B4 (de) * | 2017-09-07 | 2023-03-23 | Universität Stuttgart | Einrichtung zur Messung von Kommutierungsströmen schnell schaltender Halbleiterbauelemente |
RU2664880C1 (ru) * | 2017-10-25 | 2018-08-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Следящий преобразователь тока компенсационного типа |
US11443155B2 (en) * | 2018-01-19 | 2022-09-13 | Lindsey Manufacturing Company | Insulator leakage current detector and method of detecting insulator leakage current |
DE102018105857A1 (de) | 2018-03-14 | 2019-09-19 | Würth - Elektronik GmbH & Co KG | Vorrichtung zum Messen von Strom und Verfahren zur Herstellung |
JP2019184270A (ja) * | 2018-04-03 | 2019-10-24 | 日置電機株式会社 | 電流検出装置および電流測定装置 |
US11125784B2 (en) * | 2018-06-13 | 2021-09-21 | Analog Devices International Unlimited Company | Correcting for a gain error resulting from the position of a pole of zero in a transfer function of a system |
US11841386B2 (en) | 2018-06-13 | 2023-12-12 | Analog Devices International Unlimited Company | Apparatus for and method of correcting for a gain error resulting from the position of a pole or zero in a transfer function and to a current measurement device including such an apparatus |
US10983173B2 (en) * | 2018-07-13 | 2021-04-20 | Lindsey Manufacturing Co. | Active current monitor |
DE102018128469B4 (de) | 2018-11-14 | 2020-11-12 | Senis Ag | Magnetfeldsensor mit geringem Rauschen und hoher Bandbreite |
DE102019102567B3 (de) * | 2019-02-01 | 2020-03-05 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Sensorvorrichtung zur Messung von Gleich- und Wechselströmen |
FR3097053B1 (fr) * | 2019-06-07 | 2021-07-02 | Schneider Electric Ind Sas | Capteurs de courant et systèmes de mesure associés |
DE102019120666B3 (de) * | 2019-07-31 | 2020-10-29 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Sensorvorrichtung zur breitbandigen Messung von elektrischen Strömen durch einen Leiter und Verfahren zur breitbandigen Messung |
EP3889618A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-06 | LEM International SA | Current transducer |
FR3108986B1 (fr) * | 2020-04-02 | 2022-04-15 | Safran Electrical & Power | Capteur de courant à très large bande passante |
US11617269B2 (en) | 2021-07-20 | 2023-03-28 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Current measuring device for an electric power protection system |
EP4336191A1 (de) * | 2022-09-06 | 2024-03-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung und verfahren zur erfassung eines stroms eines ersten stromleiters einer, insbesondere zumindest teilweise auf einer leiterplatte aufgebrachten, schaltung |
DE102022129671B3 (de) | 2022-11-09 | 2024-03-07 | Senis Ag | Magnetfeldsensorsystem mit einem temperaturgangskompensierten Ausgangssignal sowie Verfahren für die Temperaturgangskompensation eines Ausgangssignals eines Magnetfeldsensorsystems |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2518266A1 (fr) * | 1981-12-15 | 1983-06-17 | Telemecanique Electrique | Dispositif de mesure du courant qui circule dans un conducteur |
CA1182537A (fr) * | 1983-02-08 | 1985-02-12 | Hubert P. Mercure | Capteur dynamique de courant |
DD228362A1 (de) * | 1984-05-31 | 1985-10-09 | Univ Schiller Jena | Anordnung zur messung von leitungstroemen in form eines magnetoresistiven wandlers |
JPS61194885A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-29 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 磁気センサ |
US4831327A (en) * | 1987-05-01 | 1989-05-16 | Hydro-Quebec | Self-powered electrical measuring system isolated from electrical perturbances |
JPH0650322B2 (ja) * | 1987-08-18 | 1994-06-29 | ニチコン株式会社 | 衝撃電流測定器 |
CH677034A5 (en) * | 1987-12-07 | 1991-03-28 | Lem Liaisons Electron Mec | High current measuring sensor - includes magnetic field detector in air gap of magnetic circuit surrounding current carrying cable |
DE3806079A1 (de) * | 1988-02-26 | 1989-09-07 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zur erzeugung und fuehrung von intensiven, grossflaechigen ionen-, elektronen- und roentgenstrahlen |
FR2634897A1 (fr) * | 1988-07-26 | 1990-02-02 | Alsthom | Dispositif de mesure des courants de phase d'une installation triphasee |
US5015945A (en) * | 1990-06-25 | 1991-05-14 | General Electric Company | Current sensor for measuring current in a semiconductor switch |
FR2678069A1 (fr) * | 1991-06-18 | 1992-12-24 | Commissariat Energie Atomique | Capteur de courant utilisant un magnetometre directionnel a resonance. |
US5343143A (en) * | 1992-02-11 | 1994-08-30 | Landis & Gyr Metering, Inc. | Shielded current sensing device for a watthour meter |
US5345161A (en) * | 1992-04-10 | 1994-09-06 | Electroimpact, Inc. | Power supply system for an electromagnetic riveting apparatus |
FR2695482B1 (fr) * | 1992-09-10 | 1994-10-21 | Alsthom Gec | Dispositif de mesure utilisant une bobine des Rogowski. |
FR2704652B1 (fr) * | 1993-04-30 | 1995-06-23 | Zellweger Sauter En Sa | Capteur de courant pour courants alternatifs. |
JPH0743441A (ja) * | 1993-08-02 | 1995-02-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 超電導磁気センサ |
US5463313A (en) * | 1993-09-09 | 1995-10-31 | General Electric Company | Reduced magnetic field line integral current sensor |
US5438257A (en) * | 1993-09-09 | 1995-08-01 | General Electric Company | Reduced magnetic flux current sensor |
DE4423429A1 (de) * | 1994-07-05 | 1996-01-11 | Vacuumschmelze Gmbh | Stromsensor nach dem Kompensationsprinzip |
FR2724232B1 (fr) * | 1994-09-01 | 1997-04-11 | Electricite De France | Procede et dispositif pour tester l'efficacite d'un paratonnerre. |
SE504541C2 (sv) * | 1995-07-10 | 1997-03-03 | Asea Brown Boveri | Förfarande och anordning för induktiv mätning av fysikaliska storheter hos ett objekt av metalliskt material jämte användning av förfarandet och anordningen |
FR2737922B1 (fr) * | 1995-08-14 | 1997-09-19 | Schneider Electric Sa | Capteur de courant et appareil electrique le comportant |
-
1998
- 1998-04-21 US US09/403,452 patent/US6366076B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-21 JP JP54463098A patent/JP2001521629A/ja active Pending
- 1998-04-21 DE DE69802203T patent/DE69802203T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-21 EP EP98913499A patent/EP1012609B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-21 WO PCT/CH1998/000155 patent/WO1998048287A1/fr active IP Right Grant
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010520448A (ja) * | 2007-03-02 | 2010-06-10 | リエゾン、エレクトロニク−メカニク、エルウエム、ソシエテ、アノニム | 高帯域オープンループ電流センサー |
JP2013042133A (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | General Electric Co <Ge> | ロゴスキーコイルアセンブリ及びこれを提供するための方法 |
JP2018504605A (ja) * | 2015-02-04 | 2018-02-15 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | ロゴスキーコイルセンサ用電子積分器 |
JP2020510214A (ja) * | 2017-03-16 | 2020-04-02 | レム・インテレクチュアル・プロパティ・エスエイLem Intellectual Property Sa | 磁場勾配センサを備えた電流変換器 |
JP7039609B2 (ja) | 2017-03-16 | 2022-03-22 | レム・インターナショナル・エスエイ | 磁場勾配センサを備えた電流変換器 |
JP2022084728A (ja) * | 2017-03-16 | 2022-06-07 | レム・インターナショナル・エスエイ | 磁場勾配センサを備えた電流変換器 |
JP7367100B2 (ja) | 2017-03-16 | 2023-10-23 | レム・インターナショナル・エスエイ | 磁場勾配センサを備えた電流変換器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69802203D1 (de) | 2001-11-29 |
DE69802203T2 (de) | 2002-06-27 |
US6366076B1 (en) | 2002-04-02 |
WO1998048287A1 (fr) | 1998-10-29 |
EP1012609A1 (fr) | 2000-06-28 |
EP1012609B1 (fr) | 2001-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2001521629A (ja) | 広域パスバンドを有する導体電流強度測定用装置 | |
US6094044A (en) | AC current sensor having high accuracy and large bandwidth | |
US8901919B2 (en) | Compact, two stage, zero flux electronically compensated current or voltage transducer employing dual magnetic cores having substantially dissimilar magnetic characteristics | |
US5469058A (en) | Feedback enhanced sensor, alternating magnetic field detector | |
US6229307B1 (en) | Magnetic sensor | |
US7548054B2 (en) | Integration methods for energy metering systems using a Rogowski coil | |
JP2811632B2 (ja) | 分離経路増幅及び絶縁装置並びに方法 | |
CA2148961A1 (en) | Linear Alternating Current Interface for Electronic Meters | |
JP2018504605A (ja) | ロゴスキーコイルセンサ用電子積分器 | |
US4857837A (en) | Magneto resistive current sensor with improved fidelity | |
US6836107B2 (en) | Constant input impedance AC coupling circuit for a current probe system | |
JP3148290B2 (ja) | 核磁気共鳴撮像システム | |
US20230132919A1 (en) | Current transducer | |
US11614503B2 (en) | Magnetic sensor with low noise and a high bandwidth | |
KR0138902B1 (ko) | 회로 소자 측정 장치 | |
Drung et al. | dc SQUID readout electronics with up to 100 MHz closed-loop bandwidth | |
US11650228B1 (en) | Very-wide-bandwidth current sensor | |
Xiaohua et al. | Improved performance Rogowski coils for power system | |
Suzuki et al. | Analysis of a zero-flux type current sensor using a Hall element | |
Karrer et al. | A new current probe with a wide bandwidth | |
Beard | 100: 1 step-up amplifier-aided two-stage current transformer with small ratio errors at 60 Hz | |
GB2026175A (en) | Electric energy meter having a current-sensing transformer | |
Lekkala et al. | Noise reduction using a matching input transformer (magnetic field measurement system) | |
van Overbeeke et al. | A superconducting modulator for extremely sensitive voltage measurements across multifilamentary superconducting wires | |
Seifert et al. | Active magnetic shielding support for biomagnetic instruments |