JP2002116227A - 電流検出装置及び、電流検出装置用書込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被計測電流の検出精度の向上を図った電流検
出装置及び、電流検出装置に用いる電流検出装置用書込
装置を提供する。 【解決手段】 補正手段１０４ａが、真の変化度データ
と、実の変化度データとに基づき、真の変化度と、実の
変化度との変化度の差異により生じる電気信号の誤差を
補正し、真の電気信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電流検出装置及
び、電流検出装置用書込装置に係わり、特に、被計測電
流に応じた電気信号を出力する電流センサを有する電流
検出装置及び、その電流検出装置に用いられる電流検出
装置用書込装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述した電流センサには、シャント抵抗
を用いたもの等多くの種類がある。これらの中で例え
ば、図１０に示すように、被計測電流が流れる電線１０
が中央に貫通し、かつギャップ部１０１ａ−１を有する
コア１０１ａと、ギャップ部１０１ａ−１に設けられた
磁気感応素子としてのホール素子１０１ｂとを備えた電
流センサがある。

【０００３】この電流センサ内のコア１０１ａは、電線
１０に流れる被計測電流ＩMが発生する磁界により磁化
される。これに伴いコア１０１ａ内のギャップ部１０１
ａ−１に、磁界が発生する。そして、この磁界によりホ
ール素子１０１ｂの抵抗値が変化するため、このホール
素子１０１ｂに電流を流し、この両端の電圧を検出すれ
ば、被計測電流ＩMを検出することができる。以上の電
流センサは、被計測電流ＩMが流れる電線１０と絶縁さ
れた状態で、被計測電流ＩMを計測することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
流センサは、製品ごとにその出力が、図１１に示すよう
にばらつき、被計測電流ＩMの検出精度が悪くなるとい
う問題がある。これら出力のばらつきは、ホール素子１
０１ｂの磁界に対する抵抗値変化のばらつき・コア１０
１ａのギャップ寸法や、磁気特性のばらつき（例えば、
透磁率のばらつき）に起因するギャップ部１０１ａ−１
に発生する磁界のばらつき・ギャップ部１０ａに対する
ホール素子１０１ｂの組み付け位置のばらつきなどが要
因である。

【０００５】上記電流センサの出力のばらつきを抑える
ために、例えば、部品単位のばらつきを選別等により管
理するか、組み付け後にトリミング作業を行うことが考
えられるが、コスト的に問題がある。

【０００６】そこで、本発明は、上記のような問題点に
着目し、被計測電流の検出精度の向上を図った電流検出
装置及び、電流検出装置に用いる電流検出装置用書込装
置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載の発明は、図１の基本構成図に
示すように、被計測電流に応じた電気信号を出力する電
流センサ１０１と、前記被計測電流に対して、前記電流
センサが出力すべき真の電気信号の変化度を示す変化度
データと、前記被計測電流に対する前記電流センサが実
際に出力する電気信号の変化度を示す実の変化度データ
とを記憶する記憶手段１０３と、前記真の変化度データ
と、前記実の変化度データとに基づき、前記電気信号を
補正する補正手段１０４ａとを備える電流検出装置１０
０に存する。

【０００８】請求項１記載の発明によれば、電流センサ
が、被計測電流に応じた電気信号を出力する。記憶手段
が、被計測電流に対して、電流センサが出力すべき真の
電気信号の変化度を示す変化度データと、被計測電流に
対して、電流センサが実際に出力する電気信号の変化度
を示す実の変化度データとを記憶する。補正手段が、真
の変化度データと、実の変化度データとに基づき、真の
変化度と、実の変化度との変化度の差異により生じる電
気信号の誤差を補正し、真の電気信号を出力する。

【０００９】従って、電流センサを構成する各部品の寸
法や特性、組み付け位置等のばらつきに起因して被計測
電流に対する電気信号の変化度すなわち、感度が製品ご
とにばらついても、記憶手段に記憶された真の変化度デ
ータと、実の変化度データとに基づき、真の変化度と、
実の変化度との差異により生じる電気信号の誤差を除去
し、真の電気信号を出力することができる。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
流検出装置であって、前記記憶手段は、前記被計測電流
を所定区分範囲毎に分割し、各区分範囲での前記実の変
化度データを複数記憶し、前記補正手段は、前記電気信
号を、当該電気信号に対応する区分範囲での前記実の変
化度データと、前記真の変化度データとに基づき、補正
する電流検出装置に存する。

【００１１】請求項２記載の発明によれば、記憶手段
が、被計測電流を所定区分範囲毎に分割し、各区分範囲
での実の変化度データを複数記憶する。補正手段が、電
気信号を、その電気信号に対応する区分範囲での実の変
化度データと、真の変化度データに基づき補正する。従
って、被計測電流の区分範囲に応じて、電流センサが実
際に出力する実の電気信号の変化度が変わっても、各区
分範囲に基づいた真の変化度データに基づき補正するこ
とにより、真の変化度と、実の変化度との差異により生
じる電気信号の誤差を除去し、真の電気信号を出力する
ことができる。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１又は、２
記載の電流検出装置であって、前記記憶手段は、所定の
被計測電流に対して、前記電流センサが出力すべき真の
電気信号を示す真の電気信号データと、前記所定の被計
測電流に対して、前記電流センサが実際に出力する実の
電気信号を示す実の電気信号データとをさらに記憶し、
前記補正手段は、前記真の電気信号データと、前記実の
電気信号データとに基づき、前記電気信号を補正する電
流検出装置に存する。

【００１３】請求項３記載の発明によれば、記憶手段
は、さらに所定の被計測電流に応じて、電流センサが出
力すべき真の電気信号を示す真の電気信号データと、所
定の被計測電流に応じて、電流センサが実際に出力する
実の電気信号を示す実の電気信号データとを記憶する。
補正手段が、真の信号データと、実の信号データとに基
づき、電気信号を補正する。

【００１４】従って、電流センサを構成する各部品の特
性等のばらつきに起因してさらに、電気信号のオフセッ
ト電圧が製品ごとにばらついても、記憶手段に記憶され
た真の電気信号データと、実の電気信号データとに基づ
き、真の電気信号と実の電気信号との差、すなわちオフ
セット電圧を除去した電気信号を出力することができ
る。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項３記載の電
流検出装置であって、前記記憶手段は、少なくとも２以
上の異なる被計測電流に対して、前記電流センサが実際
に出力する実の電気信号を前記実の変化度データとして
記憶し、前記実の変化度データを構成する実の電気信号
の何れかを、実の電気信号データとして記憶する電流検
出装置に存する。

【００１６】請求項４記載の発明によれば、記憶手段
が、少なくとも２以上の異なる被計測電流に対して、電
流センサが実際に出力する実の電気信号を、実の変化度
データとして記憶し、実の変化度データを構成する実の
電気信号の何れかを、実の電気信号データとして記憶す
る。従って、実の変化度データを構成する実の電気信号
を記憶するだけでよく、実の変化度データを構成する実
の電気信号とは別に、実の電気信号データを記憶する必
要がない。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項３又は、４
項記載の電流検出装置であって、前記補正演算手段は、
補正後の電気信号をＸ、補正前の電気信号をｘ、真の電
気信号データをＹ、実の電気信号データをｙ、真の変化
度データをＺ、実の変化度データをｚとしたとき、以下
に示す演算式に基づき、前記電気信号を補正する Ｘ＝Ｙ＋（Ｚ／ｚ）・（ｘ−ｙ） 電流検出装置に存する。なお、請求項２に係る電流検出
装置において、真の変化度データＺ及び、実の変化度デ
ータｚは、電気信号に対応する区分範囲での実の変化度
データ及び、真の変化度データを示す。同様に、請求項
２に係る電流検出装置において、真の電気信号データ
Ｙ、実の電気信号データｙは、電気信号に対応する区分
範囲内での所定の被計測電流に対する実の電気信号デー
タと、真の電気信号データを示す。

【００１８】請求項５記載の発明によれば、上記演算式
を用いて、真の電気信号データ、実の電気信号データ、
真の変化度データ及び、実の変化度データに基づき、電
気信号を補正することができる。

【００１９】請求項６記載の発明は、図１の基本構成図
に示すように、請求項１〜５何れか１項記載の電流検出
装置であって、前記電流センサは、前記被計測電流に応
じた磁束がギャップ間に発生するコア１０１ａと、前記
コアに発生する磁束を検出し、その検出値を電気信号と
して出力する磁気感応素子１０１ｂとを備える電流検出
装置に存する。

【００２０】請求項６記載の発明によれば、電流センサ
が、被計測電流に応じた磁束がギャップ間に発生するコ
アと、コアに発生する磁束を検出し、その検出値を電気
信号として出力する磁気感応素子とを備える。従って、
コアのギャップ寸法や、磁気特性のばらつき、磁気感応
素子のギャップへの取付位置のばらつきによって生じる
電流センサの出力を、補正手段が補正することができ
る。

【００２１】請求項７記載の発明は、図１の基本構成図
に示すように被計測電流に対して、被計測電流に対し
て、電流センサ１０１が出力すべき真の電気信号の変化
度を示す変化度データと、前記被計測電流に対する前記
電流センサが実際に出力する電気信号の変化度を示す実
の変化度データとを記憶手段１０３に書き込む電流検出
装置用書込装置２００であって、少なくとも２以上の異
なる被計測電流を通電させる通電手段３００と、前記通
電手段の通電によって、前記電流センサが実際に出力す
る電気信号に基づいた実の変化度データを、前記記憶手
段に書き込む第１の書込手段２０２ａ−１と、予め定め
られた前記真の変化度データを、前記記憶手段に書き込
む第２の書込手段２０２ａ−２とを備える電流検出装置
用書込装置に存する。

【００２２】請求項７記載の発明によれば、通電手段
が、少なくとも２以上の異なる被計測電流を通電させ
る。第１の書込手段が、通電手段の通電によって、電流
センサが実際に出力する電気信号に基づいた実の変化度
データを、記憶手段に書き込む。第２の書込手段が、予
め定められた真の変化度データを、記憶手段に書き込
む。従って、通電手段の通電によって得た電気信号に基
づいた変化度データを書き込むことにより、容易に実の
変化度データを書き込むことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】第１実施形態 以下、この発明の第１実施形態を、図面を参照して説明
する。図１は、本発明の電流検出装置１００と、電流検
出装置用書込装置２００（以下、「書込装置２００」と
略す。）との一実施の形態を示す図である。同図におい
て、電流検出装置１００は、被計測電流に応じたアナロ
グ電気信号を出力する電流センサ１０１を備える。

【００２４】この電流センサ１０１は、上述した従来と
同様に、コア（図示せず）と、該コアのギャップ部に設
けられた磁気感応素子としてのホール素子１０１ｂと、
該ホール素子１０１ｂが発生する被計測電流に応じた両
端電圧を増幅して、アナログ電気信号として出力する増
幅器１０１ｃとを有している。

【００２５】電流検出装置１００はまた、上記アナログ
電気信号をアナログ／ディジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変
換）して、ディジタル電気信号として出力するＡ／Ｄ変
換器１０２と、後述する各種データを格納する読み出し
書込自在の記憶手段としてのＰＲＯＭ１０３と、該ＰＲ
ＯＭ１０３に格納された各種データを用いて、ディジタ
ル電気信号のばらつきを補正した補正ディジタル信号を
出力するマイクロコンピュータ１０４（以下、「μＣＯ
Ｍ１０４」と略す。）とを備える。

【００２６】このμＣＯＭ１０４は、プログラムに従っ
て各種の処理を行う中央演算ユニットａ（ＣＰＵａ）１
０４ａと、ＣＰＵａ１０４ａが行う処理プログラムなど
を格納した読み出し専用メモリであるＲＯＭａ１０４ｂ
と、ＣＰＵａ１０４ａでの各種の処理過程で利用するワ
ークエリア、各種データを格納するデータ格納エリアな
どを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ
ａ１０４ｃなどを内蔵し、これらが図示しないバスライ
ンによって相互接続されている。

【００２７】電流検出装置１００はさらに、μＣＯＭ１
０４が出力した補正ディジタル電気信号をディジタル／
アナログ変換（以下、Ｄ／Ａ変換）して、補正アナログ
電気信号として出力するＤ／Ａ変換器１０５を備えてい
る。

【００２８】次に、上記ＰＲＯＭ１０３内に格納された
各種データについて説明する。ＰＲＯＭ１０３には、被
計測電流の最小値及び、最大値に応じて電流センサ１０
１が実際に出力する実のアナログ電気信号のディジタル
値Ｄsmin及びＤsmaxと、被計測電流の最小値及び、最大
値に応じて電流センサ１０１が出力すべき真のアナログ
電気信号のディジタル値Ｄomin及び、Ｄomaxとが、後述
する書込装置２００によって、予め格納されている。

【００２９】上記ディジタル値Ｄsmin及びＤsmaxの差
（Ｄsmax−Ｄsmin）は、被計測電流の最小値から最大値
の変化に対して、電流センサ１０１が実際に出力する実
のアナログ電気信号の変化度を示す。従って、ディジタ
ル値Ｄsmin及び、Ｄsmaxは、請求項中の実の変化度デー
タｚとしてＰＲＯＭ１０３内に記憶されている。一方、
ディジタル値Ｄomin及び、Ｄomaxの差（Ｄomax−Ｄomi
n）は、被計測電流の最小値から最大値の変化に対す
る、電流センサ１０１が出力すべき真のアナログ電気信
号の変化度を示す。従って、ディジタル値Ｄomin及び、
Ｄomaxは、請求項中の真の変化度データＺとしてＰＲＯ
Ｍ１０３内に記憶されている。

【００３０】また、上記ディジタル値Ｄsmin、Ｄomin
は、被計測電流の最小値を、請求項中の所定の被計測電
流としたときの実の電気信号データｙ、真の電気信号デ
ータＹとしても記憶されている。

【００３１】以上のように、上記ＰＲＯＭ１０３は、少
なくとも２以上の異なる被計測電流（ここでは、最大値
と最小値）に対して、電流センサ１０１が実際に出力す
る実のアナログ電気信号のディジタル値Ｄsmax及び、Ｄ
sminを実の変化度データｚとして記憶する。また、実の
変化度データｚを構成するディジタル値Ｄsmax及び、Ｄ
sminの１つであるディジタル値Ｄsminを、実の電気信号
データｙとして記憶している。従って、実の変化度デー
タｚを構成するディジタル値Ｄsmax及び、Ｄsminを記憶
するだけでよく、実の変化度データｚを構成するディジ
タル値Ｄsmax及び、Ｄsminとは別に、実の電気信号デー
タｙを記憶する必要がない。このため、ＰＲＯＭ１０３
の容量を小さくすることができる。

【００３２】上述した構成の電流検出装置の動作を図３
のＣＰＵａ１０４ａの処理手順を示すフローチャートを
参照して以下説明する。まず、図１１に示すコア１０１
ａの中央に貫通した電線１０に、被計測電流ＩMが流れ
ると、そのコア１０１ａのギャップ部１０１ａ−１に、
磁界が発生する。この磁界によりギャップ部１０１ａ−
１に設けられたホール素子１０１ｂの抵抗値が変化する
ため、ホール素子１０１ｂの両端には、被計測電流ＩM
に応じた電圧が発生する。従って、ホール素子１０１ｂ
の両端電圧を増幅する増幅器１０１ｃからは、被計測電
流ＩMに応じたアナログ電気信号が出力される。

【００３３】ＣＰＵａ１０４ａは、Ａ／Ｄ変換器１０２
を動作させて、上記アナログ電気信号をＡ／Ｄ変換させ
ると共に、変換されたディジタル電気信号を取り込む
（ステップＳ１）。その後、ＣＰＵａ１０４ａは、補正
手段として働き、補正演算処理を行う。すなわち、ＰＲ
ＯＭ１０３に格納された各データＤsmax、Ｄsmin、Ｄom
ax及び、Ｄominを、下記に示す演算式（１）に代入し
て、Ａ／Ｄ変換器１０２から出力されたディジタル電気
信号ｘを補正し、真のディジタル電気信号Ｘを演算す
る。

【００３４】 Ｘ＝Ｙ＋（Ｚ／ｚ）・（ｘ−ｙ） …（１） ただし、真の変化度データＺ＝Ｄomax−Ｄomin 実の変化度データｚ＝Ｄsmax−Ｄsmin 真の電気信号データＹ＝Ｄomin 実の電気信号データｙ＝Ｄsmin

【００３５】その後、ＣＰＵａ１０４ａは、算出した補
正ディジタル電気信号Ｘを、Ｄ／Ａ変換器１０５に対し
て出力する。Ｄ／Ａ変換器１０５は、補正ディジタル電
気信号を、Ｄ／Ａ変換した補正アナログ電気信号、すな
わち真のアナログ電気信号を出力する。

【００３６】以上の補正演算処理により、電流センサ１
０１を構成するコア１０１ａや、ホール素子１０１ｂ等
の各部品の寸法や特性、組み付け位置等のばらつきに起
因して被計測電流に対するアナログ電気信号の変化度す
なわち、感度が製品ごとにばらついても、ＣＰＵａ１０
４ａが、真の変化度データＺ（＝Ｄomax−Ｄomin）と、
実の変化度データｚ（＝Ｄsmax−Ｄsmin）とに基づき、
真の変化度と、実の変化度との差異により生じる電気信
号の誤差を除去することができる。従って、部品の選別
管理や、トリミング作業を行うことなく、製品ごとのア
ナログ電気信号のばらつきを抑えることができ、安価
に、被計測電流の検出精度の向上を図ることができる。

【００３７】また、上記補正演算処理により、電流セン
サ１０１を構成する各部品の特性等のばらつきに起因し
てさらに、アナログ電気信号のオフセット電圧が製品ご
とにばらついても、真の電気信号データＹ（＝Ｄomin）
と、実の電気信号データｙ（＝Ｄsmin）とに基づき、電
気信号に生じるオフセット電圧の差を除去することがで
きる。従って、より一層被計測電流の検出精度の向上を
図ることができる。

【００３８】また、上記ディジタル値Ｄomax、Ｄomin、
Ｄsmax及び、Ｄsminの書き込みを行う書込装置２００に
ついて以下説明する。書込装置２００は、図４に示すよ
うに、コア１０１ａの中央に貫通する電線１０に被計測
電流を流す定電流源回路２０１と、定電流源回路２０１
が流す被計測電流を制御するマイクロコンピュータ２０
２（以下、「μＣＯＭ２０２」と略す。）とを備えてい
る。

【００３９】μＣＯＭ２０２は、上記μＣＯＭ１０４と
同様に、ＣＰＵｂ２０２ａ、ＲＯＭｂ２０２ｂ及び、Ｒ
ＡＭｂ２０２ｃを備えている。このμＣＯＭ２０２内の
ＣＰＵｂ２０２ａは、図２に示すＡ／Ｄ変換器１０２か
ら得たディジタル値を、ＰＲＯＭ１０３に書き込む書込
処理を行う。

【００４０】上述した構成の書込装置２００の動作を、
ＣＰＵｂ２０２ａの処理手順を示す図５のフローチャー
トを参照して以下説明する。まず、ＣＰＵｂ２０２ａ
は、定電流電源回路２０１を制御して、被計測電流の最
小値である最小被計測電流ＩMminを、電線１０に流す
（ステップＳ４）。このとき、電流センサ１０１は、こ
の最小被計測電流ＩMminの通電に応じたアナログ電気信
号を、Ａ／Ｄ変換器１０２に対して出力する。

【００４１】そして、ＣＰＵｂ２０２ａは、Ａ／Ｄ変換
器１０２を動作させると共に、Ａ／Ｄ変換器１０２が変
換したディジタル電気信号を取り込む（ステップＳ
５）。その後、このディジタル電気信号を、被計測電流
の最小値に応じて電流センサ１０１が実際に出力する実
のアナログ電気信号のディジタル値Ｄsminとして、ＰＲ
ＯＭ１０３に書き込む（ステップＳ６）。

【００４２】次に、ＣＰＵｂ２０２ａは、定電流電源回
路２０１を制御して、被計測電流の最大値である最大被
計測電流ＩMmaxを、電線１０に流す（ステップＳ７）。
この最大被計測電流ＩMmaxの通電に応じて、電流センサ
１０１は、アナログ電気信号をＡ／Ｄ変換器１０２に対
して出力する。そして、ＣＰＵｂ２０２ａは、Ａ／Ｄ変
換器１０２を動作させると共に、Ａ／Ｄ変換器１０２が
変換したディジタル電気信号を取り込む（ステップＳ
８）。その後、このディジタル電気信号を、被計測電流
の最大値に応じて電流センサ１０１が実際に出力する実
のアナログ電気信号のディジタル値Ｄsmaxとして、ＰＲ
ＯＭ１０３に書き込む（ステップＳ９）。

【００４３】次に、ＣＰＵｂ２０２ａは、ＲＯＭｂ２０
２ｂ内に予め格納された被計測電流の最小値及び、最大
値に応じて電流センサ１０１が出力すべき真のアナログ
電気信号のディジタル値Ｄomin及び、Ｄomaxを各々ＰＲ
ＯＭ１０３に書き込む（ステップＳ１０）。以上の動作
から明らかな、定電流電源回路２０１と、ＣＰＵｂ２０
２ａとが、通電手段を構成する。また、ＣＰＵｂ２０２
ａは、第１の書込手段及び、第２の書込手段として働く
こともわかる。

【００４４】上述したように、定電流電源回路２０１に
より通電して得たディジタル電気信号を実の変化度デー
タ又は、実の電気信号データを構成するディジタル値Ｄ
smin、Ｄsmax、Ｄomin及び、Ｄomaxとして書き込むこと
により、容易に実の変化度データ又は、実の電気信号デ
ータを書き込むことができる。

【００４５】なお、上述した第１実施形態では、真の変
化度データＺ又は、実の変化度データｚを構成するディ
ジタル値Ｄsmin、Ｄsmax、Ｄomin及び、Ｄomaxを、ＰＲ
ＯＭ１０３内に記憶させていたが、例えば、真の変化度
データＺ又は実の変化度データｚそのものを記憶させて
いてもよい。

【００４６】また、上述した第１実施形態では、実の電
気信号データ及び、真の電気信号データを用いて、オフ
セット電圧の差異を補正していたが、オフセット電圧に
差異がなければ、真の変化度データＺと、実の変化度デ
ータｚのみに基づき、ディジタル電気信号を補正するよ
うにしてもよい。この場合、上記演算式（１）は、以下
に示す演算式（１）′のようになる。 Ｘ＝（Ｚ／ｚ）・ｘ …（１）′ ただし、真の変化度データＺ＝Ｄomax−Ｄomin 実の変化度データｚ＝Ｄsmax−Ｄsmin

【００４７】第２実施形態 次に、この発明の第２実施形態を、図面を参照して以下
説明する。第２実施形態における電流検出装置１００
は、上記第１実施形態における電流検出装置１００と同
様の構成であるが、ＰＲＯＭ１０３に格納されている各
種データは異なる。

【００４８】第２実施形態におけるＰＲＯＭ１０３内に
格納された各種データについて説明する。第２実施形態
では、図６に示すように、被計測電流に対するアナログ
電気信号は、完全な比例関係でなく、最大被計測電流Ｉ
Mmax及び、最小被計測電流ＩMmin付近で飽和する場合な
どに有効である。すなわち、被計測電流を、出力が飽和
する第１の区分範囲Ａ及び、第２の区分範囲Ｃと、出力
が飽和しない第２の区分範囲Ｃとの３つに分割する。

【００４９】そして、ＰＲＯＭ１０３には、各区分範囲
Ａ〜Ｃの境界電流ＩMmin、ＩM1、M2及び、ＩMmaxに応じ
て電流センサ１０１が実際に出力する実のアナログ電気
信号Ｖs0、Ｖs1、Ｖs2及び、Ｖs3のディジタル値Ｄs0、
Ｄs1、Ｄs2及び、Ｄs3と、境界電流ＩMmin、ＩM1、ＩM2
及び、ＩMmaxに応じて電流センサ１０１が出力すべき真
のアナログ電気信号のディジタル値Ｄo0、Ｄo1、Ｄo2及
び、Ｄo3とが、後述する書込装置２００によって、予め
格納されている。

【００５０】上記ディジタル値Ｄs0及び、Ｄs1の差（Ｄ
s1−Ｄs0）は、被計測電流ＩMminから被計測電流ＩM1の
変化に対する、電流センサ１０１が実際に出力する実の
アナログ電気信号の変化度を示す。従って、ディジタル
Ｄs0及び、Ｄs1は、第１の区分範囲Ａでの実の変化度デ
ータｚ１を構成する。同様に、ディジタル値Ｄs1及び、
Ｄs2は、第２の区分範囲Ｂにおける実の変化度データｚ
２を、ディジタル値Ｄs2及び、Ｄs3は、第３の区分範囲
Ｃにおける実の変化度データｚ３を各々構成する。

【００５１】一方、ディジタル値Ｄo0及び、Ｄo1の差
（Ｄo1−Ｄo0）は、被計測電流ＩMminから被計測電流Ｉ
M1の変化に対する、電流センサ１０１が出力すべき真の
アナログ電気信号の変化度を示す。従って、ディジタル
値Ｄo0及び、Ｄo1は、第１の区分範囲Ａでの真の変化デ
ータＺ１を構成する。同様に、ディジタル値Ｄo1及び、
Ｄo2は、第２の区分範囲Ｂにおける真の変化度データＺ
２を、ディジタル値Ｄo2及び、Ｄo3は、第３の区分範囲
Ｃにおける真の変化度データＺ３を各々構成する。

【００５２】また、ディジタル値Ｄs0及び、Ｄo0は、第
１の区分範囲Ａ内における実の電気信号データｙ１、真
の電気信号データＹ１を各々構成する。同様に、ディジ
タル値Ｄs1及び、Ｄo1は、第２の区分範囲Ｂにおける実
の電気信号データｙ２、真の電気信号データＹを各々構
成し、ディジタル値Ｄs2及び、Ｄo2は、第２の区分範囲
Ｃにおける実の電気信号データｙ３、真の電気信号デー
タＹ３を各々構成する。

【００５３】上述した構成の電流検出装置の動作を図７
のＣＰＵａ１０４ａの処理手順を示すフローチャートを
参照して以下説明する。まず、ＣＰＵａ１０４ａは、Ａ
／Ｄ変換器１０２を動作させて、上記アナログ電気信号
をＡ／Ｄ変換させると共に、そのディジタル電気信号Ｄ
sを取り込む（ステップＳ１１）。その後、ＣＰＵａ１
０４ａは、取り込んだディジタル電気信号Ｄsに対応す
る区分範囲を判断するため、Ｄs0≦Ｄs＜Ｄs1であるか
否かを判断する（ステップＳ１２）。

【００５４】Ｄs0≦Ｄs＜Ｄs1であれば（ステップＳ１
２でＹ）、取り込んだディジタル電気信号Ｄsは、第１
の区分範囲Ａ内にあると判断して、その旨を示すため区
分範囲エリアｎに「１」を代入する（ステップＳ１
３）。一方、Ｄs0≦Ｄs＜Ｄs1でなければ、次に、Ｄs1
≦Ｄs＜Ｄs1であるか否かを判断する（ステップＳ１
４）。Ｄs0≦Ｄs＜Ｄs1であれば（ステップＳ１４で
Ｙ）、取り込んだディジタル電気信号Ｄsは、第２の区
分範囲Ｂ内にあると判断して、その旨を示すため区分範
囲エリアｎに「２」を代入する（ステップＳ１５）。

【００５５】また、Ｄs1≦Ｄs＜Ｄs2でなければ（ステ
ップＳ１４でＮ）、取り込んだディジタル電気信号Ｄs
は、第３の区分範囲Ｃ内にあると判断して、その旨を示
すため区分範囲エリアｎに「３」を代入する（ステップ
Ｓ１６）。

【００５６】その後、ＣＰＵａ１０４ａは、補正演算処
理を行う。すなわち、ＰＲＯＭ１０３に格納された各デ
ィジタル値を、下記に示す演算式（２）に代入して、Ａ
／Ｄ変換器１０２から出力されたディジタル電気信号ｘ
を補正し、真のディジタル電気信号Ｘを演算する。

【００５７】 Ｘ＝Ｙｎ＋（Ｚｎ／ｚｎ）・（ｘ−ｙｎ） …（２） 但し、真の変化度データＺｎ＝Ｄon−Ｄo(n-1) 実の変化度データｚｎ＝Ｄsn−Ｄs(n-1) 真の電気信号データＹｎ＝Ｄo(n-1） 実の電気信号データｙｎ＝Ｄs(n-1) ｎ＝区分範囲エリア

【００５８】その後、ＣＰＵａ１０４ａは、算出した補
正ディジタル電気信号Ｘを、Ｄ／Ａ変換器１０５に対し
て出力する。Ｄ／Ａ変換器１０５は、補正ディジタル電
気信号を、Ｄ／Ａ変換した補正アナログ電気信号、すな
わち真のアナログ電気信号を出力する。

【００５９】上述した第１実施形態のような補正では、
アナログ電気信号の飽和等に起因して、図８（ａ）に示
すように、真のアナログ電気信号との誤差が生じてしま
う。しかしながら、第２実施形態のように、被計測電流
を分割し、各区分範囲毎に補正することのより、区分範
囲によって、図８（ｂ）に示すように、真のアナログ電
気信号とほぼ一致した出力をすることができ、より一層
計測精度を向上することができる。

【００６０】次に、各ディジタル値の書き込みを行う書
込装置２００について以下説明する。書込装置２００の
構成は、図４について、上述した第１実施形態と同様で
あるので、ここでは書込装置２００の動作を、ＣＰＵｂ
２０２ａの処理手順を示す図９のフローチャートを参照
して以下説明する。まず、ＣＰＵｂ２０２ａは、定電流
電源回路２０１を制御して、ＩMmin→ＩM1→ＩM2→ＩMm
axの順に被計測電流を流す（ステップＳ２０、２１、２
６、２９）。このとき、電流センサ１０１は、この被計
測電流ＩMmin、ＩM1、ＩM2及び、ＩMmaxの通電に応じた
アナログ電気信号を、Ａ／Ｄ変換器１０２に対して出力
する。

【００６１】そして、ＣＰＵｂ２０２ａは、各被計測電
流ＩMmin、ＩM1、ＩM2及び、ＩMmaxの通電時にＡ／Ｄ変
換器１０２を動作させると共に、Ａ／Ｄ変換器１０２が
変換したディジタル電気信号を各々取り込む（ステップ
Ｓ２１、２４、２７、３０）。取り込んだ後、各ディジ
タル電気信号を、各々ディジタル値Ｄs0、Ｄs1、Ｄs2及
び、Ｄs3としてＰＲＯＭ１０３に書き込む（ステップＳ
２２、２５、２８、３１）。

【００６２】その後、ＣＰＵｂ２０２ａは、ＲＯＭｂ２
０２ｂ内に予め格納された被計測電流ＩMmin、ＩM1、Ｉ
M2及び、ＩM3に応じて電流センサ１０１が出力すべき真
のアナログ電気信号のディジタル値Ｄo0、Ｄo1、Ｄo2及
び、Ｄo3を各々ＰＲＯＭ１０３に書き込む（ステップＳ
３２）。上述したように、定電流電源回路２０１により
通電して得たディジタル電気信号を実の変化度データ又
は、実の電気信号データを構成するディジタル値として
書き込むことにより、容易に実の変化度データ又は、実
の電気信号データを書き込むことができる。

【００６３】なお、上述した第２実施形態では、各区分
範囲Ａ〜Ｃに応じた真の変化度データＺｎ又は、実の変
化度データｚを構成するディジタル値を、ＰＲＯＭ１０
３内に記憶させていたが、例えば、各区分範囲Ａ〜Ｃに
応じた真の変化度データＺｎ又は、実の変化度データｚ
そのものを記憶させてもよい。

【００６４】また、上述した第２実施形態では、被計測
電流を区分範囲Ａ〜Ｃの３つに分割していたが、分割数
は３つに限ったものではなく、例えば４つであっても、
５つであってもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、電流センサを構成する各部品の寸法や特
性、組み付け位置等のばらつきに起因して被計測電流に
対する電気信号の変化度すなわち、感度が製品ごとにば
らついても、記憶手段に記憶された真の変化度データ
と、実の変化度データとに基づき、真の変化度と、実の
変化度との差異により生じる電気信号の誤差を除去し、
真の電気信号を出力することができるので、製品ごとの
出力のばらつきを抑え、安価に、被計測電流の検出精度
の向上を図った電流検出装置を得ることができる。

【００６６】請求項２記載の発明によれば、被計測電流
の区分範囲に応じて、電流センサが実際に出力する実の
電気信号の変化度が変わっても、各区分範囲に基づいた
真の変化度データに基づき補正することにより、真の変
化度と、実の変化度との差異により生じる電気信号の誤
差を除去し、真の電気信号を出力することができるの
で、より一層被計測電流の検出精度の向上を図った電流
検出装置を得ることができる。

【００６７】請求項３記載の発明によれば、電流センサ
を構成する各部品の特性等のばらつきに起因してさら
に、電気信号のオフセット電圧が製品ごとにばらついて
も、記憶手段に記憶された真の電気信号データと、実の
電気信号データとに基づき、真の電気信号と実の電気信
号との差、すなわちオフセット電圧を除去した電気信号
を出力することができるので、より一層被計測電流の検
出精度の向上を図った電流検出装置を得ることができ
る。

【００６８】請求項４記載の発明によれば、実の変化度
データを構成する実の電気信号を記憶するだけでよく、
実の変化度データを構成する実の電気信号とは別に、実
の電気信号データを記憶する必要がないので、記憶手段
の容量を抑えた電流検出装置を得ることができる。

【００６９】請求項５記載の発明によれば、上記演算式
を用いて、真の電気信号データ、実の電気信号データ、
真の変化度データ及び、実の変化度データに基づき、電
気信号を補正することができるので、容易に電流センサ
が出力した電気信号を補正することができる電流検出装
置を得ることができる。

【００７０】請求項６記載の発明によれば、コアのギャ
ップ寸法や、磁気特性のばらつき、磁気感応素子のギャ
ップへの取付位置のばらつきによって生じる電流センサ
の出力を、補正手段が補正することができるので、被計
測電流の検出精度向上を図った電流検出装置を得ること
ができる。

【００７１】請求項７記載の発明によれば、通電手段の
通電によって得た電気信号に基づいた変化度データを書
き込むことにより、容易に実の変化度データを書き込む
ことができる電流検出装置用書込装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電流検出装置及び、電流検出装置用書
込装置の基本構成図を示すブロック図である。

【図２】本発明の電流検出装置及び、電流検出用書込装
置の一実施の形態を示す図である。

【図３】図２の電流検出装置を構成するＣＰＵの第１実
施形態における処理手順を示すフローチャートである。

【図４】図２の電流検出装置用書込装置の詳細を示す図
である。

【図５】図４の書込装置を構成するＣＰＵの第１実施形
態における処理手順を示すフローチャートである。

【図６】第２実施形態における電流検出装置内のＰＲＯ
Ｍ内に格納される各データを説明するための図である。

【図７】図２の電流検出装置を構成するＣＰＵの第２実
施形態における処理手順を示すフローチャートである。

【図８】第２実施形態における補正の効果を説明するた
めの図である。

【図９】図４の書込装置を構成するＣＰＵの第２実施形
態における処理手順を示すフローチャートである。

【図１０】電流センサの一例を示す図である。

【図１１】従来の電流センサの問題を説明するための図
である。

【符号の説明】

１０１ 電流センサ １０３ 記憶手段（ＰＲＯＭ） １０４ａ 補正手段（ＣＰＵａ） １０１ａ コア １０１ａ−１ ギャップ（ギャップ部） １０１ｂ 磁気感応素子（ホール素子） ３００ 通電手段 ２０２ａ−１ 第１の書込手段（ＣＰＵｂ） ２０２ａ−２ 第２の書込手段（ＣＰＵｂ）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被計測電流に応じた電気信号を出力する
   電流センサと、 前記被計測電流に対して、前記電流センサが出力すべき
   真の電気信号の変化度を示す変化度データと、前記被計
   測電流に対する前記電流センサが実際に出力する電気信
   号の変化度を示す実の変化度データとを記憶する記憶手
   段と、 前記真の変化度データと、前記実の変化度データとに基
   づき、前記電気信号を補正する補正手段とを備えること
   を特徴とする電流検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電流検出装置であって、 前記記憶手段は、前記被計測電流を所定区分範囲毎に分
   割し、各区分範囲での前記実の変化度データを複数記憶
   し、 前記補正手段は、前記電気信号を、当該電気信号に対応
   する区分範囲での前記実の変化度データと、前記真の変
   化度データとに基づき、補正することを特徴とする電流
   検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は、２記載の電流検出装置で
   あって、 前記記憶手段は、所定の被計測電流に対して、前記電流
   センサが出力すべき真の電気信号を示す真の電気信号デ
   ータと、前記所定の被計測電流に対して、前記電流セン
   サが実際に出力する実の電気信号を示す実の電気信号デ
   ータとをさらに記憶し、 前記補正手段は、前記真の電気信号データと、前記実の
   電気信号データとに基づき、前記電気信号を補正するこ
   とを特徴とする電流検出装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電流検出装置であって、 前記記憶手段は、少なくとも２以上の異なる被計測電流
   に対して、前記電流センサが実際に出力する実の電気信
   号を前記実の変化度データとして記憶し、 前記実の変化度データを構成する実の電気信号の何れか
   を、実の電気信号データとして記憶することを特徴とす
   る電流検出装置。
5. 【請求項５】 請求項３又は、４項記載の電流検出装置
   であって、 前記補正演算手段は、補正後の電気信号をＸ、補正前の
   電気信号をｘ、真の電気信号データをＹ、実の電気信号
   データをｙ、真の変化度データをＺ、実の変化度データ
   をｚとしたとき、以下に示す演算式に基づき、前記電気
   信号を補正する Ｘ＝Ｙ＋（Ｚ／ｚ）・（ｘ−ｙ） ことを特徴とする電流検出装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５何れか１項記載の電流検出
   装置であって、 前記電流センサは、前記被計測電流に応じた磁束がギャ
   ップ間に発生するコアと、前記コアに発生する磁束を検
   出し、その検出値を電気信号として出力する磁気感応素
   子とを備えることを特徴とする電流検出装置。
7. 【請求項７】 被計測電流に対して、電流センサが出力
   すべき真の電気信号の変化度を示す変化度データと、前
   記被計測電流に対する前記電流センサが実際に出力する
   電気信号の変化度を示す実の変化度データとを記憶手段
   に書き込む電流検出装置用書込装置であって、 少なくとも２以上の異なる被計測電流を通電させる通電
   手段と、 前記通電手段の通電によって、前記電流センサが実際に
   出力する電気信号に基づいた実の変化度データを、前記
   記憶手段に書き込む第１の書込手段と、 予め定められた前記真の変化度データを、前記記憶手段
   に書き込む第２の書込手段とを備えることを特徴とする
   電流検出装置用書込装置。