JP2002214272A - Electric leak detector - Google Patents

Electric leak detector

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JP2002214272A
JP2002214272A JP2001006450A JP2001006450A JP2002214272A JP 2002214272 A JP2002214272 A JP 2002214272A JP 2001006450 A JP2001006450 A JP 2001006450A JP 2001006450 A JP2001006450 A JP 2001006450A JP 2002214272 A JP2002214272 A JP 2002214272A
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magnetic
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hall element
hall
magnetic core
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JP2001006450A
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Japanese (ja)
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Hisashi Takemoto
寿 竹本
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Yazaki Corp
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Yazaki Corp
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized, lightweight and inexpensive electric leak detector hard to receive the effect of noise. SOLUTION: The electric leak detector comprises a current sensor 2 constituted of a magnetic core 6 having a magnetic gap 6a and the switching output type Hall IC 7 arranged in the magnetic gap 6a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、漏電検出装置に関
し、特に車両用として好適な漏電検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric leakage detector, and more particularly to an electric leakage detector suitable for a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の漏電検出装置として、特開平6−
30774号公報や特開平10−232259号公報に
開示されているものがある。
2. Description of the Related Art As a conventional leakage detecting device, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Some are disclosed in Japanese Patent No. 30774 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-232259.

【0003】たとえば、特開平6−30774号公報に
開示されている漏電検出装置は、図7に示すように、漏
電時に磁性体コア21内に発生する磁界をコイル22に
よって誘導起電力に変換する形式のものである。すなわ
ち、コイル22が巻回された磁性体コア21の内側に、
負荷部23に接続された配線24および25が挿通され
ている。一次側配線に負荷電流I2が矢印の方向に流れ
ているとき、地絡事故により地絡電流I3が流れると、
配線24に流れる電流I1はI3分だけ増えてI2+I
3となり、配線25に流れる電流はI2となる。そし
て、磁性体コア21には配線24の分としてΦ(I2+
I3)、配線25の分としてΦ(I2)の磁束がそれぞ
れ矢印の向きに発生するが、それらの向きは互いに逆で
あるため、I2に相当する部分が相殺され、I3に相当
する分の磁束のみが残り、その電流値から地絡電流I3
の有無および大きさを測定するようになっている。
[0003] For example, in a leak detection device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-30774, a magnetic field generated in a magnetic core 21 at the time of a leak is converted into an induced electromotive force by a coil 22 as shown in FIG. It is of the form. That is, inside the magnetic core 21 around which the coil 22 is wound,
Wirings 24 and 25 connected to the load unit 23 are inserted. When the load current I2 flows through the primary wiring in the direction of the arrow and the ground fault current I3 flows due to a ground fault,
The current I1 flowing through the wiring 24 increases by I3 and becomes I2 + I
3, and the current flowing through the wiring 25 becomes I2. Then, Φ (I2 +
I3) The magnetic flux of Φ (I2) is generated in the direction of the arrow as the wiring 25, but the directions are opposite to each other, so that the portion corresponding to I2 is canceled out and the magnetic flux corresponding to I3 is generated. And the ground fault current I3
The presence or absence and the size are measured.

【0004】そして、この漏電検出装置では、磁性体コ
アを組立、分解可能な半割円筒状の大口径の磁性体コア
とすることにより、任意の部位に装置を固定できること
が特徴となっている。
[0004] The leakage detecting device is characterized in that the magnetic core can be assembled and disassembled into a half-cylindrical, large-diameter magnetic core so that the device can be fixed to an arbitrary portion. .

【0005】また、特開平10−232259号公報に
開示されている漏電検出装置は、図8に示すように、磁
気インピーダンス素子33を用いて漏電時に磁性体コア
32のギャップ部に発生する磁界を検出する形式となっ
ている。すなわち、漏電は、電線Aから負荷Lに流れ込
む電流と、負荷Lから電線Bに流れ込む電流とが異なる
ことにより検出される。まず、磁性体32から構成され
るリング状の感知器31の中に電線Aおよび電線Bを通
す。次に、漏電が発生すると、リング形状の磁性体32
により磁界変化が検出される。すると、磁性体32に発
生した磁界の変化がインピーダンスの変化として磁気イ
ンピーダンス素子33により検出される。検出されたイ
ンピーダンス変化は、検出器34において感度を良くす
るために発振回路35により発振させたり、フィルタ回
路および増幅回路36により波形整形を行った後、信号
検出回路37で検出し出力信号を出力する。
As shown in FIG. 8, a leakage detection device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-232259 uses a magnetic impedance element 33 to generate a magnetic field generated in a gap portion of a magnetic core 32 at the time of leakage. It has a format to detect. That is, the leakage is detected by the difference between the current flowing from the electric wire A into the load L and the electric current flowing from the load L into the electric wire B. First, the electric wires A and B are passed through the ring-shaped sensor 31 composed of the magnetic body 32. Next, when a leakage occurs, the ring-shaped magnetic body 32
Detects a magnetic field change. Then, a change in the magnetic field generated in the magnetic body 32 is detected by the magnetic impedance element 33 as a change in impedance. The detected impedance change is oscillated by an oscillating circuit 35 in order to improve sensitivity in the detector 34, or after waveform shaping is performed by a filter circuit and an amplifier circuit 36, and then detected by a signal detecting circuit 37 to output an output signal. I do.

【0006】そして、この漏電検出装置では、検出器3
4と感知器31とが別体となっており、検出器34内に
発振回路35等を設けて信号処理を行うことが特徴とな
っている。
In this leakage detecting device, the detector 3
4 and the sensor 31 are separate bodies, and the signal processing is performed by providing an oscillation circuit 35 and the like in the detector 34.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
漏電検出装置のうち前者においては、コイル22の誘導
起電力を計測する形式のセンサを用いているため、車両
中における用途の場合、エンジン等から発生するノイズ
等の影響を受けやすい。そのため、正確な漏電検出が困
難であると考えられる。また、この漏電検出装置は、車
載が前提ではないため、分割された磁性体コアを採用し
ているが、分割された磁性体コアを用いると、その接合
部の磁気抵抗により正確な漏電電流値を検出できないと
いう問題がある。
However, since the former of the above-described leakage detection devices uses a sensor of the type that measures the induced electromotive force of the coil 22, it is necessary to use an engine or the like in an application in a vehicle. It is susceptible to generated noise and the like. Therefore, it is considered that accurate leakage detection is difficult. In addition, since this leakage detection device is not premised on a vehicle, it uses a split magnetic core, but if a split magnetic core is used, the correct leakage current value will be obtained due to the magnetic resistance of the junction. There is a problem that cannot be detected.

【0008】一方、上述の漏電検出装置のうち後者にお
いては、磁気インピーダンス素子33の磁界検出能力は
非常に高感度であり、漏電時以外の微少な磁界変化に対
しても反応する可能性が高い。また、発振器35により
インピーダンスの微小変化を増幅しているため、ノイズ
等の影響により誤作動する可能性がある。
On the other hand, in the latter of the above-described leakage detection devices, the magnetic field detection capability of the magneto-impedance element 33 is extremely high, and there is a high possibility of reacting to a minute magnetic field change other than the leakage. . Further, since the minute change in impedance is amplified by the oscillator 35, a malfunction may occur due to the influence of noise or the like.

【0009】そこで、本発明は、上記のような問題点に
着目し、ノイズの影響を受けにくく、小型、軽量で低コ
ストな漏電検出装置を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a small-sized, light-weight, and low-cost electric leakage detection device that is not easily affected by noise, focusing on the above problems.

【0010】[0010]

【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、磁気ギャップを有す
る磁性体コアおよび上記磁気ギャップ内に配置されたス
イッチング出力型ホールIC7から構成される電流セン
サ2からなることを特徴とする漏電検出装置に存する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a magnetic core having a magnetic gap, and a switching output type Hall IC disposed in the magnetic gap. The current leakage detection device comprises a current sensor 2.

【0011】請求項1記載の発明によれば、漏電検出装
置は、磁気ギャップを有する磁性体コアおよび磁気ギャ
ップ内に配置されたスイッチング出力型ホールICから
構成される電流センサからなる。それにより、確実に漏
電状態を把握することができ、かつノイズの影響を受け
にくく、小型、軽量で低コストとなる。また、出力信号
がデジタルになるため、後段の回路における信号処理が
容易となる。
According to the first aspect of the present invention, the leakage detecting device comprises a current sensor comprising a magnetic core having a magnetic gap and a switching output type Hall IC disposed in the magnetic gap. As a result, the state of electric leakage can be reliably grasped, and it is hardly affected by noise, so that the size, weight and cost are reduced. Further, since the output signal is digital, signal processing in a subsequent circuit becomes easy.

【0012】上記課題を解決するためになされた請求項
2記載の発明は、磁気ギャップを有する磁性体コアおよ
び上記磁気ギャップ内に配置されたスイッチング出力型
ホールICから構成される電流センサからなり、車載さ
れているバッテリのプラス端子から負荷に接続された第
1の電線と、上記負荷から上記バッテリのマイナス端子
に接続された第2の電線とを上記磁性体コアの中に通
し、上記磁性体コアにおいて発生する磁界の変化を上記
スイッチング出力型ホールICの出力の変化として検出
することを特徴とする漏電検出装置に存する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a current sensor comprising a magnetic core having a magnetic gap and a switching output type Hall IC disposed in the magnetic gap. A first electric wire connected from a positive terminal of the battery mounted on the vehicle to a load, and a second electric wire connected from the load to a negative terminal of the battery through the magnetic core; A leakage detection device is characterized in that a change in a magnetic field generated in a core is detected as a change in the output of the switching output type Hall IC.

【0013】請求項2記載の発明によれば、漏電検出装
置は、磁気ギャップを有する磁性体コアおよび上記磁気
ギャップ内に配置されたスイッチング出力型ホールIC
から構成される電流センサからなる。そして、車載され
ているバッテリのプラス端子から負荷に接続された第1
の電線と、負荷からバッテリのマイナス端子に接続され
た第2の電線とを磁性体コアの中に通し、磁性体コアに
おいて発生する磁界の変化をスイッチング出力型ホール
ICの出力の変化として検出する。それにより、車両に
おける漏電の有無を確実に把握することができる。ま
た、エンジン等からノイズの影響を受けにくく、小型、
軽量で低コストとなる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an earth leakage detecting device comprising: a magnetic core having a magnetic gap; and a switching output type Hall IC disposed in the magnetic gap.
Consisting of a current sensor. Then, the first terminal connected to the load from the plus terminal of the battery mounted on the vehicle.
And the second electric wire connected from the load to the negative terminal of the battery is passed through the magnetic core, and a change in the magnetic field generated in the magnetic core is detected as a change in the output of the switching output type Hall IC. . As a result, it is possible to reliably grasp the presence or absence of the leakage in the vehicle. In addition, it is hardly affected by noise from the engine etc.
Lightweight and low cost.

【0014】上記課題を解決するためになされた請求項
3記載の発明は、磁気ギャップを有する磁性体コア、上
記磁気ギャップ内に配置されたホール素子、上記ホール
素子に設置された小磁片、および上記ホール素子の検出
出力が入力されるコンパレータから構成される電流セン
サからなることを特徴とする漏電検出装置に存する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a magnetic core having a magnetic gap, a Hall element disposed in the magnetic gap, a small magnetic piece provided in the Hall element, And a current sensor comprising a comparator to which a detection output of the Hall element is input.

【0015】請求項3記載の発明によれば、漏電検出装
置は、磁気ギャップを有する磁性体コア、磁気ギャップ
内に配置されたホール素子、ホール素子に設置された小
磁片、およびホール素子の検出出力が入力されるコンパ
レータから構成される電流センサからなる。それによ
り、ホール素子とコンパレータという安価な構成で、確
実に漏電状態を把握することができ、かつノイズの影響
を受けにくく、小型、軽量で低コストとなる。また、出
力信号がデジタルになるため、後段の回路における信号
処理が容易となる。
According to the third aspect of the present invention, there is provided an earth leakage detecting device comprising: a magnetic core having a magnetic gap; a Hall element arranged in the magnetic gap; a small magnetic piece installed in the Hall element; It consists of a current sensor composed of a comparator to which the detection output is input. As a result, the inexpensive configuration of the Hall element and the comparator makes it possible to surely grasp the state of electric leakage, is less susceptible to noise, and is small, lightweight and low-cost. Further, since the output signal is digital, signal processing in a subsequent circuit becomes easy.

【0016】上記課題を解決するためになされた請求項
4記載の発明は、磁気ギャップを有する磁性体コア、上
記磁気ギャップ内に配置されたホール素子、上記ホール
素子に設置された小磁片、および上記ホール素子の検出
出力が入力されるコンパレータから構成される電流セン
サからなり、車載されているバッテリのプラス端子から
負荷に接続された第1の電線と、負荷からバッテリのマ
イナス端子に接続された第2の電線とを磁性体コアの中
に通し、磁性体コアにおいて発生する磁界の変化をコン
パレータの出力の変化として検出することを特徴とする
漏電検出装置に存する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a magnetic core having a magnetic gap, a Hall element arranged in the magnetic gap, a small magnetic piece installed in the Hall element, And a current sensor composed of a comparator to which the detection output of the Hall element is input. The first wire is connected from the plus terminal of the battery mounted on the vehicle to the load, and is connected to the minus terminal of the battery from the load. And a second electric wire passing through the magnetic core and detecting a change in a magnetic field generated in the magnetic core as a change in the output of the comparator.

【0017】請求項4記載の発明によれば、漏電検出装
置は、磁気ギャップを有する磁性体コア、磁気ギャップ
内に配置されたホール素子、ホール素子に設置された小
磁片、およびホール素子の検出出力が入力されるコンパ
レータから構成される電流センサからなる。そして、車
載されているバッテリのプラス端子から負荷に接続され
た第1の電線と、負荷からバッテリのマイナス端子に接
続された第2の電線とを磁性体コアの中に通し、磁性体
コアにおいて発生する磁界の変化をコンパレータの出力
の変化として検出する。それにより、ホール素子とコン
パレータという安価な構成で、車両における漏電の有無
を確実に把握することができる。また、エンジン等から
ノイズの影響を受けにくく、小型、軽量で低コストとな
る。
According to the fourth aspect of the present invention, there is provided an earth leakage detecting device comprising: a magnetic core having a magnetic gap; a Hall element disposed in the magnetic gap; a small magnetic piece disposed in the Hall element; It consists of a current sensor composed of a comparator to which the detection output is input. Then, a first electric wire connected from the positive terminal of the battery mounted on the vehicle to the load and a second electric wire connected from the load to the negative terminal of the battery are passed through the magnetic core. A change in the generated magnetic field is detected as a change in the output of the comparator. Thus, it is possible to reliably grasp the presence or absence of leakage in the vehicle with an inexpensive configuration including the Hall element and the comparator. In addition, it is hardly affected by noise from the engine or the like, and is small, lightweight, and low in cost.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図1乃至図5を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0019】図1は、本発明による漏電検出装置の実施
の形態を示す構成図である。漏電検出装置は、一例とし
て車両における漏電の有無を確認する場合を示してい
る。図1において、車載されているバッテリ1のごく近
傍において絶縁型の漏電検知センサとして働く電流セン
サ2の中に、バッテリ1のプラス端子から負荷5に接続
された第1の電線3と、負荷5からバッテリ1のマイナ
ス端子に接続された電線4とを挿入する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a leakage detection device according to the present invention. As an example, the leakage detection device shows a case where the presence or absence of leakage in a vehicle is confirmed. In FIG. 1, a first electric wire 3 connected from a plus terminal of the battery 1 to a load 5 and a load 5 are included in a current sensor 2 serving as an insulation type leakage detection sensor in the immediate vicinity of a vehicle-mounted battery 1. Then, the electric wire 4 connected to the negative terminal of the battery 1 is inserted.

【0020】図2は、図1における電流センサ2の構成
を示す構成図である。図2において、電流センサ2は、
リング形状の一部に磁気ギャップ6aを有する磁性体コ
ア6と、磁気ギャップ6a内に配置されるスイッチング
出力型ホールIC(集積回路)7と、スイッチング出力
型ホールIC7の出力が供給される出力変換器8と、出
力変換器8の出力に接続された出力端子9とから構成さ
れる。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the current sensor 2 in FIG. In FIG. 2, the current sensor 2 is
A magnetic core 6 having a magnetic gap 6a in a part of a ring shape, a switching output type Hall IC (integrated circuit) 7 disposed in the magnetic gap 6a, and an output converter for supplying an output of the switching output type Hall IC 7 And an output terminal 9 connected to the output of the output converter 8.

【0021】図3は、図2のスイッチングホールIC7
の構成例を示す回路図である。スイッチングホールIC
7は、制御電極を有するホール素子Hと、トランジスタ
Q1〜Q6と、抵抗R1〜R10と、ダイオードD1か
らなり、図示のように接続され、トランジスタQ6のコ
レクタに接続された出力端子Voutから、ヒステリシ
スを持った出力を得ることができる。
FIG. 3 shows the switching hall IC 7 of FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the present invention. Switching Hall IC
Reference numeral 7 denotes a Hall element H having a control electrode, transistors Q1 to Q6, resistors R1 to R10, and a diode D1. The output terminal Vout is connected as shown in FIG. Can be obtained.

【0022】図4は、図2のスイッチングホールIC7
の出力特性を示す。図4に示すように、出力端子Vou
tからの出力電圧は、磁束密度が高くなっていくと、あ
るしきい値T1でハイ(H)レベルからロー(L)レベ
ルに変化するスイッチング特性を示し、逆に磁束密度が
低くなっていくと、上述のしきい値より低いしきい値T
2でロー(L)レベルからハイ(H)レベルに変化する
スイッチング特性を示し、ヒステリシスを持った特性と
なる。
FIG. 4 shows the switching hall IC 7 of FIG.
3 shows the output characteristics. As shown in FIG. 4, the output terminal Vou
The output voltage from t shows a switching characteristic that changes from a high (H) level to a low (L) level at a certain threshold value T1 as the magnetic flux density increases, and conversely, the magnetic flux density decreases. And a threshold T lower than the above threshold
2, the switching characteristic changes from the low (L) level to the high (H) level, and the characteristic has hysteresis.

【0023】スイッチング出力型ホールIC7の出力が
供給される出力変換器8は、後段の用途に応じて、イン
ピーダンス変換器やV−I変換器等を使用することがで
きる。
As the output converter 8 to which the output of the switching output type Hall IC 7 is supplied, an impedance converter, a VI converter, or the like can be used depending on the application at the subsequent stage.

【0024】上述の構成を有する漏電検出装置におい
て、正常動作時(すなわち、漏電がない時)は、バッテ
リ1から第1の電線3へ流出する電流と、第2の電線4
から流入する電流とが同一であるため、電流センサ2の
磁性体コア6の磁気ギャップ6aに発生する磁界は、ほ
ぼゼロに保たれる。
In the earth leakage detecting device having the above-described configuration, during normal operation (ie, when there is no earth leakage), the current flowing from the battery 1 to the first electric wire 3 and the second electric wire 4
Since the current flowing from the magnetic sensor 6 is the same, the magnetic field generated in the magnetic gap 6a of the magnetic core 6 of the current sensor 2 is kept substantially zero.

【0025】一方、負荷5や電線部分から直接GND
(グラウンド)に対して流れ込む漏電電流が発生する
と、第1の電線3を介してバッテリ1から流出する電流
よりも、第2の電線4を介してバッテリ1に流入する電
流の方が小さくなり、磁性体コア6内の磁界の平衡が保
たれなくなる。
On the other hand, the GND directly from the load 5 or the electric wire portion
When a leakage current flowing into (ground) occurs, the current flowing into the battery 1 through the second electric wire 4 becomes smaller than the current flowing out of the battery 1 through the first electric wire 3, The balance of the magnetic field in the magnetic core 6 is not maintained.

【0026】その結果、流出電流と流入電流の差によ
り、磁気ギャップ6a内に上述の電流差に基づく磁束Φ
が発生する。そして、この磁束Φの密度が上述のしきい
値T1を越えると、図4に示す特性にしたがって、スイ
ッチングホールIC7よりハイ(H)レベルからロー
(L)レベルに変化する出力が発生する。
As a result, due to the difference between the outflow current and the inflow current, the magnetic flux Φ based on the above-mentioned current difference is generated in the magnetic gap 6a.
Occurs. When the density of the magnetic flux Φ exceeds the above-described threshold value T1, an output that changes from a high (H) level to a low (L) level is generated from the switching Hall IC 7 according to the characteristic shown in FIG.

【0027】スイッチングホールIC7よりハイ(H)
レベルからロー(L)レベルに変化する出力は、出力変
換器8で適宜な出力形態に変換され、出力端子9より出
力される。
Higher than switching Hall IC 7 (H)
The output that changes from the level to the low (L) level is converted into an appropriate output form by the output converter 8 and output from the output terminal 9.

【0028】このように、スイッチング出力型ホールI
C7を用いて、漏電時の電流に対する磁束密度のしきい
値を持たせることにより、確実に漏電状態を把握するこ
とができる。そして、従来のコイルや磁気インピーダン
ス素子を用いる方法(図7および図8)と比べて、エン
ジン等からのノイズの影響を受けにくい。また、出力信
号がデジタルのため、後段の回路における信号処理が容
易となる。
Thus, the switching output type Hall I
By giving a threshold value of the magnetic flux density to the current at the time of leakage using C7, the leakage state can be reliably grasped. In addition, compared to the conventional method using a coil or a magneto-impedance element (FIGS. 7 and 8), it is less affected by noise from an engine or the like. Further, since the output signal is digital, signal processing in a subsequent circuit becomes easy.

【0029】以上の通り、本発明の実施の形態について
説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用
が可能である。
As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications are possible.

【0030】たとえば、他の実施例として、スイッチン
グ出力型ホールIC7の代わりに、図5およびその一部
拡大図に示すように、ホール素子10を用いても良い。
すなわち、磁性体コア6の磁気ギャップ6a内に、ホー
ル素子10としてGaAs型ホール素子などの安価なホ
ール素子を配置し、このホール素子10に予め一定の磁
界がかかるようにフェライト磁石などの小磁片11を設
置する。ホール素子10の出力は、コンパレータ12に
供給され、コンパレータ12の出力信号は出力端子13
から出力される。
For example, as another embodiment, a Hall element 10 may be used instead of the switching output type Hall IC 7 as shown in FIG. 5 and a partially enlarged view thereof.
That is, an inexpensive Hall element such as a GaAs Hall element is arranged as the Hall element 10 in the magnetic gap 6a of the magnetic core 6, and a small magnetic field such as a ferrite magnet is applied so that a predetermined magnetic field is applied to the Hall element 10 in advance. The piece 11 is set. The output of the Hall element 10 is supplied to a comparator 12, and the output signal of the comparator 12 is output to an output terminal 13
Output from

【0031】そこで、図1に示すように、図5の電流セ
ンサ2の磁性体コア6中に第1の電線3と第2の電線4
を通し、磁気ギャップ6a内で、小磁片11によりオフ
セットしたホール素子10のホール電圧を打ち消すよう
な磁界が発生した際に漏電を検出する形式とする。
Therefore, as shown in FIG. 1, the first electric wire 3 and the second electric wire 4 are provided in the magnetic core 6 of the current sensor 2 shown in FIG.
To detect a leakage when a magnetic field is generated in the magnetic gap 6a that cancels the Hall voltage of the Hall element 10 offset by the small magnetic piece 11.

【0032】図6は、図5の電流センサ2の出力特性を
示す。図6において、ホール素子10から出力されるホ
ール電圧Aは、磁気ギャップ6aにおける磁束密度がゼ
ロの時に、小磁片11の磁界によるオフセット電圧Vo
が生じている。そこで、第1の電線3からの流出電流と
第2の電線4からの流入電流の差により磁気ギャップ6
a内に発生した磁束Φの密度が、オフセットしたホール
素子10のホール電圧を打ち消すしきい値T3を越える
と、コンパレータ12よりハイ(H)レベルからロー
(L)レベルに変化する出力が発生し、漏電が検出され
る。
FIG. 6 shows the output characteristics of the current sensor 2 of FIG. In FIG. 6, the Hall voltage A output from the Hall element 10 is the offset voltage Vo due to the magnetic field of the small magnetic piece 11 when the magnetic flux density in the magnetic gap 6a is zero.
Has occurred. The difference between the outflow current from the first electric wire 3 and the inflow current from the second electric wire 4 causes the magnetic gap 6
When the density of the magnetic flux .PHI. generated in a exceeds the threshold value T3 for canceling the Hall voltage of the offset Hall element 10, the comparator 12 generates an output that changes from a high (H) level to a low (L) level. , A leak is detected.

【0033】このように、ホール素子10の出力端子か
らの正負の出力をコンパレータ12で検出することによ
り、ホール電圧のゼロ点、すなわち出力端子間の正負の
逆転ポイントが基準となるため、コンパレータ12のみ
の構成で電流センサ2が成立する。
As described above, since the comparator 12 detects the positive or negative output from the output terminal of the Hall element 10, the zero point of the Hall voltage, that is, the positive / negative reversal point between the output terminals serves as a reference. Only with the configuration, the current sensor 2 is established.

【0034】そして、この構成においても、漏電時の電
流に対する磁束密度のしきい値を持たせているので、確
実に漏電状態を把握することができ、エンジン等からの
ノイズの影響を受けにくく、小型、軽量で低コストとな
る。また、出力信号がデジタルのため、後段の回路にお
ける信号処理が容易となる。
Also in this configuration, since a threshold value of the magnetic flux density with respect to the current at the time of leakage is provided, the state of leakage can be grasped with certainty, and it is hardly affected by noise from the engine or the like. Small size, light weight and low cost. Further, since the output signal is digital, signal processing in a subsequent circuit becomes easy.

【0035】なお、上述の説明では、車両における漏電
の有無を確認する場合について述べたが、本発明は、こ
れに限らず種々の用途に適用可能である。
In the above description, the case of confirming the presence or absence of a leakage in the vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to various uses.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、スイッチ
ング出力型ホールICを用いて漏電時の電流に対する磁
束密度のしきい値を持たせることにより、確実に漏電状
態を把握することが可能である。また、コイルや磁気イ
ンピーダンス素子を用いる従来装置に比べて、外部ノイ
ズの影響を受けにくく、小型、軽量で低コストとなる。
さらに、出力信号がデジタルになるため、後段の回路に
おける信号処理が容易になる。
According to the first aspect of the present invention, by using a switching output type Hall IC to provide a threshold value of the magnetic flux density with respect to the current at the time of leakage, it is possible to grasp the leakage state reliably. It is. In addition, compared to a conventional device using a coil or a magnetic impedance element, the device is less affected by external noise, and is small, lightweight, and low in cost.
Further, since the output signal is digital, signal processing in a subsequent circuit becomes easy.

【0037】請求項2記載の発明によれば、車両におけ
る漏電の有無を確実に把握することができる。また、エ
ンジン等からノイズの影響を受けにくく、小型、軽量で
低コストとなる。
According to the second aspect of the present invention, the presence or absence of a leakage in the vehicle can be reliably grasped. In addition, it is less susceptible to noise from the engine or the like, and is small, lightweight, and low in cost.

【0038】請求項3記載の発明によれば、ホール素子
とコンパレータという安価な構成で、確実に漏電状態を
把握することができ、かつノイズの影響を受けにくく、
小型、軽量で低コストとなる。また、出力信号がデジタ
ルになるため、後段の回路における信号処理が容易とな
る。
According to the third aspect of the present invention, the inexpensive configuration of the Hall element and the comparator makes it possible to reliably detect the leakage state, and is less susceptible to noise.
Small size, light weight and low cost. Further, since the output signal is digital, signal processing in a subsequent circuit becomes easy.

【0039】請求項4記載の発明によれば、ホール素子
とコンパレータという安価な構成で、車両における漏電
の有無を確実に把握することができる。また、エンジン
等からノイズの影響を受けにくく、小型、軽量で低コス
トとなる。
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to reliably grasp the presence or absence of the leakage in the vehicle with an inexpensive configuration including the Hall element and the comparator. In addition, it is hardly affected by noise from the engine or the like, and is small, lightweight, and low in cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による漏電検出装置の実施の形態を示す
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a leakage detection device according to the present invention.

【図2】図1における電流センサの構成を示す構成図で
ある。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a current sensor in FIG. 1;

【図3】図2におけるスイッチングホールICの構成例
を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a switching hall IC in FIG. 2;

【図4】図2におけるスイッチングホールICの出力特
性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing output characteristics of the switching Hall IC in FIG. 2;

【図5】本発明による漏電検出装置の他の実施例を示す
構成図である。
FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the earth leakage detecting device according to the present invention.

【図6】図5における電流センサの出力特性を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing output characteristics of the current sensor in FIG.

【図7】従来の漏電検出装置の構成例を示す構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a configuration example of a conventional leakage detection device.

【図8】従来の漏電検出装置の他の構成例を示す構成図
である。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating another configuration example of a conventional leakage detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バッテリ 2 電流センサ 3 第1の電線 4 第2の電線 5 負荷 6 磁性体コア 6a 磁気ギャップ 7 スイッチング出力型ホールIC 8 出力変換器 9 出力端子 10 ホール素子 11 小磁片 12 コンパレータ 13 出力端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery 2 Current sensor 3 1st electric wire 4 2nd electric wire 5 Load 6 Magnetic core 6a Magnetic gap 7 Switching output type Hall IC 8 Output converter 9 Output terminal 10 Hall element 11 Small magnetic piece 12 Comparator 13 Output terminal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気ギャップを有する磁性体コアおよび
上記磁気ギャップ内に配置されたスイッチング出力型ホ
ールICから構成される電流センサからなることを特徴
とする漏電検出装置。
1. An earth leakage detecting device comprising: a magnetic core having a magnetic gap; and a current sensor including a switching output type Hall IC disposed in the magnetic gap.
【請求項2】 磁気ギャップを有する磁性体コアおよび
上記磁気ギャップ内に配置されたスイッチング出力型ホ
ールICから構成される電流センサからなり、 車載されているバッテリのプラス端子から負荷に接続さ
れた第1の電線と、上記負荷から上記バッテリのマイナ
ス端子に接続された第2の電線とを上記磁性体コアの中
に通し、上記磁性体コアにおいて発生する磁界の変化を
上記スイッチング出力型ホールICの出力の変化として
検出することを特徴とする漏電検出装置。
2. A current sensor comprising a magnetic core having a magnetic gap and a switching output type Hall IC disposed in the magnetic gap, and a current sensor connected to a load from a positive terminal of a battery mounted on the vehicle. 1 wire and a second wire connected from the load to the negative terminal of the battery through the magnetic core, and a change in a magnetic field generated in the magnetic core is detected by the switching output type Hall IC. An earth leakage detecting device characterized by detecting a change in output.
【請求項3】 磁気ギャップを有する磁性体コア、上記
磁気ギャップ内に配置されたホール素子、上記ホール素
子に設置された小磁片、および上記ホール素子の検出出
力が入力されるコンパレータから構成される電流センサ
からなることを特徴とする漏電検出装置。
3. A magnetic core having a magnetic gap, a Hall element disposed in the magnetic gap, a small magnetic piece installed in the Hall element, and a comparator to which a detection output of the Hall element is input. A leakage detecting device comprising a current sensor.
【請求項4】 磁気ギャップを有する磁性体コア、上記
磁気ギャップ内に配置されたホール素子、上記ホール素
子に設置された小磁片、および上記ホール素子の検出出
力が入力されるコンパレータから構成される電流センサ
からなり、 車載されているバッテリのプラス端子から負荷に接続さ
れた第1の電線と、上記負荷から上記バッテリのマイナ
ス端子に接続された第2の電線とを上記磁性体コアの中
に通し、上記磁性体コアにおいて発生する磁界の変化を
上記コンパレータの出力の変化として検出することを特
徴とする漏電検出装置。
4. A magnetic core having a magnetic gap, a Hall element disposed in the magnetic gap, a small magnetic piece installed in the Hall element, and a comparator to which a detection output of the Hall element is input. A first electric wire connected to a load from a positive terminal of a battery mounted on the vehicle and a second electric wire connected to a negative terminal of the battery from the load. And detecting a change in the magnetic field generated in the magnetic core as a change in the output of the comparator.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104880987A (en) * 2015-04-22 2015-09-02 无锡乐尔科技有限公司 Current monitoring module
CN105932490A (en) * 2016-06-07 2016-09-07 西安交通大学 MEMS switch based USB electric leakage protection chip
KR101887457B1 (en) * 2017-06-30 2018-08-10 한국원자력연구원 Apparatus for breaking leakage current and method for controlling thereof
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WO2023223428A1 (en) * 2022-05-17 2023-11-23 三菱電機株式会社 Electric current sensor

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