JP2002257865A - Current sensor - Google Patents

Current sensor

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JP2002257865A
JP2002257865A JP2001055416A JP2001055416A JP2002257865A JP 2002257865 A JP2002257865 A JP 2002257865A JP 2001055416 A JP2001055416 A JP 2001055416A JP 2001055416 A JP2001055416 A JP 2001055416A JP 2002257865 A JP2002257865 A JP 2002257865A
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JP
Japan
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foil
current sensor
core
current
winding
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Withdrawn
Application number
JP2001055416A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Watanabe
渡辺  喜隆
Shinya Sasaki
信也 佐々木
Yasuo Kondo
康夫 近藤
Takeshi Kumagai
健 熊谷
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AKITA KAIHATSU CENTER ARD KK
AKITA KAIHATSU CT ARD KK
Akita Prefecture
Original Assignee
AKITA KAIHATSU CENTER ARD KK
AKITA KAIHATSU CT ARD KK
Akita Prefecture
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Filing date
Publication date
Application filed by AKITA KAIHATSU CENTER ARD KK, AKITA KAIHATSU CT ARD KK, Akita Prefecture filed Critical AKITA KAIHATSU CENTER ARD KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current, sensor capable of having a measuring range in a wide band with high precision and corresponding to various wires to be measured from a small diameter to a large diameter. SOLUTION: An insulation resin 12 is coated over the whole periphery of a core 11 and a conductor foil 13 is formed on the circumference. An outside face part 13c of the conductor foil 13 enables a line of slit 13s to go around, and an insulation area is formed by exposing the insulation resin 12. The conductor foil 13 functions as a roll of winding for the core 11, and output accompanying in-core hole penetration current is obtained by connecting lead wires 15, 15 to the arbitrary part of both the ends 13c, 13c respectively. Influence reduction of ideal low inductance and skin effect is achieved, by making the winding the very wide foil and winding it around the core in wide area, the wide band of the measuring range is achieved and the current sensor has the advantage of being hardly depending on the position of the wire to be measured in the core hole.

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、導線を流れる電流
を非接触で測定する電流センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current sensor for non-contactly measuring a current flowing through a conductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の情報技術発展により広く普及した
パソコンなどの情報機器は、急速な進歩に従い今までで
は考えられなかったような高速動作(GHzオーダーの
動作周波数)が実現されている。このような中波短波〜
GHzに至る信号を取り扱う機器では、その筐体やケー
ブルなどの配線から多量の電磁波が放出され、またこれ
ら各部品がそれぞれ誘導アンテナ、受信アンテナともな
ることから、電磁波の処理が避けられない課題となって
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, information devices such as personal computers which have become widespread due to the development of information technology have realized high-speed operation (operation frequency on the order of GHz) which has not been considered until now according to rapid progress. Such medium wave short wave ~
In a device that handles signals up to GHz, a large amount of electromagnetic waves is emitted from its casing and wiring such as cables, and these components also serve as inductive and receiving antennas, respectively. Has become.

【0003】電磁波の処理にあたっては、どの部位から
どのような電磁波が放射されるかを検出することが必要
であるが、そのために、非接触でケーブルなどの測定を
実施できるクランプ式の電流センサが使用されている。
その代表的なものに、CT(カレントトランス)型の電
流センサがあり、図1に基本構成を示してある。
In processing electromagnetic waves, it is necessary to detect what kind of electromagnetic waves are radiated from which parts. For this purpose, a clamp-type current sensor capable of non-contactly measuring a cable or the like is required. It is used.
A typical example is a CT (current transformer) type current sensor, and FIG. 1 shows a basic configuration thereof.

【0004】この電流センサ1は、リング状のコア2に
導線を巻き付けて巻線3を形成したトロイダルコイルか
らなり、コア2の内孔に被測定線を通して測定を行うよ
うになっている。コイルから引き出された巻線3の端部
が、間に終端抵抗4を設けた出力端子となり、これに増
幅器5が接続される。この電流センサ1によると、コア
内孔を通した被測定線が1次線となり、該被測定線に貫
通電流が流れるとトランスの原理により2次線である巻
線3に出力が現れることで、測定が実施される。
The current sensor 1 is composed of a toroidal coil in which a winding is formed by winding a conductive wire around a ring-shaped core 2, and a measurement is performed through a measured wire through an inner hole of the core 2. An end of the winding 3 drawn out of the coil becomes an output terminal having a terminating resistor 4 provided therebetween, and an amplifier 5 is connected to the output terminal. According to this current sensor 1, the line to be measured passing through the inner hole of the core becomes the primary line, and when a through current flows through the line to be measured, an output appears on the winding 3 which is the secondary line due to the principle of the transformer. , Measurement is performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のC
T型電流センサにおいてGHzにまで達する高周波数帯
を測定可能とする目的のために、コアに対する巻線の巻
回数を増やすことにより広帯域で高感度を得られるよう
にする手法が一般的にとられている。しかし、巻数を増
やせばその分、巻線どうしの結合容量(分布容量)の影
響が大きくなることから、巻数を増やすだけでは目的の
高周波数まで特性を伸ばすことが実質的に困難である。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, the conventional C
For the purpose of making it possible to measure a high frequency band reaching up to GHz in a T-type current sensor, a method of obtaining high sensitivity over a wide band by increasing the number of turns of a winding around a core is generally adopted. ing. However, if the number of windings is increased, the influence of the coupling capacitance (distributed capacitance) between the windings is correspondingly increased. Therefore, it is practically difficult to extend the characteristic to a target high frequency only by increasing the number of windings.

【0006】そこで、分布定数化するためにダンプ目的
の抵抗器を多数挿入する工夫が行われているが、これに
も限界があり、コア内径を小さくしなければ数百MHz
やGHzに至るような表皮効果をともなう高周波数にま
で対応しきれないという問題をかかえている。たとえ
ば、現在の標準的な市販品では、50MHz対応センサ
でコア内径3mmほど、1〜2GHz対応の広帯域セン
サともなるとコア内径0.84mmほどしかない。
In order to make the distribution constant, a method of inserting a large number of resistors for the purpose of dumping has been devised. However, there is a limit to this, and unless the core inner diameter is reduced, several hundred MHz are used.
The problem is that it is not possible to cope with high frequencies with a skin effect, such as those up to and including GHz. For example, a current standard commercial product has a core inner diameter of about 3 mm for a 50 MHz compatible sensor and a core inner diameter of about 0.84 mm for a broadband sensor for 1-2 GHz.

【0007】つまり、従来のCT型電流センサは広帯域
化が難しく、広帯域対応品であったとしても測定可能な
ケーブル径が非常に小さく、一般にインタフェースケー
ブルなどに使用されている10〜15φ程度のケーブル
を測定することができないという、実用に適していると
はとても言えないものである。現在の情報機器で使用さ
れるケーブル(配線)は、バスケーブルやインタフェー
スケーブルなど実に多様であり、それぞれが輻射源とな
っているにもかかわらず、すべてを測定可能な電流セン
サがないというのが現状である。
That is, it is difficult for the conventional CT type current sensor to have a wide band, and even if it is a product compatible with a wide band, a measurable cable diameter is very small, and a cable of about 10 to 15 φ generally used for an interface cable or the like. Is not suitable for practical use because it cannot be measured. The cables (wirings) used in current information equipment are quite diverse, such as bus cables and interface cables. Even though each of them is a radiation source, there is no current sensor that can measure them all. It is the current situation.

【0008】本発明は上記課題を解決するものであり、
高精度で広帯域の測定範囲をもち且つ小径から大径まで
各種の被測定線に対応可能な電流センサの提供を目的と
する。
[0008] The present invention is to solve the above problems,
It is an object of the present invention to provide a current sensor having a high-precision and wide-range measurement range and capable of coping with various lines to be measured from a small diameter to a large diameter.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明で提案するのは、
コアの周囲を導体箔で覆うとともにこの導体箔の外側面
部分に所定幅の絶縁領域を周回形成してなり、コアの内
孔に被測定線を通し、その被測定線の電流に従って導体
箔に発生する電流を、絶縁領域を挟んで対向している導
体箔の両端部から取り出すようにした電流センサであ
る。コアの周囲を導体箔で覆う構造は、たとえば、高周
波損失の少ない絶縁樹脂でコアをコーティングし、そし
てその上に、導体箔を巻き付けたり、めっきやスパッタ
リング技術によりRF導電金属などの導体を箔状に形成
することで可能である。導体箔の外側面部分に周回形成
する絶縁領域は、外側面部分の円周方向に1条のスリッ
トを切り欠くなどで形成することができる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention proposes:
The core is covered with a conductive foil and an insulating area of a predetermined width is formed around the outer surface of the conductive foil. This is a current sensor in which generated current is taken out from both ends of a conductor foil facing each other across an insulating region. A structure that covers the periphery of the core with a conductor foil is, for example, to coat the core with an insulating resin with low high-frequency loss, and then wrap the conductor foil on top of it, or wrap a conductor such as an RF conductive metal in a foil shape by plating or sputtering technology. This is possible. The insulating region formed around the outer surface portion of the conductor foil can be formed by cutting one slit in the circumferential direction of the outer surface portion.

【0010】この電流センサは、巻線を非常に広い箔状
にして、コアに対し非常に広い面積で巻き付けてインダ
クタンスとする考え方にたっている。これにより、理想
的な低インダクタンス化と表皮効果の影響低減化が達成
され、測定範囲の広帯域化が可能となっている。また、
箔状巻線により低インダクタンス化を図った理想コイル
に近い状態となっているので、コア内孔における被測定
線の位置に左右され難いという利点ももつ。すなわち、
大径のコアでも細いケーブルを高感度測定することがで
きるので、多種多様なケーブルに対してクランプ測定す
ることが可能である。
[0010] This current sensor is based on the idea that the winding is formed in a very wide foil shape and is wound around a core over a very wide area to form an inductance. As a result, an ideal reduction in inductance and a reduction in the influence of the skin effect are achieved, and the measurement range can be broadened. Also,
Since it is in a state close to an ideal coil in which the inductance is reduced by the foil-shaped winding, there is also an advantage that it is hardly influenced by the position of the line to be measured in the core inner hole. That is,
Since a thin cable can be measured with high sensitivity even with a large-diameter core, clamp measurement can be performed on a wide variety of cables.

【0011】このような本発明の電流センサにおいて
は、導体箔の周囲をさらに磁気遮蔽箔で覆うようにし
て、外部磁場の影響を排除する構成とすることもでき
る。磁気遮蔽箔は、たとえば導体箔の上に絶縁樹脂をコ
ーティングし、その上に金属箔をめっきやスパッタリン
グで形成することで設けることができる。この場合、磁
気遮蔽箔の外側をさらに絶縁樹脂などの絶縁材料で覆
い、電気的絶縁、耐腐食、耐衝撃のために外装コーティ
ングしておくとなおよい。
In such a current sensor according to the present invention, it is also possible to adopt a configuration in which the influence of an external magnetic field is eliminated by further surrounding the conductor foil with a magnetic shielding foil. The magnetic shielding foil can be provided, for example, by coating an insulating resin on a conductive foil and forming a metal foil thereon by plating or sputtering. In this case, it is more preferable that the outside of the magnetic shielding foil is further covered with an insulating material such as an insulating resin, and the outer coating is applied for electrical insulation, corrosion resistance and impact resistance.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図2以降に本発明の各種実施形態
を示し、説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the present invention will be shown and described with reference to FIG.

【0013】図2に示す電流センサ10は、最も基本的
な例で、図2(a)が斜視図、図2(b)が断面線A−
A’でみた断面図である。
The current sensor 10 shown in FIG. 2 is the most basic example. FIG. 2A is a perspective view, and FIG.
It is sectional drawing seen in A '.

【0014】フェライトなどを材料としてリング状にし
たコア11の周囲全域に、高周波損失の少ない絶縁樹脂
12をコーティングしてあり、その周囲に、導体箔13
が形成されている。この導体箔13は、本例ではスパッ
タリング技術により銅を蒸着させた銅箔とされている。
The entire area around the ring-shaped core 11 made of ferrite or the like is coated with an insulating resin 12 having a small high-frequency loss.
Are formed. In this embodiment, the conductive foil 13 is a copper foil on which copper is deposited by a sputtering technique.

【0015】導体箔13は、内側面部分13aから側壁
部分13bにかけては一様に全域にわたり形成されてい
るが、外側面部分13cは、円周方向中央に1条のスリ
ット13sが周回形成されて切り欠かれており、下の絶
縁樹脂12を露出させることで絶縁領域が形成されてい
る。したがって、そのスリット13sを挟んで対向する
端部13c,13cが構成される結果となっている。こ
の導体箔13がコア11に対する一回巻きの巻線として
機能し、その両端部13c,13cの任意の箇所にリー
ド線15,15をそれぞれ接続することで、コア内孔貫
通電流にともなう出力を得られる。両リード線15,1
5間には従来同様に終端抵抗16、増幅器17を接続す
ることができる。
The conductor foil 13 is formed uniformly over the entire area from the inner side surface portion 13a to the side wall portion 13b, while the outer side surface portion 13c is formed with a single slit 13s formed at the center in the circumferential direction. It is notched, and an insulating region is formed by exposing the lower insulating resin 12. Therefore, the end portions 13c, 13c opposed to each other with the slit 13s interposed therebetween are formed. The conductor foil 13 functions as a single-turn winding for the core 11. By connecting the lead wires 15, 15 to arbitrary portions of both ends 13c, 13c, respectively, the output accompanying the through-hole current in the core can be obtained. can get. Both lead wires 15,1
A terminal resistor 16 and an amplifier 17 can be connected between the terminals 5 as in the prior art.

【0016】このように極めて広面積の巻線である導体
箔13とすることにより、低インダクタンス化が図ら
れ、表皮効果による影響を受け難くなる。したがって、
本例の電流センサ10は、低インダクタンスということ
から広範囲にわたり安定した出力インピーダンスを得ら
れることになる。これを実験により確かめた結果、10
kHz〜1GHz(−3dBダウンの範囲)の広帯域測
定が可能であった。また、被測定線を通すコイル内径を
20mm程度まで大きくしても高精度測定可能であっ
た。
By using the conductor foil 13 which is a winding having an extremely large area as described above, the inductance is reduced and the effect of the skin effect is reduced. Therefore,
The current sensor 10 of the present example can obtain a stable output impedance over a wide range because of its low inductance. As a result of confirming this by an experiment, 10
Broadband measurement from kHz to 1 GHz (-3 dB down range) was possible. In addition, even when the inner diameter of the coil through which the wire to be measured was passed was increased to about 20 mm, high-precision measurement was possible.

【0017】この低インダクタンス化による出力インピ
ーダンスの安定で、本例の終端抵抗16は非常に小さい
値とすることができる。出力インピーダンスが低い(信
号源インピーダンスが低い)ということは、ノイズがの
り難く、また増幅器17におけるローディングエラー
(誤差)を生じ難くなるということであり、増幅器17
への入力は純抵抗化され、容量変化などの外乱を受け難
い。増幅器17として低ノイズの広帯域アンプ(LN
A)を使用すれば、広帯域・高感度・高出力の優れたセ
ンサを構成することができる。
Since the output impedance is stabilized by the low inductance, the terminating resistor 16 of this embodiment can have a very small value. The fact that the output impedance is low (the signal source impedance is low) means that noise is less likely to occur and that a loading error (error) in the amplifier 17 is less likely to occur.
The input to is made pure resistance, and is hardly affected by disturbances such as a change in capacitance. As the amplifier 17, a low-noise broadband amplifier (LN
If A) is used, an excellent sensor having a wide band, high sensitivity and high output can be constructed.

【0018】本例の電流センサ10については、図3に
示すように、導体箔外側面部分の両端部13c,13c
にそれぞれリボン状のリード線15r,15rを接続し
て信号を取り出す構成とすることができる。リボン状リ
ード線15rは、導体箔13の端部13cの幅にほぼ一
致する幅とすることが可能で、幅を広くすることで損失
なく信号を伝達するのに適している。また、このような
リボン状リード線15r,15rを使用し、増幅器17
をセンサ10に近接させて配置することにより、外部磁
場からの影響を極力排除することの可能な構造を得るこ
とができる。
As shown in FIG. 3, the current sensor 10 of this embodiment has both ends 13c, 13c on the outer surface of the conductor foil.
To each other, a signal can be taken out by connecting the ribbon-shaped lead wires 15r, 15r to the respective components. The width of the ribbon-shaped lead 15r can be substantially equal to the width of the end portion 13c of the conductive foil 13, and the wider width is suitable for transmitting signals without loss. Also, using such ribbon-shaped lead wires 15r, 15r,
Is arranged close to the sensor 10, it is possible to obtain a structure capable of eliminating the influence of the external magnetic field as much as possible.

【0019】終端抵抗16は、導体箔13の両端部13
c,13c間に接続する構造とする事も可能である。図
4には、導体箔13の両端部13c,13c間に、終端
抵抗16として多数の抵抗器16r,16r,…を接続
した例を示している。各抵抗器16rは、チップ抵抗あ
るいは薄膜抵抗を利用し、RF特性に優れたもので構成
しておくとよい。この例によると、多数接続した抵抗器
16rにより効果的な低インダクタンス化(純抵抗化)
が図られることになる。たとえば、一般的に増幅器17
の入力インピーダンスは50Ωとされることが多いが、
この場合に、それにマッチングする1個で50Ωの抵抗
器15rを10個、等間隔で両端部13c,13c間に
接続すると、電流センサ10の出力インピーダンスは5
0Ω/10個=5Ωとなる。したがって、増幅器17に
より電流センサ10の出力電圧を損失なく増幅すること
が可能となり、広帯域・高感度・低ノイズの出力信号を
発生することができることとなる。
The terminating resistor 16 is provided at both ends 13 of the conductive foil 13.
It is also possible to adopt a structure of connecting between c and 13c. FIG. 4 shows an example in which a large number of resistors 16r, 16r,... Are connected as terminal resistors 16 between both ends 13c, 13c of the conductor foil 13. Each of the resistors 16r may be configured by using a chip resistor or a thin film resistor and having excellent RF characteristics. According to this example, a large number of connected resistors 16r effectively reduce inductance (pure resistance).
Will be achieved. For example, generally, an amplifier 17
Input impedance is often 50Ω,
In this case, if 10 matching resistors 50r of 50Ω are connected between both ends 13c, 13c at equal intervals, the output impedance of the current sensor 10 becomes 5
0Ω / 10 pieces = 5Ω. Therefore, the output voltage of the current sensor 10 can be amplified by the amplifier 17 without loss, and an output signal with a wide band, high sensitivity, and low noise can be generated.

【0020】図5には、上記のような構成の電流センサ
をツーピースに分割し、被測定線に取り付け易くした電
流センサ30の例を示している。この電流センサ30は
図2の電流センサ10と同じ断面構造をしているが、図
中上下半分に、ピース31とピース32とに分割されて
いる。そして、これらピース31,32の一端面部を導
体の板バネ33,33で接続し、その弾性により他端面
部側から開閉できるようにしてある…図5(b)。両ピ
ース31,32を接続する導体の板バネ33は、ベリリ
ウム銅などから構成するとよい。また、両ピース31,
32を閉じたときにその閉状態をより確実に維持するた
め、他端面部を導体クリップで留めるなどの応用も可能
である。あるいは、板バネ33などを設けなくとも、両
パーツ31,32を洗濯バサミ状のクリップ先端に取り
付ける、専用の留め具で両パーツ31,32を挟持する
などの応用例が可能である(たとえば特開平7−198
754号図12、特開平7−122260号図2・図3
など)。さらに、2ピースに限らず、3ピースや4ピー
スなど、より多数のピースに分割してもよい。
FIG. 5 shows an example of the current sensor 30 in which the current sensor having the above-described configuration is divided into two pieces so that the current sensor 30 can be easily attached to the line to be measured. The current sensor 30 has the same sectional structure as the current sensor 10 of FIG. 2, but is divided into a piece 31 and a piece 32 in the upper and lower halves in the figure. The pieces 31, 32 are connected at their one end faces by conductor leaf springs 33, 33 so that they can be opened and closed from the other end face side due to their elasticity ... FIG. 5 (b). The leaf spring 33 of the conductor connecting the two pieces 31 and 32 is preferably made of beryllium copper or the like. In addition, both pieces 31,
In order to more reliably maintain the closed state when the 32 is closed, it is also possible to apply an application such as fastening the other end face portion with a conductor clip. Alternatively, application examples such as attaching both parts 31 and 32 to the tip of a clothespin-shaped clip and sandwiching both parts 31 and 32 with dedicated fasteners without providing the leaf spring 33 or the like are possible (for example, special features). 7-198 Kaihei
754, FIG. 12, and JP-A-7-122260, FIGS.
Such). Furthermore, the present invention is not limited to two pieces and may be divided into more pieces such as three pieces and four pieces.

【0021】図6に示してあるのは、磁気遮蔽箔を形成
した電流センサの例である。図6(a)は図2(b)相
当の断面図、図6(b)は断面線B−B’でみた断面図
である。
FIG. 6 shows an example of a current sensor in which a magnetic shielding foil is formed. 6A is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2B, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along a cross-sectional line BB ′.

【0022】この電流センサ40は、コア41の周囲を
絶縁樹脂42で覆った上に導体箔43を囲繞形成してい
る。導体箔43は上記の導体箔13と同様、内側面部分
43a、側壁部分43b、外側面部分43cを備えてい
るが、スリット43sで絶縁された外側面部分の両端部
43c,43cの一部に、信号取出用の端子43d,4
3dが突設され、外部へ露出するようにされている。こ
の端子43d,43dは複数箇所に設けることも可能で
ある。
In the current sensor 40, a core 41 is covered with an insulating resin 42 and a conductive foil 43 is formed around the core 41. The conductor foil 43 has an inner surface portion 43a, a side wall portion 43b, and an outer surface portion 43c as in the case of the conductor foil 13 described above, but a portion of both end portions 43c, 43c of the outer surface portion insulated by the slit 43s. , Signal extraction terminals 43d, 4
3d is protruded and is exposed to the outside. The terminals 43d can be provided at a plurality of locations.

【0023】導体箔43の周囲はさらに絶縁樹脂44で
覆ってあり、そしてその上に、磁気遮蔽箔45が形成さ
れている。磁気遮蔽箔45は、測定する周波数帯域で効
果があれば十分であり、この例では導体箔43と同様に
してスパッタリングなどで生成した銅箔である。この磁
気遮蔽箔45を形成することにより、外部磁場など外乱
因子の影響を排除することができる。さらに本例では、
磁気遮蔽箔45の周囲を絶縁樹脂46で外装し、耐衝
撃、耐腐食性などを向上させている。
The periphery of the conductor foil 43 is further covered with an insulating resin 44, and a magnetic shielding foil 45 is formed thereon. It is sufficient that the magnetic shielding foil 45 has an effect in the frequency band to be measured. In this example, the magnetic shielding foil 45 is a copper foil generated by sputtering or the like in the same manner as the conductor foil 43. By forming the magnetic shielding foil 45, the influence of disturbance factors such as an external magnetic field can be eliminated. In this example,
The periphery of the magnetic shielding foil 45 is covered with an insulating resin 46 to improve impact resistance, corrosion resistance, and the like.

【0024】図7には、図2の電流センサ10に多数の
増幅器17a〜dを並列に接続した例を示している。本
例では、電流センサ10における導体箔外側面部分の端
部13c,13cに、等間隔で図3のようなリボン状の
リード線15a〜dが4本ずつ接続されており、それぞ
れローノイズアンプの増幅器17a〜cへつなげられて
いる。これら増幅器17a〜dの出力は、加算器SUM
で均等合算されて利用される。加算器SUMは、増幅器
17a〜dの出力を均等に加算できれば、増幅器の出力
線を単純に結線しただけのものでもよい。また、この例
では増幅器数が4個であるが、N個の増幅器を並列接続
したとすると、ノイズ電圧を1/√Nにでき、さらなる
ローノイズ化が達成され、安定したゲインを広帯域にわ
たって得られるという効果がある。
FIG. 7 shows an example in which a number of amplifiers 17a to 17d are connected in parallel to the current sensor 10 of FIG. In this example, four ribbon-shaped lead wires 15a to 15d as shown in FIG. 3 are connected at equal intervals to the ends 13c, 13c of the conductor foil outer surface portion of the current sensor 10, and each of the leads 15a to 15d has a low noise amplifier. They are connected to amplifiers 17a-c. Outputs of these amplifiers 17a to 17d are added to an adder SUM.
Is used by being summed up equally. The adder SUM may be one that simply connects the output lines of the amplifiers as long as the outputs of the amplifiers 17a to 17d can be added equally. In this example, the number of amplifiers is four. However, if N amplifiers are connected in parallel, the noise voltage can be reduced to 1 / √N, further lower noise can be achieved, and a stable gain can be obtained over a wide band. This has the effect.

【0025】図8及び図9に、上記のような電流センサ
を使用した回路例につき4つ、ブロック図で示してあ
る。
FIGS. 8 and 9 are block diagrams showing four circuit examples using the current sensor as described above.

【0026】図8に示すのは増幅器17が1個の例で、
図8(a)に示してあるのが、リード線15(特にリボ
ン状リード線15r)により増幅器17を電流センサ1
0(あるいは30や40)に近接させて設置し、入力イ
ンピーダンスZinを終端抵抗とする方式である。このよ
うに、増幅器17の入力インピーダンスZinを等価的に
終端抵抗とみなすようにした場合、入力インピーダンス
Zinが低ければ、センサ10による信号を損失すること
なく受け入れてローノイズ増幅することができる。一
方、図8(b)に示してあるのは、従来どおり終端抵抗
16を介して増幅器17を設置した方式である。この図
8(b)の場合、終端抵抗16として図4に示す方式の
多数の抵抗16rを使用してもよい。
FIG. 8 shows an example in which one amplifier 17 is provided.
FIG. 8A shows that the amplifier 17 is connected to the current sensor 1 by the lead wire 15 (particularly, a ribbon-like lead wire 15r).
This is a method in which the input impedance Zin is set as a terminating resistor by setting the input impedance close to 0 (or 30 or 40). As described above, when the input impedance Zin of the amplifier 17 is equivalently regarded as a terminating resistor, if the input impedance Zin is low, the signal from the sensor 10 can be accepted without loss and low-noise amplification can be performed. On the other hand, FIG. 8B shows a system in which an amplifier 17 is provided via a terminating resistor 16 as in the related art. In the case of FIG. 8B, a large number of resistors 16r of the type shown in FIG.

【0027】そして、図9に示すのは増幅器17がN個
の例で、図9(a)に示してあるのが、複数の終端抵抗
16を電流センサ10(30,40)の端部13c,1
3c間に接続し、これらに対しそれぞれ増幅器17−1
〜17−Nを図7のように設置した方式である。終端抵
抗16は、図4に示すような多数の抵抗16rとするこ
とができ、そのそれぞれに対して増幅器17−1〜17
−Nを接続した構成が可能である。一方、図9(b)に
示してあるのは、各増幅器17−1〜17−Nをリード
線15(特にリボン状リード線15r)により近接させ
て設け、その入力インピーダンスZinを終端抵抗とした
方式である。たとえば、通常使用される50Ω入力→5
0Ω出力のRF−LNAを増幅器17−1〜17−Nと
して10個並列に接続したとすると、等価的に50Ω/
10個=5Ωの終端抵抗(Total-Zin)とみなすことが
でき、センサ10による信号を損失することなくローノ
イズ増幅することが可能となる。なお、図示のように、
各増幅器17−1〜17−Nの入力線(リード線15)
及び出力線は、単純に結線することにより信号を均等分
配、均等合成するようにした構成でもよいが、均等分配
及び均等合成のための回路(加算器など)を構成するこ
ともできる。
FIG. 9 shows an example in which the number of amplifiers 17 is N. FIG. 9A shows that a plurality of terminating resistors 16 are connected to the end 13c of the current sensor 10 (30, 40). , 1
3c, and amplifiers 17-1 to 17c respectively.
To 17-N as shown in FIG. The terminating resistor 16 can be a number of resistors 16r as shown in FIG.
A configuration in which −N is connected is possible. On the other hand, FIG. 9B shows that the amplifiers 17-1 to 17-N are provided closer to the lead wire 15 (particularly, the ribbon-like lead wire 15r), and the input impedance Zin is used as a terminating resistor. It is a method. For example, a commonly used 50Ω input → 5
Assuming that 10 RF-LNAs with 0Ω output are connected in parallel as amplifiers 17-1 to 17-N, equivalently, 50Ω /
It can be regarded as 10 = 5Ω termination resistance (Total-Zin), and low-noise amplification can be performed without losing the signal from the sensor 10. In addition, as shown in the figure,
Input line (lead wire 15) of each amplifier 17-1 to 17-N
The output line and the output line may be configured such that the signals are evenly distributed and uniformly combined by simple connection, but a circuit (e.g., an adder) for the uniform distribution and the uniform combination may also be configured.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の電流センサによれば、情報機器
などで現在使用されているすべての配線に対する測定
を、大がかりな装置を必要とせずに可能とする。その広
帯域、高感度特性は、EMC(Electro Magnetic Compat
ibility)評価に応用すると特に効力を発揮する。すなわ
ち、本発明のセンサを使用すれば卓上測定が可能なの
で、まず、実際の使用環境にパソコンなどの測定対象機
器を置いて、その配線に本発明のセンサをクランプして
電磁測定を行う。これによりノイズ発生位置とその強さ
などを把握することができるので、これに対しEMC対
策を施すという利用形態が可能である。したがって、従
来のようなサイトを使用した大がかりなEMC評価を実
施せずともすむようになり、実際の使用環境でのEMC
評価という利点を得られる。
According to the current sensor of the present invention, it is possible to measure all wirings currently used in information equipment without using a large-scale device. Its broadband and high sensitivity characteristics are based on EMC (Electro Magnetic Compat
This is particularly effective when applied to evaluation. That is, since the desktop measurement can be performed by using the sensor of the present invention, first, an apparatus to be measured such as a personal computer is placed in an actual use environment, and the sensor of the present invention is clamped on its wiring to perform electromagnetic measurement. As a result, the noise generation position and its intensity can be grasped, so that it is possible to use an EMC countermeasure against the noise generation position. Therefore, it is not necessary to perform a large-scale EMC evaluation using a site as in the related art.
The advantage of evaluation is obtained.

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

【図1】従来の電流センサを示した側面図。FIG. 1 is a side view showing a conventional current sensor.

【図2】本発明に係る電流センサの一例を示した斜視図
(a)及び断面図(b)。
FIG. 2 is a perspective view (a) and a cross-sectional view (b) showing an example of a current sensor according to the present invention.

【図3】リボン状リード線を接続した例の側面図。FIG. 3 is a side view of an example in which ribbon lead wires are connected.

【図4】多数の抵抗器を接続した例の側面図。FIG. 4 is a side view of an example in which many resistors are connected.

【図5】ツーピースに分割した例の斜視図。FIG. 5 is a perspective view of an example divided into two pieces.

【図6】磁気遮蔽箔を形成した例の断面図。FIG. 6 is a sectional view of an example in which a magnetic shielding foil is formed.

【図7】多数の増幅器を並列接続した例の側面図。FIG. 7 is a side view of an example in which many amplifiers are connected in parallel.

【図8】本発明の電流センサを使用した回路例を示すブ
ロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a circuit using the current sensor of the present invention.

【図9】本発明の電流センサを使用した他の回路例を示
すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing another example of a circuit using the current sensor of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,30,40 電流センサ 11,41 コア 13,43 導体箔 45 磁気遮蔽箔 10, 30, 40 Current sensor 11, 41 Core 13, 43 Conductor foil 45 Magnetic shielding foil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 信也 秋田県秋田市新屋町字砂奴寄4−11秋田県 工業技術センター内 (72)発明者 近藤 康夫 秋田県秋田市新屋町字砂奴寄4−11秋田県 工業技術センター内 (72)発明者 熊谷 健 秋田県秋田市新屋町字砂奴寄4−11秋田県 工業技術センター内 Fターム(参考) 2G025 AA03 AA07 AA11 AA17 AB14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shinya Sasaki 4-11, Shinamachi, Akita-shi, Akita Prefecture Inside the Industrial Technology Center, Akita Prefecture (72) Inventor Yasuo Kondo, Yatsuo Kondo, Akita-shi, Akita 4-11 Inside the Akita Prefectural Industrial Technology Center (72) Inventor Takeshi Kumagai 4-11 Sanda-Yoro, Aiyamachi, Akita City, Akita Prefecture F-term in the Akita Prefectural Industrial Technology Center 2G025 AA03 AA07 AA11 AA17 AB14

Claims (7)

【特許請求の範囲】[The claims] 【請求項1】 コアの周囲を導体箔で覆うとともに該導
体箔の外側面部分に所定幅の絶縁領域を周回形成してな
り、前記コアの内孔に被測定線を通し、該被測定線の電
流に従って前記導体箔に発生する電流を、前記絶縁領域
を挟んで対向している前記導体箔の両端部から取り出す
ようにしたことを特徴とする電流センサ。
An insulating region having a predetermined width is formed around an outer surface of the conductor foil so as to extend around an inner surface of the core, and a measurement line is passed through an inner hole of the core. A current generated in the conductor foil in accordance with the current of (a), is taken out from both ends of the conductor foil facing each other across the insulating region.
【請求項2】 コア及び導体箔を複数のピースに分割し
てある請求項1記載の電流センサ。
2. The current sensor according to claim 1, wherein the core and the conductive foil are divided into a plurality of pieces.
【請求項3】 導体箔の周囲を磁気遮蔽箔で覆ってある
請求項1又は請求項2記載の電流センサ。
3. The current sensor according to claim 1, wherein a periphery of the conductive foil is covered with a magnetic shielding foil.
【請求項4】 磁気遮蔽箔の周囲を絶縁材料で覆ってあ
る請求項3記載の電流センサ。
4. The current sensor according to claim 3, wherein the periphery of the magnetic shielding foil is covered with an insulating material.
【請求項5】 導体箔の両端部間に、1以上の抵抗器を
接続した請求項1〜4のいずれか1項に記載の電流セン
サ。
5. The current sensor according to claim 1, wherein one or more resistors are connected between both ends of the conductive foil.
【請求項6】 導体箔の両端部に、リボン状のリード線
をそれぞれ接続した請求項1〜5のいずれか1項に記載
の電流センサ。
6. The current sensor according to claim 1, wherein ribbon-shaped lead wires are connected to both ends of the conductive foil.
【請求項7】 導体箔の両端部に多数の増幅器を並列接
続して使用する請求項1〜6のいずれか1項に記載の電
流センサ。
7. The current sensor according to claim 1, wherein a number of amplifiers are connected in parallel at both ends of the conductive foil.
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