JP2003090851A - 電流検出システム - Google Patents
電流検出システムInfo
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- JP2003090851A JP2003090851A JP2001283708A JP2001283708A JP2003090851A JP 2003090851 A JP2003090851 A JP 2003090851A JP 2001283708 A JP2001283708 A JP 2001283708A JP 2001283708 A JP2001283708 A JP 2001283708A JP 2003090851 A JP2003090851 A JP 2003090851A
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- Japan
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- rogowski coil
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来、直流電流検出器など、検出補正の為だ
けの構成部品を必要とし、容積増加、コストアップとい
う課題があった。 【解決手段】 導体１の周囲に配置したロゴスキーコイ
ル２と、前記コイルに直流電流を重畳させる直流電流源
３と、前記コイルの出力電圧を所定の電圧レベルに増幅
する電圧増幅回路４と、前記電圧増幅回路の出力からＤ
Ｃ成分をキャンセルするＺｅｒｏキャンセル回路５と、
前記直流電流と前記ＤＣ成分に基づいて前記コイルの内
部抵抗を求め、このときの前記コイルの温度を求める温
度情報演算部８２と、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路の出
力を積分した値に、前記温度情報演算部により求めた前
記内部抵抗及び前記温度に基づいて温度補正を行って前
記導体に流れる電流値を演算する電流値演算部８１とを
備えた。 【効果】 旧来の基本構成部品のみで、ロゴスキーコイ
ルの内部抵抗の変動による電流検出誤差を防止、低減す
ることができる。
けの構成部品を必要とし、容積増加、コストアップとい
う課題があった。 【解決手段】 導体１の周囲に配置したロゴスキーコイ
ル２と、前記コイルに直流電流を重畳させる直流電流源
３と、前記コイルの出力電圧を所定の電圧レベルに増幅
する電圧増幅回路４と、前記電圧増幅回路の出力からＤ
Ｃ成分をキャンセルするＺｅｒｏキャンセル回路５と、
前記直流電流と前記ＤＣ成分に基づいて前記コイルの内
部抵抗を求め、このときの前記コイルの温度を求める温
度情報演算部８２と、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路の出
力を積分した値に、前記温度情報演算部により求めた前
記内部抵抗及び前記温度に基づいて温度補正を行って前
記導体に流れる電流値を演算する電流値演算部８１とを
備えた。 【効果】 旧来の基本構成部品のみで、ロゴスキーコイ
ルの内部抵抗の変動による電流検出誤差を防止、低減す
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＧＩＳの中心導
体に流れる電流を検出、測定する電流検出システムの高
精度化に関するものである。
体に流れる電流を検出、測定する電流検出システムの高
精度化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電流検出システムについて図面を
参照しながら説明する。図６は、例えば特開２０００−
３１０６５４号公報に示された従来の電流検出システム
の構成を示す図である。
参照しながら説明する。図６は、例えば特開２０００−
３１０６５４号公報に示された従来の電流検出システム
の構成を示す図である。
【０００３】図６において、１は電流検出対象である導
体、２はこの導体１の周囲を取り囲むように取り付けた
ロゴスキーコイル、１０はロゴスキーコイル２に直流電
流を流す直流電源、１１は直流電源１０によりロゴスキ
ーコイル２を流れる直流電流を検出する直流電流検出
器、１２はロゴスキーコイル２の出力中から直流成分と
高周波成分とを除去して導体１に流れる電流の周波数の
信号交流成分ｅのみを通過させるバンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）、６はバンドパスフィルタ１２の出力（導体
１の電流を微分した波形に等しい電圧波形）を積分（∫
ｅｄｔ）して、導体１に流れる電流と同じ電流波形に変
換する積分回路、７は積分回路６が出力するアナログ値
をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器、８はＡ／Ｄ変
換器７の出力と直流電流検出器１１の出力とを取り込ん
で処理するＣＰＵである。
体、２はこの導体１の周囲を取り囲むように取り付けた
ロゴスキーコイル、１０はロゴスキーコイル２に直流電
流を流す直流電源、１１は直流電源１０によりロゴスキ
ーコイル２を流れる直流電流を検出する直流電流検出
器、１２はロゴスキーコイル２の出力中から直流成分と
高周波成分とを除去して導体１に流れる電流の周波数の
信号交流成分ｅのみを通過させるバンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）、６はバンドパスフィルタ１２の出力（導体
１の電流を微分した波形に等しい電圧波形）を積分（∫
ｅｄｔ）して、導体１に流れる電流と同じ電流波形に変
換する積分回路、７は積分回路６が出力するアナログ値
をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器、８はＡ／Ｄ変
換器７の出力と直流電流検出器１１の出力とを取り込ん
で処理するＣＰＵである。
【０００４】また、同図において、ＣＰＵ８は、ロゴス
キーコイル２の温度または抵抗値を算出する温度測定回
路８６と、演算回路８７とを有している。
キーコイル２の温度または抵抗値を算出する温度測定回
路８６と、演算回路８７とを有している。
【０００５】さらに、同図において、積分回路６は、通
常、Ｚｅｒｏキャンセル回路６１と、積分回路６２とを
有している。なお、Ｚｅｒｏキャンセル回路６１は、加
減算回路６１ａと、積分回路６１ｂとから構成されてい
る。
常、Ｚｅｒｏキャンセル回路６１と、積分回路６２とを
有している。なお、Ｚｅｒｏキャンセル回路６１は、加
減算回路６１ａと、積分回路６１ｂとから構成されてい
る。
【０００６】つぎに、従来の電流検出システムの動作に
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
【０００７】導体１に時間的に変化する電流が流れる
と、ロゴスキーコイル２には、この電流を微分した波形
の起電圧Ｅが発生し、以下の式（１）で示す電流が流れ
る。
と、ロゴスキーコイル２には、この電流を微分した波形
の起電圧Ｅが発生し、以下の式（１）で示す電流が流れ
る。
【０００８】
Ｅ／（Ｒ＋ｒ） ・・・（１）
【０００９】ここで、Ｒはロゴスキーコイル２の内部イ
ンピーダンス（以下、内部抵抗という）、ｒはバンドパ
スフィルタ１２の入力インピーダンス（以下、入力抵抗
という）であるが、測定する対象電流が商用周波数であ
る場合には、これらはほとんど直流抵抗となる。
ンピーダンス（以下、内部抵抗という）、ｒはバンドパ
スフィルタ１２の入力インピーダンス（以下、入力抵抗
という）であるが、測定する対象電流が商用周波数であ
る場合には、これらはほとんど直流抵抗となる。
【００１０】ロゴスキーコイル２の端子には、以下の式
（２）で示す電圧ｅが出力される。
（２）で示す電圧ｅが出力される。
【００１１】
ｅ＝Ｅ−［Ｅ／（Ｒ＋ｒ）］Ｒ＝Ｅ［１−Ｒ／（Ｒ＋ｒ）］ ・・・（２）
【００１２】この電圧ｅは、バンドパスフィルタ１２及
び積分器６で適正なレベルの電圧に調整されて、Ａ／Ｄ
変換器７に入力される。
び積分器６で適正なレベルの電圧に調整されて、Ａ／Ｄ
変換器７に入力される。
【００１３】ＣＰＵ８は、Ａ／Ｄ変換器７のディジタル
データを積分するなどの演算を行なう。
データを積分するなどの演算を行なう。
【００１４】バンドパスフィルタ１２の入力電圧は、ロ
ゴスキーコイル２に流れる電流を微分した成分と、直流
電源１０により発生する直流成分とからなるが、バンド
パスフィルタ１２は、ロゴスキーコイル２の信号電圧中
から直流成分と高周波ノイズ成分とを除去し、また交流
抵抗Ｚにより信号成分が直流電源１０により短絡させる
ことなく、信号成分ｅのみが通過する。つまり、バンド
パスフィルタ１２により直流電源１０から直流電圧を印
加した影響は除去される。
ゴスキーコイル２に流れる電流を微分した成分と、直流
電源１０により発生する直流成分とからなるが、バンド
パスフィルタ１２は、ロゴスキーコイル２の信号電圧中
から直流成分と高周波ノイズ成分とを除去し、また交流
抵抗Ｚにより信号成分が直流電源１０により短絡させる
ことなく、信号成分ｅのみが通過する。つまり、バンド
パスフィルタ１２により直流電源１０から直流電圧を印
加した影響は除去される。
【００１５】積分回路６で導体１に流れる電流と同一の
波形に変換された信号（∫ｅｄｔ）は、Ａ／Ｄ変換器７
でディジタル信号に変換され、ＣＰＵ８に送られる。
波形に変換された信号（∫ｅｄｔ）は、Ａ／Ｄ変換器７
でディジタル信号に変換され、ＣＰＵ８に送られる。
【００１６】このＣＰＵ８の温度測定回路８６は、直流
電流検出器１１の信号Ｉと、あらかじめ分かっている直
流電源１０の電源電圧Ｖに基づき、以下の式（３）か
ら、ロゴスキーコイル２の内部抵抗Ｒを算出する。
電流検出器１１の信号Ｉと、あらかじめ分かっている直
流電源１０の電源電圧Ｖに基づき、以下の式（３）か
ら、ロゴスキーコイル２の内部抵抗Ｒを算出する。
【００１７】
Ｒ＝Ｖ／Ｉ ・・・（３）
【００１８】ロゴスキーコイル２の材質の温度係数か
ら、同時に温度を求めることも可能である。
ら、同時に温度を求めることも可能である。
【００１９】また、ＣＰＵ８の演算回路８７は、温度測
定回路８６が算出したロゴスキーコイル２の内部抵抗Ｒ
と、既知のバンドパスフィルタ１２の入力抵抗値ｒ、及
びＡ／Ｄ変換器７からの信号データ（∫ｅｄｔ）を用
い、導体１の電流値は∫Ｅｄｔであるから、式（２）を
用いて、以下の式（４）から導体１の電流値を求める。
定回路８６が算出したロゴスキーコイル２の内部抵抗Ｒ
と、既知のバンドパスフィルタ１２の入力抵抗値ｒ、及
びＡ／Ｄ変換器７からの信号データ（∫ｅｄｔ）を用
い、導体１の電流値は∫Ｅｄｔであるから、式（２）を
用いて、以下の式（４）から導体１の電流値を求める。
【００２０】
∫Ｅｄｔ＝［（Ｒ＋ｒ）／ｒ］∫ｅｄｔ ・・・（４）
【００２１】これによって、温度変化による内部抵抗Ｒ
が変化しても、常に、その時のＲの値を計算式に用いる
ことで、抵抗Ｒの変化の影響を除去したロゴスキーコイ
ル２の電流値を求めることができる。
が変化しても、常に、その時のＲの値を計算式に用いる
ことで、抵抗Ｒの変化の影響を除去したロゴスキーコイ
ル２の電流値を求めることができる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
電流検出システムでは、直流電流検出器１１やその演算
回路８７など、検出補正のためだけの構成部品を必要と
し、容積増加、コストアップ、故障率アップという問題
点があった。
電流検出システムでは、直流電流検出器１１やその演算
回路８７など、検出補正のためだけの構成部品を必要と
し、容積増加、コストアップ、故障率アップという問題
点があった。
【００２３】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、旧来の電流検出システムの基本構
成部品のみで、ロゴスキーコイルの内部抵抗の変動によ
る電流検出誤差を防止することができ、低減することが
できる電流検出システムを得ることを目的とする。
めになされたもので、旧来の電流検出システムの基本構
成部品のみで、ロゴスキーコイルの内部抵抗の変動によ
る電流検出誤差を防止することができ、低減することが
できる電流検出システムを得ることを目的とする。
【００２４】旧来の積分回路６を詳細に説明すると、図
６に示すように、積分回路６は必ずＺｅｒｏキャンセル
回路６１を持つ。これは、バンドパスフィルタ１２等に
より積分回路６の入力に直流成分が存在した場合、この
直流成分を除去しないで積分すると積分回路６が暴走し
てしまうため、暴走を回避するために必ず必要となる基
本的な回路である。本発明においては、このＺｅｒｏキ
ャンセル回路６１を用いて温度補償をも行なうことによ
り、少ない追加部品で高精度化の実現を図っている。
６に示すように、積分回路６は必ずＺｅｒｏキャンセル
回路６１を持つ。これは、バンドパスフィルタ１２等に
より積分回路６の入力に直流成分が存在した場合、この
直流成分を除去しないで積分すると積分回路６が暴走し
てしまうため、暴走を回避するために必ず必要となる基
本的な回路である。本発明においては、このＺｅｒｏキ
ャンセル回路６１を用いて温度補償をも行なうことによ
り、少ない追加部品で高精度化の実現を図っている。
【００２５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電流検出
システムは、電流が流れる導体の周囲を取り囲むように
配置したロゴスキーコイルと、前記ロゴスキーコイルに
直流電流を重畳させる直流電流源と、前記ロゴスキーコ
イルの出力電圧を所定の電圧レベルに増幅する電圧増幅
回路と、前記電圧増幅回路の出力からＤＣ成分をキャン
セルするＺｅｒｏキャンセル回路と、前記直流電流源の
直流電流、及び前記Ｚｅｒｏキャンセル回路から得られ
るＤＣ成分に基づいて前記ロゴスキーコイルの内部抵抗
を求め、このときの前記ロゴスキーコイルの温度を求め
る温度情報演算部と、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路の出
力を積分した値に、前記温度情報演算部により求めた前
記内部抵抗及び前記温度に基づいて温度補正を行って前
記導体に流れる電流値を演算する電流値演算部とを備え
たものである。
システムは、電流が流れる導体の周囲を取り囲むように
配置したロゴスキーコイルと、前記ロゴスキーコイルに
直流電流を重畳させる直流電流源と、前記ロゴスキーコ
イルの出力電圧を所定の電圧レベルに増幅する電圧増幅
回路と、前記電圧増幅回路の出力からＤＣ成分をキャン
セルするＺｅｒｏキャンセル回路と、前記直流電流源の
直流電流、及び前記Ｚｅｒｏキャンセル回路から得られ
るＤＣ成分に基づいて前記ロゴスキーコイルの内部抵抗
を求め、このときの前記ロゴスキーコイルの温度を求め
る温度情報演算部と、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路の出
力を積分した値に、前記温度情報演算部により求めた前
記内部抵抗及び前記温度に基づいて温度補正を行って前
記導体に流れる電流値を演算する電流値演算部とを備え
たものである。
【００２６】また、この発明に係る電流検出システム
は、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路を、アナログ回路と
し、前記温度情報演算部、及び前記電流値演算部を、デ
ィジタル回路としたものである。
は、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路を、アナログ回路と
し、前記温度情報演算部、及び前記電流値演算部を、デ
ィジタル回路としたものである。
【００２７】また、この発明に係る電流検出システム
は、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路、前記温度情報演算
部、及び前記電流値演算部を、ディジタル回路としたも
のである。
は、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路、前記温度情報演算
部、及び前記電流値演算部を、ディジタル回路としたも
のである。
【００２８】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１に係る電流検出システムについて図面を参照しな
がら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る
電流検出システムの構成を示す図である。なお、各図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
形態１に係る電流検出システムについて図面を参照しな
がら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る
電流検出システムの構成を示す図である。なお、各図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２９】図１において、１は電流検出対象である導
体、２はこの導体１の周囲を取り囲むように取り付けた
ロゴスキーコイル、３はロゴスキーコイル２に直流電流
を流す直流電流源、４はロゴスキーコイル２の出力電圧
を適正なレベルに増幅する電圧増幅回路、５は電圧増幅
回路４の出力を受け、自身の出力を積分して電流補正値
を含むＤＣ成分を得、これをフィードバックしてＤＣ成
分をキャンセルするＺｅｒｏキャンセル回路、６ＡはＺ
ｅｒｏキャンセル回路５の出力を積分する積分回路、７
は積分回路６Ａの出力値をディジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器、９はＺｅｒｏキャンセル回路５のアナログ
出力値をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、８Ａ
はＡ／Ｄ変換器７の出力とＡ／Ｄ変換器９の出力を取り
込むＣＰＵである。
体、２はこの導体１の周囲を取り囲むように取り付けた
ロゴスキーコイル、３はロゴスキーコイル２に直流電流
を流す直流電流源、４はロゴスキーコイル２の出力電圧
を適正なレベルに増幅する電圧増幅回路、５は電圧増幅
回路４の出力を受け、自身の出力を積分して電流補正値
を含むＤＣ成分を得、これをフィードバックしてＤＣ成
分をキャンセルするＺｅｒｏキャンセル回路、６ＡはＺ
ｅｒｏキャンセル回路５の出力を積分する積分回路、７
は積分回路６Ａの出力値をディジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器、９はＺｅｒｏキャンセル回路５のアナログ
出力値をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、８Ａ
はＡ／Ｄ変換器７の出力とＡ／Ｄ変換器９の出力を取り
込むＣＰＵである。
【００３０】また、同図において、ＣＰＵ８Ａは、Ａ／
Ｄ変換器７の出力から導体１に流れる電流値を演算する
電流演算部８１と、Ａ／Ｄ変換器９の出力からロゴスキ
ーコイル２の温度情報や内部抵抗を演算する温度情報演
算部８２とを有する。
Ｄ変換器７の出力から導体１に流れる電流値を演算する
電流演算部８１と、Ａ／Ｄ変換器９の出力からロゴスキ
ーコイル２の温度情報や内部抵抗を演算する温度情報演
算部８２とを有する。
【００３１】つぎに、この実施の形態１に係る電流検出
システムの動作について図面を参照しながら説明する。
システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００３２】図３は、この発明の実施の形態１に係る電
流検出システムの電圧増幅回路の出力電圧波形を示す図
である。
流検出システムの電圧増幅回路の出力電圧波形を示す図
である。
【００３３】図３において、ａはロゴスキーコイル起電
圧の０レベル、ｂは電圧増幅回路出力の０レベルをそれ
ぞれ示す。
圧の０レベル、ｂは電圧増幅回路出力の０レベルをそれ
ぞれ示す。
【００３４】電圧増幅回路４の出力電圧は、図３に示す
ように、ロゴスキーコイル２に誘起される電圧Ｅと、直
流電流源３により重畳されるＤＣ電圧ｖｄｃの和（Ｅ＋
ｖｄｃ）となり現れる。また、同図に示すように、交流
成分のゼロレベルａと、電圧増幅回路４の出力電圧のゼ
ロレベルｂとの差がｖｄｃである。
ように、ロゴスキーコイル２に誘起される電圧Ｅと、直
流電流源３により重畳されるＤＣ電圧ｖｄｃの和（Ｅ＋
ｖｄｃ）となり現れる。また、同図に示すように、交流
成分のゼロレベルａと、電圧増幅回路４の出力電圧のゼ
ロレベルｂとの差がｖｄｃである。
【００３５】図４は、この発明の実施の形態１に係る電
流検出システムのＺｅｒｏキャンセル回路における積分
回路の出力波形を示す図である。
流検出システムのＺｅｒｏキャンセル回路における積分
回路の出力波形を示す図である。
【００３６】Ｚｅｒｏキャンセル回路５における積分回
路５２の出力ｖｄｃは、図４に示すように、重畳された
ＤＣ電圧分が加算され上昇していくが、フィードバック
して電圧増幅回路４の出力電圧から差し引くことにより
ｖｄｃは徐々に減少し、ある時間後にはほぼゼロとな
り、ＤＣ成分ｖｄｃをキャンセルする動作となる。
路５２の出力ｖｄｃは、図４に示すように、重畳された
ＤＣ電圧分が加算され上昇していくが、フィードバック
して電圧増幅回路４の出力電圧から差し引くことにより
ｖｄｃは徐々に減少し、ある時間後にはほぼゼロとな
り、ＤＣ成分ｖｄｃをキャンセルする動作となる。
【００３７】ところで、ＤＣ成分ｖｄｃは、直流電流源
３が重畳させる電流ｉとロゴスキーコイル２の温度によ
り変化する内部抵抗Ｒｔにより、以下に示す式のように
表される。
３が重畳させる電流ｉとロゴスキーコイル２の温度によ
り変化する内部抵抗Ｒｔにより、以下に示す式のように
表される。
【００３８】ｖｄｃ＝ｉＲｔ
【００３９】直流電流源３の電流ｉは、一定であるの
で、ＣＰＵ８Ａの温度情報演算部８２では、Ｚｅｒｏキ
ャンセル回路５の積分回路５２の出力ｖｄｃに基づき、
以下の式でロゴスキーコイル２の内部抵抗値Ｒｔが得ら
れる。
で、ＣＰＵ８Ａの温度情報演算部８２では、Ｚｅｒｏキ
ャンセル回路５の積分回路５２の出力ｖｄｃに基づき、
以下の式でロゴスキーコイル２の内部抵抗値Ｒｔが得ら
れる。
【００４０】Ｒｔ＝ｖｄｃ／ｉ
【００４１】また、ロゴスキーコイル２の材質の温度係
数は、既知であるので、温度情報演算部８２では、上記
ロゴスキーコイル２の内部抵抗値Ｒｔを得ることによ
り、内部抵抗値Ｒｔを得た時の温度ｔが求められる。
数は、既知であるので、温度情報演算部８２では、上記
ロゴスキーコイル２の内部抵抗値Ｒｔを得ることによ
り、内部抵抗値Ｒｔを得た時の温度ｔが求められる。
【００４２】図５は、この発明の実施の形態１に係る電
流検出システムのロゴスキーコイルの温度特性を示す図
である。
流検出システムのロゴスキーコイルの温度特性を示す図
である。
【００４３】ＣＰＵ８Ａに取り込まれる電流値は、ロゴ
スキーコイル２の内部抵抗値Ｒｔの変動を含んでいるた
め、上記電流値演算をＣＰＵ８Ａ内の電流値演算部８１
で行なう。ロゴスキーコイル２の電流値Ｉは、電流値演
算部８１で以下の式から求める。
スキーコイル２の内部抵抗値Ｒｔの変動を含んでいるた
め、上記電流値演算をＣＰＵ８Ａ内の電流値演算部８１
で行なう。ロゴスキーコイル２の電流値Ｉは、電流値演
算部８１で以下の式から求める。
【００４４】Ｉ＝∫Ｅｄｔ／Ｒｔ
【００４５】また、図５に示すような既知のロゴスキー
コイル２の温度特性により、温度ｔによる補正量を得
て、電流値に補正係数Ｋをかけることにより、温度に依
存しない電流値を得ることが可能となる。
コイル２の温度特性により、温度ｔによる補正量を得
て、電流値に補正係数Ｋをかけることにより、温度に依
存しない電流値を得ることが可能となる。
【００４６】Ｉ＝∫Ｅｄｔ／Ｒｔ・Ｋ
【００４７】これによって、温度変化によりロゴスキー
コイル２の出力電圧が変化しても、本実施の形態１の回
路構成によってその影響を除去したロゴスキーコイル２
の電流値を求めることができる。
コイル２の出力電圧が変化しても、本実施の形態１の回
路構成によってその影響を除去したロゴスキーコイル２
の電流値を求めることができる。
【００４８】すなわち、従来のロゴスキーコイルを用い
た電流検出システムでは、ロゴスキーコイル２が温度変
化の影響を受けて測定結果が変動する問題が有る。電流
測定精度を良くするため、検出器など測定用の構成部品
の追加が必要であった。この実施の形態１では、部品構
成を簡素化するシステムを提供するものである。つま
り、ロゴスキーコイル２に並列に直流電流源３を接続
し、ロゴスキーコイル２に直流電流を流してＤＣ成分を
重畳させる。この直流電流分は、温度変化情報としてロ
ゴスキーコイル出力に加算される。ロゴスキーコイル出
力からＺｅｒｏキャンセル回路５において上記温度変化
情報を自身の積分により抽出して変化分をキャンセルす
る。これにより、温度変化分の除去された導体電流検出
値が得られる。
た電流検出システムでは、ロゴスキーコイル２が温度変
化の影響を受けて測定結果が変動する問題が有る。電流
測定精度を良くするため、検出器など測定用の構成部品
の追加が必要であった。この実施の形態１では、部品構
成を簡素化するシステムを提供するものである。つま
り、ロゴスキーコイル２に並列に直流電流源３を接続
し、ロゴスキーコイル２に直流電流を流してＤＣ成分を
重畳させる。この直流電流分は、温度変化情報としてロ
ゴスキーコイル出力に加算される。ロゴスキーコイル出
力からＺｅｒｏキャンセル回路５において上記温度変化
情報を自身の積分により抽出して変化分をキャンセルす
る。これにより、温度変化分の除去された導体電流検出
値が得られる。
【００４９】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
係る電流検出システムについて図面を参照しながら説明
する。図２は、この発明の実施の形態２に係る電流検出
システムの構成を示す図である。
係る電流検出システムについて図面を参照しながら説明
する。図２は、この発明の実施の形態２に係る電流検出
システムの構成を示す図である。
【００５０】図２において、１は電流検出対象である導
体、２はこの導体１の周囲を取り囲むように取り付けた
ロゴスキーコイル、３はロゴスキーコイル２に直流電流
を流す直流電流源、４はロゴスキーコイル２の出力電圧
を適正レベルに増幅する電圧増幅回路、７Ａは電圧増幅
回路４の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、８ＢはＡ／Ｄ変換器７Ａの出力を取り込むＣＰＵで
ある。
体、２はこの導体１の周囲を取り囲むように取り付けた
ロゴスキーコイル、３はロゴスキーコイル２に直流電流
を流す直流電流源、４はロゴスキーコイル２の出力電圧
を適正レベルに増幅する電圧増幅回路、７Ａは電圧増幅
回路４の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、８ＢはＡ／Ｄ変換器７Ａの出力を取り込むＣＰＵで
ある。
【００５１】また、同図において、ＣＰＵ８Ｂは、Ａ／
Ｄ変換器７Ａの出力に自身の積分結果を加減算してＤＣ
成分をキャンセルする加減算部８３と、この加減算部８
３に入力する信号の積分を行う積分部８４と、加減算部
８３の出力を積分する積分部８５と、この積分部８５の
出力から導体１に流れる電流値を演算する電流値演算部
８１と、積分部８４の出力からロゴスキーコイル２の温
度や内部抵抗値を演算する温度情報演算部８２とを有す
る。
Ｄ変換器７Ａの出力に自身の積分結果を加減算してＤＣ
成分をキャンセルする加減算部８３と、この加減算部８
３に入力する信号の積分を行う積分部８４と、加減算部
８３の出力を積分する積分部８５と、この積分部８５の
出力から導体１に流れる電流値を演算する電流値演算部
８１と、積分部８４の出力からロゴスキーコイル２の温
度や内部抵抗値を演算する温度情報演算部８２とを有す
る。
【００５２】この実施の形態２においては、上記実施の
形態１におけるＺｅｒｏキャンセル回路５、及び積分回
路６Ａにおいてアナログ処理していたものを、ＣＰＵ８
Ｂ内でディジタル処理しているものである。
形態１におけるＺｅｒｏキャンセル回路５、及び積分回
路６Ａにおいてアナログ処理していたものを、ＣＰＵ８
Ｂ内でディジタル処理しているものである。
【００５３】Ｚｅｒｏキャンセル回路がディジタル化さ
れているため、この回路自身のゼロドリフトが無く、よ
り正確な温度補償が実現可能となる。
れているため、この回路自身のゼロドリフトが無く、よ
り正確な温度補償が実現可能となる。
【００５４】
【発明の効果】この発明に係る電流検出システムは、以
上説明したとおり、電流が流れる導体の周囲を取り囲む
ように配置したロゴスキーコイルと、前記ロゴスキーコ
イルに直流電流を重畳させる直流電流源と、前記ロゴス
キーコイルの出力電圧を所定の電圧レベルに増幅する電
圧増幅回路と、前記電圧増幅回路の出力からＤＣ成分を
キャンセルするＺｅｒｏキャンセル回路と、前記直流電
流源の直流電流、及び前記Ｚｅｒｏキャンセル回路から
得られるＤＣ成分に基づいて前記ロゴスキーコイルの内
部抵抗を求め、このときの前記ロゴスキーコイルの温度
を求める温度情報演算部と、前記Ｚｅｒｏキャンセル回
路の出力を積分した値に、前記温度情報演算部により求
めた前記内部抵抗及び前記温度に基づいて温度補正を行
って前記導体に流れる電流値を演算する電流値演算部と
を備えたので、旧来の電流検出システムの基本構成部品
のみで、ロゴスキーコイルの内部抵抗の変動による電流
検出誤差を防止することができ、低減することができる
という効果を奏する。
上説明したとおり、電流が流れる導体の周囲を取り囲む
ように配置したロゴスキーコイルと、前記ロゴスキーコ
イルに直流電流を重畳させる直流電流源と、前記ロゴス
キーコイルの出力電圧を所定の電圧レベルに増幅する電
圧増幅回路と、前記電圧増幅回路の出力からＤＣ成分を
キャンセルするＺｅｒｏキャンセル回路と、前記直流電
流源の直流電流、及び前記Ｚｅｒｏキャンセル回路から
得られるＤＣ成分に基づいて前記ロゴスキーコイルの内
部抵抗を求め、このときの前記ロゴスキーコイルの温度
を求める温度情報演算部と、前記Ｚｅｒｏキャンセル回
路の出力を積分した値に、前記温度情報演算部により求
めた前記内部抵抗及び前記温度に基づいて温度補正を行
って前記導体に流れる電流値を演算する電流値演算部と
を備えたので、旧来の電流検出システムの基本構成部品
のみで、ロゴスキーコイルの内部抵抗の変動による電流
検出誤差を防止することができ、低減することができる
という効果を奏する。
【００５５】また、この発明に係る電流検出システム
は、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路を、アナログ回路と
し、前記温度情報演算部、及び前記電流値演算部を、デ
ィジタル回路としたので、旧来の電流検出システムの基
本構成部品のみで、ロゴスキーコイルの内部抵抗の変動
による電流検出誤差を防止することができ、低減するこ
とができるという効果を奏する。
は、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路を、アナログ回路と
し、前記温度情報演算部、及び前記電流値演算部を、デ
ィジタル回路としたので、旧来の電流検出システムの基
本構成部品のみで、ロゴスキーコイルの内部抵抗の変動
による電流検出誤差を防止することができ、低減するこ
とができるという効果を奏する。
【００５６】また、この発明に係る電流検出システム
は、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路、前記温度情報演算
部、及び前記電流値演算部を、ディジタル回路としたの
で、Ｚｅｒｏキャンセル回路のゼロドリフトが無く、よ
り正確な温度補償ができるという効果を奏する。
は、前記Ｚｅｒｏキャンセル回路、前記温度情報演算
部、及び前記電流値演算部を、ディジタル回路としたの
で、Ｚｅｒｏキャンセル回路のゼロドリフトが無く、よ
り正確な温度補償ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る電流検出シス
テムの構成を示す図である。
テムの構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２に係る電流検出シス
テムの構成を示す図である。
テムの構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る電流検出シス
テムの電圧増幅回路の出力電圧波形を示す図である。
テムの電圧増幅回路の出力電圧波形を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態１に係る電流検出シス
テムのＺｅｒｏキャンセル回路における積分回路の出力
波形を示す図である。
テムのＺｅｒｏキャンセル回路における積分回路の出力
波形を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態１に係る電流検出シス
テムのロゴスキーコイルの温度特性を示す図である。
テムのロゴスキーコイルの温度特性を示す図である。
【図６】 従来の電流検出システムの構成を示す図であ
る。
る。
１ 導体、２ ロゴスキーコイル、３ 直流電流源、４
電圧増幅回路、５Ｚｅｒｏキャンセル回路、６Ａ 積
分回路、７、７Ａ Ａ／Ｄ変換器、８Ａ、８Ｂ ＣＰ
Ｕ、９ Ａ／Ｄ変換器。
電圧増幅回路、５Ｚｅｒｏキャンセル回路、６Ａ 積
分回路、７、７Ａ Ａ／Ｄ変換器、８Ａ、８Ｂ ＣＰ
Ｕ、９ Ａ／Ｄ変換器。
Claims (3)
- 【請求項１】 電流が流れる導体の周囲を取り囲むよう
に配置したロゴスキーコイルと、 前記ロゴスキーコイルに直流電流を重畳させる直流電流
源と、 前記ロゴスキーコイルの出力電圧を所定の電圧レベルに
増幅する電圧増幅回路と、 前記電圧増幅回路の出力からＤＣ成分をキャンセルする
Ｚｅｒｏキャンセル回路と、 前記直流電流源の直流電流、及び前記Ｚｅｒｏキャンセ
ル回路から得られるＤＣ成分に基づいて前記ロゴスキー
コイルの内部抵抗を求め、このときの前記ロゴスキーコ
イルの温度を求める温度情報演算部と、 前記Ｚｅｒｏキャンセル回路の出力を積分した値に、前
記温度情報演算部により求めた前記内部抵抗及び前記温
度に基づいて温度補正を行って前記導体に流れる電流値
を演算する電流値演算部とを備えたことを特徴とする電
流検出システム。 - 【請求項２】 前記Ｚｅｒｏキャンセル回路は、アナロ
グ回路であり、 前記温度情報演算部、及び前記電流値演算部は、ディジ
タル回路であることを特徴とする請求項１記載の電流検
出システム。 - 【請求項３】 前記Ｚｅｒｏキャンセル回路、前記温度
情報演算部、及び前記電流値演算部は、ディジタル回路
であることを特徴とする請求項１記載の電流検出システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001283708A JP2003090851A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 電流検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001283708A JP2003090851A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 電流検出システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003090851A true JP2003090851A (ja) | 2003-03-28 |
Family
ID=19107159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001283708A Pending JP2003090851A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 電流検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003090851A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005113969A1 (ja) * | 2004-05-20 | 2005-12-01 | Honda Motor Co., Ltd. | 筒内圧センサの故障を判定する装置および方法 |
| CN100439926C (zh) * | 2006-03-31 | 2008-12-03 | 北京万工科技有限公司 | 用于洛高夫斯基(Rogowski)线圈的积分器及其实现方法 |
| JP2009133783A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電流センサ |
| DE102011082172A1 (de) * | 2011-09-06 | 2013-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Leistungsschalter sowie Verfahren zum Überprüfen eines Rogowskiwandlers in einem Leistungsschalter |
| JP2013061322A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電流検出装置 |
| US20170122995A1 (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | Landis+Gyr, Inc. | Method and arrangement for detecting a meter maintenance condition using winding resistance |
| CN109765422A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-17 | 华为数字技术（苏州）有限公司 | 电流检测系统、检测电流的方法和检测装置 |
| JP2023509003A (ja) * | 2019-12-31 | 2023-03-06 | イートン インテリジェント パワー リミテッド | 中電圧ケーブル区画に設置するためのセンサ部、及び当該センサ部を備える中電圧回路内の電圧を測定するためのデバイス |
-
2001
- 2001-09-18 JP JP2001283708A patent/JP2003090851A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7757545B2 (en) | 2004-05-20 | 2010-07-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Device and method for determining trouble of cylinder pressure sensor |
| WO2005113969A1 (ja) * | 2004-05-20 | 2005-12-01 | Honda Motor Co., Ltd. | 筒内圧センサの故障を判定する装置および方法 |
| CN100439926C (zh) * | 2006-03-31 | 2008-12-03 | 北京万工科技有限公司 | 用于洛高夫斯基(Rogowski)线圈的积分器及其实现方法 |
| JP2009133783A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電流センサ |
| JP2013061322A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電流検出装置 |
| US8970224B2 (en) | 2011-09-06 | 2015-03-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit breaker and method for checking a Rogowski converter in a circuit breaker |
| DE102011082172A1 (de) * | 2011-09-06 | 2013-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Leistungsschalter sowie Verfahren zum Überprüfen eines Rogowskiwandlers in einem Leistungsschalter |
| DE102011082172B4 (de) | 2011-09-06 | 2021-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Leistungsschalter sowie Verfahren zum Überprüfen eines Rogowskiwandlers in einem Leistungsschalter |
| US20170122995A1 (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | Landis+Gyr, Inc. | Method and arrangement for detecting a meter maintenance condition using winding resistance |
| US10371739B2 (en) * | 2015-10-30 | 2019-08-06 | Landis+Gyr Llc | Arrangement for detecting a meter maintenance condition using winding resistance |
| US10955491B2 (en) | 2015-10-30 | 2021-03-23 | Landis+Gyr, Inc. | Method for detecting a meter maintenance condition using winding resistance |
| CN109765422A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-17 | 华为数字技术（苏州）有限公司 | 电流检测系统、检测电流的方法和检测装置 |
| US11933820B2 (en) | 2018-12-29 | 2024-03-19 | Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. | Current detection system, current detection method, and detection apparatus |
| JP2023509003A (ja) * | 2019-12-31 | 2023-03-06 | イートン インテリジェント パワー リミテッド | 中電圧ケーブル区画に設置するためのセンサ部、及び当該センサ部を備える中電圧回路内の電圧を測定するためのデバイス |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
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