JP2010203927A - 電流検出装置およびこれを用いた電力量計 - Google Patents

Abstract

【課題】
小型で出力レベルの高い、印刷パターンによりコイル導線が形成されているコイルを有
する電流検出装置、およびこれを用いた電力量計を提供することを目的とする。
【解決手段】
測定電流に正比例した磁界を発生する一次導体１１０と、当該一次導体１１０にて発生さ
れた磁界を検出する印刷配線板の印刷配線パターンにて形成されたコイルからなる磁電変
換部１５０とを組合せた電流検出器において、前記磁電変換部１５０の印刷配線板の表面
と裏面に配置された印刷配線によるコイルを形成する線状パターンを導通させるスルーホ
ールを、前記複数の線状パターンに対し斜めに並べて配置し、磁電変換部１５０を小型に
した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁電変換により導体を流れる電流の大きさを検出する電流検出装置およびこれ
を用いた電力量計に関する。

従来より、一般家庭や工場、事業所の負荷電流を検出する電流検出装置が普及してきてい
る。当該電流検出装置は負荷電流を磁界に変換するコイルを構成する一次導体と、当該コ
イルを構成する一次導体により発生された磁界を検出する磁電変換部とを具備している。
（例えば特許文献１）

特開平０５−２２３８４９号公報

一般的に電流検出装置は、負荷電流を磁界に変換するコイルを構成する一次導体と、当該
コイルを構成する一次導体により発生された磁界を検出する磁電変換部とを具備している
。

当該磁電変換部は、導線を巻いたコイルにより形成されるが、芯材にエナメル線のような
導線を巻きつけたコイルを用いた場合、製造にコストがかかるため高価なものとなってし
まう。一方、印刷パターンにてコイル導線が形成されている印刷配線板を用いたコイルは
安価に構成することができるが、当該コイルは磁性体のコアを持たない所謂空芯結合のコ
イルであり、出力信号のレベルが小さいため当該出力信号レベルを上げる必要がある。コ
イルの出力信号レベルを上げるにはコイル巻数を多くすることが必要とされるが、当該コ
イルは印刷パターンにてコイル導線が形成されているので、コイル巻数を多くした場合、
刷配線板が大きなものとなってしまうという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑み、小型で出力レベルの高い、印刷パターンによりコイル導線
が形成されているコイルを有する電流検出装置、およびこれを用いた電力量計を提供する
ことを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による電流検出装置は、被測定電流を導通させる板状
金属導体からなる導電部と、少なくとも２層の印刷配線層をもつ印刷配線板と、前記印刷
配線板の異なる印刷配線層上に印刷配線された複数の線状パターンと、前記複数の線状パ
ターンに対し斜めに並べて配置され、前記異なる印刷配線層上に印刷配線された複数の線
状パターンを電気的に導通させる複数のスルーホールとを有し、前記導電部に近接して配
置され前記導電部により発生された磁界に正比例した電気信号を出力する磁電変換部とを
具備したことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明による電力量計は、被測定電流を導通させる板
状金属導体からなる第一の導電部と、前記第一の導電部と電気的に接続され前記被測定電
流を前記第一の導電部と逆方向に導通させる板状金属導体からなる第二の導電部と、少な
くとも２層の印刷配線層をもつ印刷配線板と、前記印刷配線板の異なる印刷配線層上に印
刷配線された複数の線状パターンと、前記複数の線状パターンに対し斜めに並べて配置さ
れ、前記異なる印刷配線層上に印刷配線された複数の線状パターンを電気的に導通させる
複数のスルーホールとを有し、前記第一の導電部により発生された磁界に正比例した電気
信号を出力する第一のコイル部と、前記第一のコイル部と同数の逆巻きであり、かつ電気
的に直列に接続され、前記第二の導電部により発生された磁界に正比例した電気信号を出
力する前記第一のコイル部に電気的に直列接続された第二のコイル部とを有する磁電変換
部とからなる被測定系の電流を検出する電流検出手段と、被測定系の電圧を検出する電圧
検出手段と、前記電流検出手段により検出された前記被測定系の電流にかかる信号と、前
記電圧検出手段により検出された前記被測定系の電圧にかかる信号とから、電力量に関す
るデータを演算する電力演算手段とを具備したことを特徴とする。

本発明によれば、小型で出力レベルの高い、印刷パターンによりコイル導線が形成されて
いるコイルを有する電流検出装置、およびこれを用いた電力量計を提供することができる
。

本発明による実施例１にかかる電流検出装置を示す斜視図 本発明による実施例１にかかる磁電変換部の構造を示す図 本発明による実施例１にかかる他の磁電変換部の構造を示す図 本発明による実施例２にかかる磁電変換部の構造を示す図 本発明による実施例３にかかる電流検出装置を示す斜視図 本発明による実施例３にかかる電流検出装置の組立てを示す斜視図 本発明による実施例３にかかる電流検出装置の一次導体の構造を示す図 本発明による実施例３にかかる電流検出装置の一次導体の構造を示す図 本発明による実施例３にかかる磁電変換部の構造を示す図 本発明による実施例３にかかる電流検出装置の電気的接続を示す図 本発明による実施例４にかかる電力量計の構成を示すブロック図

以下、本発明の実施例を説明する。

［実施例１］
本発明による電流検出装置の実施例１につき、図１乃至図２を参照して説明する。図１
は本発明による電流検出装置の実施例１を示す斜視図である。

図１において、１００は電流検出装置本体である。

１１０は一次導体で、鉄、銅等の導電性のある金属により構成されており、負荷電流を導
通し、負荷電流に正比例した磁界を発生する。

１１１は接続部で、一次導体１１０に設けられた取り付け用の孔であり、電流を発生する
電源からの電源側導線（図中不示）がネジ等にて接続される。

１１２は接続部で、一次導体１１０に設けられた取り付け用の孔であり、負荷に電流を供
給する負荷側導線（図中不示）がネジ等にて接続される。

１５０は磁電変換部で、印刷パターンによりコイルが形成された印刷配線板等により構
成されており、一次導体１１０に流れる負荷電流（図１中Ａ）に正比例した磁界（図１中
Ｂ）をさらに、当該磁界に対応した低レベルの電気信号に変換する。

１５１は絶縁シートで、導電性のないプラスチックフィルム等により構成されており、
一次導体１１０と磁電変換部１５０とを電気的に絶縁する。

ここで、磁電変換部１５０の構造について図２を参照して説明する。磁電変換部１５０
は印刷パターンによりコイルが形成された印刷配線板により構成されているところ、図２
には磁電変換部１５０の印刷配線板パターンが示されている。なお、図２の（ａ）には磁
電変換部１５０の印刷配線板パターンの表面パターンが、図２の（ｂ）には磁電変換部１
５０の印刷配線板パターンの裏面パターン（透視図）が示されている。

図２において２０１は基板で、導電性のないガラスエポキシ材やフェノール材等により
構成されており、磁界電変換部１５０の印刷配線板の基材をなしている。

２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ、２０２ｅはコイルパターンで、基板２０１の
表面上に設けられた銅箔等の印刷配線からなる線状パターンにより構成されており、磁電
変換部１５０のコイルを形成する。

２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄ、２０３ｅはコイルパターンで、基板２０１の
裏面上に設けられた銅箔等の印刷配線からなる線状パターンにより構成されており、磁電
変換部１５０のコイルを形成する。

２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄ、２０４ｅ、２０４ｆ、２０４ｇ、２０４ｈ、
２０４ｉ、２０４ｊはスルーホールで、基板２０１に設けられた銅等の導電性を有する金
属が貼り付けられた孔であり、基板２０１表面上に設けられたコイルパターンと基板２０
１裏面上に設けられたコイルパターンとを電気的に導通させている。例えばスルーホール
２０４ｂは基板２０１表面上に設けられたコイルパターン２０２ａと基板２０１裏面上に
設けられたコイルパターン２０３ａとを、スルーホール２０４ｃは基板２０１表面上に設
けられたコイルパターン２０２ｂと基板２０１裏面上に設けられたコイルパターン２０３
ａとを電気的に導通させている。コイルパターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２
ｄ、２０２ｅ、２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄ、２０３ｅはスルーホール２０
４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄ、２０４ｅ、２０４ｆ、２０４ｇ、２０４ｈ、２０
４ｉ、２０４ｊにて電気的導通させられることにより、基板２０１の材料を芯材としたコ
イルを形成している。

２０５ａ、２０５ｂは出力端子で、基板２０１に設けられた銅等の導電性を有する金属が
貼り付けられたスルーホールにより構成されており、出力端子２０５ａはパターン２０６
ａを介しコイルを形成するスルーホール２０４ａに、出力端子２０５ｂはパターン２０６
ｂを介しコイルを形成するコイルパターン２０３ｅに電気的に接続されている。出力端子
２０５ａ、２０５ｂは、一次導体１１０に流れる負荷電流が発生する磁界に正比例した低
レベルの電気信号を出力する。

次に、本実施例の動作について図１、２を参照しつつ説明する。

磁電変換部１５０は絶縁シート１５１を介し、一次導体１１０に図１に示すように配置さ
れる。図２に示されるように、磁電変換部１５０は、基板２０１を芯材とするコイルパタ
ーン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ、２０２ｅ、２０３ａ、２０３ｂ、２０３
ｃ、２０３ｄ、２０３ｅ、スルーホール２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄ、２０
４ｅ、２０４ｆ、２０４ｇ、２０４ｈ、２０４ｉ、２０４ｊにより構成されるコイルから
なる。当該コイルは芯材に磁性体金属等を有しない所謂空芯コイルである。

一次導体１１０に負荷電流（図１中Ａ）が流れると当該負荷電流に正比例した磁界（図１
中Ｂ）が発生する。前述の基板２０１上に形成されたコイルは負荷電流に正比例した磁界
に対応した低レベルの電気信号を出力端子２０５ａ、２０５ｂ間に出力する。

出力端子２０５ａ、２０５ｂ間に出力される電気信号のレベルを上げるためには基板２０
１上に形成されるコイルの巻き数を増やすことが必要とされる。つまり、基板２０１上の
コイルパターンの本数を増やすことが必要とされる。ここでコイルパターンの本数を増や
すためには隣接するパターン間の隙間を狭くすればよいが、スルーホールの大きさは一定
の大きさより小さくすることは得策ではない。スルーホールの大きさを小さくした場合、
スルーホールを形成する基板の表面と裏面とを導通させる銅等の金属が流れ込みにくくな
るため、基板の歩留まりが悪くなってしまう。従ってスルーホールの径は一定の大きさを
確保することが望ましい。コイルパターンを細くし、またコイルパターン間の隙間を狭く
してコイルの巻き数を増やしたとしても、磁電変換部１５０の大きさは、スルーホールの
大きさに左右されてしまうこととなる。

図２に示すように本実施例における磁電変換部１５０のスルーホールは各コイルパターン
に対し斜めに並べて配置されている。このようにスルーホールを配置したことにより、ス
ルーホールの径の合計値より小さい幅を有する印刷配線板にて磁電変換部１５０を構成す
ることが可能である。本実施例において各コイルパターンに対し、略４５度の角度をなす
ような山型にスルーホールが配置されている。このようにスルーホールが配置されること
により基板２０１の面積に対しコイル巻き数を増やした小型な磁電変換部１５０を供給す
ることができる。また、図３に示すように印加される磁界方向に対し、略４５度の角度を
なすように傾斜されたスルーホールが配置されていてもよい。

図２に示された磁電変換部１５０では、各コイルパターンに対し、略４５度の角度をなす
ような山型に斜めに並べてスルーホールが配置されている。磁電変換部１５０が一次導体
１１０の幅より充分小さくなかった場合、一次導体１１０が発生する磁界の一部しか磁電
変換部１５０に検出されない場合もある。また、製造ばらつきにより、磁電変換部１５０
と一次導体１１０の位置関係が一定にならない場合がある。図２に示された磁電変換部１
５０では、各コイルパターンに対し略４５度の角度をなすような山型に斜めに並べてスル
ーホールが配置されているためコイルが幾何学的に対象な形状をしており、安定した磁界
検出を行うことができる。

絶縁シート１５１は磁電変換部１５０と一次導体１１０を電気的に絶縁している。一次導
体１１０の発生する磁界は一次導体１１０に近い位置のほうが強いが、当該絶縁シートに
より磁電変換部１５０と一次導体１１０は近接して配置されることが可能となる。図１の
ように絶縁シート１５１により磁電変換部１５０と一次導体１１０とが電気的に絶縁され
るため、磁電変換部１５０は一次導体１１０に近接して配置され、一次導体１１０の発生
する強い磁界を検出することが可能となっている。

本実施例を用いれば、刷配線板の表面・裏面に掲載されたコイルパターンを結線するスル
ーホールが、各コイルパターンに対し斜めに並べて配置されているため、比較的小型で出
力レベルの高い、印刷配線板にて構成されているコイルを有する電流検出装置を提供する
ことができる。また、本実施例を用いれば、各コイルパターンに対し、略４５度の角度を
なすような山型に斜めに並べてスルーホールが配置されているためコイルが幾何学的に対
象な形状をしており、安定した磁界検出を行うことができる。さらに、絶縁シート１５１
により磁電変換部１５０と一次導体１１０とが電気的に絶縁されるため、磁電変換部１５
０は一次導体１１０に近接して配置され、一次導体１１０の発生する強い磁界を検出する
ことができる。

以上のように本発明を用いれば、小型で出力レベルの高い、印刷パターンによりコイル導
線が形成されているコイルを有する電流検出装置を提供することができる。

［実施例２］
本発明による電流検出装置の実施例２につき、図４を参照して説明する。図４は実施例２
にかかる電流検出装置の磁電変換部４００を示す図（表面）である。なお、この実施例２
の各部について図２に示す実施例１における磁電変換部１５０の各部と同一部分は同一符
号で示す。
この実施例２が、実施例１と相違する点は、実施例１では磁電変換部１５０を覆うシール
ド部がなかったのに対し、実施例２では、磁電変換部４００を覆うシールド部を有してい
る点である。

４０１はシールド部で、銅箔等により構成されており、磁電変換部４００の表面ならびに
裏面（図中不示）に配置され、外部からの電気・磁気的なノイズを除去し、磁電変換部４
００の電位勾配を抑制している。なおシールド部４０１と磁電変換部４００のコイルパタ
ーンとはプラスチックフィルム等で絶縁されている。また、印刷配線板２０１の印刷配線
層を４層以上とし、コイルパターンを内層の印刷配線層に形成し、シールド部４０１を外
層の印刷配線層に、スルーホールを避けた位置に印刷配線パターンにて形成してもよい。

４０２は端子で、シールド部４０１の電位を定める外部回路等に接続される。端子４０２
は、印刷配線板２０１の印刷配線パターンにて形成されたシールド部４０１上のスルーホ
ールにて構成されていてもよい。端子４０２は後段回路の大地電位等に接続される。

本実施例を用いれば、シールド部４０１により、外部からの電気・磁気的なノイズが除去
され、磁電変換部４００の電位勾配が抑制されるため、信号に対するノイズの比率を抑え
た印刷配線板にて構成されているコイルからなる電流検出装置を提供することができる。
本実施例における磁電変換部４００は、芯材に磁性体金属等を有しない所謂空芯コイルに
より構成されており、芯材に磁性体金属等を有しているコイルより出力される電気信号は
低レベルになるが前述のようにシールド部４０１を設けることにより、ノイズに対する信
号の比率を向上させることができる。

以上のように本発明を用いれば、小型で出力レベルの高い、印刷パターンによりコイル導
線が形成されているコイルを有する電流検出装置を提供することができる。

［実施例３］
本発明による電流検出装置の実施例３につき、図５乃至図９を参照して説明する。図５
は本発明による電流検出装置の実施例３を示す斜視図である。

図５において、５００は電流検出装置本体である。

５１０は一次導体で、鉄、銅等の導電性のある金属により構成されており、負荷電流を導
通し、負荷電流に正比例した磁界を発生する。

５１１は接続部で、一次導体５１０に設けられた取り付け用の孔であり、電流を発生する
電源からの電源側導線（図中不示）がネジ等にて接続される。

５１２は接続部で、一次導体５１０に設けられた取り付け用の孔であり、負荷に電流を供
給する負荷側導線（図中不示）がネジ等にて接続される。

５５０は磁電変換部で、印刷パターンによりコイルが形成された印刷配線板等により構
成されており、一次導体５１０に流れる負荷電流に正比例した磁界をさらに、当該磁界に
対応した低レベルの電気信号に変換する。

５５１は絶縁シートで、導電性のないプラスチックフィルム等により構成されており、
一次導体５１０と磁電変換部５５０とを電気的に絶縁する。

図６は実施例３にかかる電流検出装置本体５００の組立てを示す斜視図である。

磁電変換部５５０ならびに絶縁シート５５１が一次導体５１０に矢印Ａ方向から挿入され
ることにより電流検出装置本体５００が構成される。一次導体５１０は、一枚の金属板を
ループ状に曲げて作られており、ばね構造を有し、矢印Ｂ方向に開くことにより磁電変換
部５５０ならびに絶縁シート５５１を挿入することができる。

図７、図８は一次導体５１０の詳細構造を示す図である。

一次導体５１０は、図７に示すような板状の金属が点線部分にて折り曲げ加工されること
により作られる。

５１１は接続部で、一次導体５１０に設けられた取り付け用の孔であり、電流を発生する
電源からの電源側導線（図中不示）がネジ等にて接続される。

５１２は接続部で、一次導体５１０に設けられた取り付け用の孔であり、負荷に電流を供
給する負荷側導線（図中不示）がネジ等にて接続される。

５１３は第１導電部、５１４は第２導電部、５１５は第３導電部、５１６は第４導電部、
５１７は第５導電部、５１８は第６導電部で接続部５１１、接続部５１２を電気的に導通
させる。また、第１導電部５１３と第２導電部５１４の間、第２導電部５１４と第３導電
部５１５の間、第４導電部５１６と第５導電部５１７の間、第５導電部５１７と第６導電
部５１８の間はそれぞれ谷折に折り曲げ加工される。なお第３導電部５１５と第４導電部
５１６は電気的に接続されている。また折り曲げ部５１９は第３導電部５１５、第４導電
部５１６に対し谷折に折り曲げ加工される。折り曲げ加工がなされた一次導体５１０は図
８に示すような形状となる。

図８は折り曲げ加工された後の一次導体５１０である。

一次導体５１０は、第１導電部５１３と第２導電部５１４の間、第２導電部５１４と第３
導電部５１５の間、第４導電部５１６と第５導電部５１７の間、第５導電部５１７と第６
導電部５１８の間にて谷折に折り曲げ加工され、ループ状をなす構造に成形される。また
、一次導体５１０は、第２導電部５１４と第３導電部５１５、第５導電部５１７と第４導
電部５１６の折り曲げ箇所を基準とした材質による弾性を利用したばね構造となっており
、磁電変換部５５０ならびに絶縁シート５５１を挟み押さえ込む構造となっている。なお
、図６に示すように、磁電変換部５５０は、第３導電部５１５・第４導電部５１６と、第
１導電部５１３・第６導電部５１８の開かれた隙間から挿入され、一次導体５１０に配置
される。

５２０、５２１は突起部で、プレス加工等にてそれぞれ第２導電部５１４、第５導電部５
１７に形成されている。突起部５２０、５２１は、磁電変換部５５０が配置される側に凸
状に構成されており、一次導体５１０と磁電変換部５５０ならびに絶縁シート５５１の位
置ずれを防止する。

折り曲げ部５１９は、磁電変換部５５０が一次導体５１０に配置された状態で、第１導
電部５１３と第６導電部５１８が折り曲げ部５１９を介して電気的に導通しないような幅
にて構成されている。具体的には折り曲げ部５１９の幅は、第２導電部５１４ならびに第
５導電部５１７の幅未満となっている。

図９は磁電変換部５５０の詳細構造を示す図である。

磁電変換部５５０は印刷パターンによりコイルが形成された印刷配線板により構成されて
いる。図９において表面の印刷配線パターンは実線で、裏面の印刷配線パターンは点線に
て示されている。

図９において６０１は基板で、導電性のないガラスエポキシ材やフェノール材等により
構成されており、磁界電変換部５５０の印刷配線板の基材をなしている。

６０２（一点鎖線内）はコイル部で、基板６０１の表面及び裏面に設けられた銅箔等の印
刷配線による線状パターンからなるコイルパターンと、当該表面及び裏面のコイルパター
ンを電気的に導通させるスルーホールにより構成されており、一次導体５１０の第１導電
部５１３、第３導電部５１５により変換された負荷電流に正比例した磁界を、当該磁界に
応じた低レベルの電気信号に変換する。

６０３（一点鎖線内）はコイル部で、基板６０１の表面及び裏面に設けられた銅箔等の印
刷配線による線状パターンからなるコイルパターンと、当該表面及び裏面のコイルパター
ンを電気的に導通させるスルーホールにより構成されており、一次導体５１０の第４導電
部５１６、第６導電部５１８により変換された負荷電流に正比例した磁界を、当該磁界に
応じた低レベルの電気信号に変換する。

コイル部６０２とコイル部６０３は互いに逆巻きとなっている。また、コイル部６０２と
コイル部６０３は接続パターン６０４により電気的に直列に接続されている。

６０５ａ、６０５ｂは出力端子で、基板６０１に設けられた銅等の導電性を有する金属が
貼り付けられたスルーホールにより構成されており、コイル部６０３に電気的に接続され
ており、一次導体５１０に流れる負荷電流が発生する磁界に正比例した低レベルの電気信
号を出力する。

図１０は電流検出装置本体５００の電気的接続を示す模式図である。電流検出装置本体５
００は図示する方向の電流を検出し、当該電流に応じた電気信号を出力端子６０５ａ、６
０５ｂに出力する。コイル部６０２とコイル部６０３は極性が逆向きになるよう配置され
ている。

図９に示すように本実施例における磁電変換部５５０のスルーホールは各コイルパターン
に対し斜めに並べて配置されている。このようにスルーホールが配置されることにより、
スルーホールの径の合計値より小さいコイル幅を持つ磁電変換部５５０を構成することが
可能である。本実施例では、各コイルパターンに対し、略４５度の角度をなすような山型
にスルーホールが斜めに並べて配置されている。このようにスルーホールが配置されるこ
とにより、コイルが幾何学的に対象な形状となる。従って安定した磁界検出を行うことが
できる小型な磁電変換部５５０を供給することができる。

また、コイル部６０２とコイル部６０３は幾何学的に合同な形状をなしている。製造ばら
つきにより、磁電変換部５５０と一次導体５１０の位置関係が一定にならない場合がある
。この場合、磁電変換部５５０により一次導体５１０にて発生される磁界の一部のみが検
出される。このように磁電変換部５５０と一次導体５１０の位置関係が一定にならない場
合でも、コイル部６０２とコイル部６０３は幾何学的に合同な形状であり一次導体５１０
の電流の中心軸に対し互いに対称な形状となっているため、安定した磁界検出を行うこと
ができる。

また、コイル部６０２とコイル部６０３は互いに逆巻きとなっており、電気的に直列に接
続されているため外部からの磁界ノイズの影響を相殺することができる。

また、コイル部６０２とコイル部６０３の巻き線毎のコイル断面積の総和は等しくなって
おり安定した磁界検出を行うことができる。

本実施例を用いれば、印刷配線板の表面・裏面に設けられたコイルのパターンを結線する
スルーホールが、各コイルパターンに対し斜めに並べて配置されているため、比較的小型
で出力レベルの高い、印刷配線板にて構成されているコイルを有する電流検出装置を提供
することができる。また、本実施例を用いれば、製造ばらつき等により、磁電変換部５５
０と一次導体５１０の位置関係が一定にならない場合でも、コイル部６０２とコイル部６
０３が幾何学的に合同な形状をしているため、一次導体５１０の電流の中心軸に対し互い
に対称な形状のコイルを形成しており、安定した磁界検出を行うことができる。

また、本実施例を用いれば、コイル部６０２とコイル部６０３は互いに逆巻きとなってお
り、電気的に直列に接続されているため外部からの磁界ノイズの影響を相殺することがで
きる。

また、本実施例を用いれば、コイル部６０２とコイル部６０３の巻き線毎のコイル断面積
の総和は等しくなっており安定した磁界検出を行うことができる。

以上のように本発明を用いれば、小型で出力レベルの高い、印刷パターンによりコイル導
線が形成されているコイルを有する電流検出装置を提供することができる。

［実施例４］
本発明による電流検出装置を利用した電力量計の実施例につき、図１１を参照して説明す
る。図１１は電力量計の一構成例を示すブロック図である。

７０１は電流検出部で、実施例１に示す電流検出装置１００または実施例３に示す電流検
出装置５００がこれに当たる。電流検出部７０１は、需要家の負荷にて使用される使用電
流（Ａ１）を検出し、当該使用電流に応じた低レベルの電気信号に変換し出力する。

７０２は電圧検出部で、電圧トランスやアテネッタ等の分圧抵抗器等により構成されてお
り、需要家の負荷にて使用される使用電圧（Ｖ１）を検出し、当該使用電圧に正比例した
低レベルの電気信号に変換し出力する。

７０３は電力演算部で、デジタル乗算回路やＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロサ）等に
より構成されており、電流検出部７０１から出力された使用電流（Ａ１）に関する信号と
、電圧検出部７０２から出力された使用電圧（Ｖ１)に関する信号とを乗算し、需要家の
使用電力に正比例したデータ（Ａ１・Ｖ１）に変換する。さらに電力演算部７０３は使用
電力に正比例したデータ（Ａ１・Ｖ１）の演算結果を使用量データとして編集し出力する
。なお、ここで使用量データとは需要家の負荷にて使用される総積算使用電力量ならびに
各時間帯毎の時間帯使用量等、需要家の使用電力に関するデータをいう。また、電流検出
部７０１から出力された使用電流（Ａ１）に関する信号は、使用電流（Ａ１）が微分され
た信号に正比例した信号であるため、需要家の使用電力に正比例したデータ（Ａ１・Ｖ１
）に変換される前に、電力演算部７０３にて積分される。

７０４は表示部で液晶表示器等により構成されており、使用量データを表示する。

本実施例を用いれば、小型で出力レベルの高い、印刷配線板にて構成されているコイルか
らなる電流検出装置を有する電力量計を提供することができる。

１００ 電流検出装置本体
１１０ 一次導体
１１１、１１２ 接続部
１５０ 磁電変換部
１５１ 絶縁シート
２０１ 基板
２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ、２０２ｅ コイルパターン
２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄ、２０３ｅ コイルパターン
２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄ、２０４ｅ スルーホール
２０４ｆ、２０４ｇ、２０４ｈ、２０４ｉ、２０４ｊ スルーホール
２０５ａ、２０５ｂ 出力端子
２０６ａ、２０６ｂ パターン
３００ 磁電変換部
４００ 磁電変換部
４０１ シールド部
４０２ 端子
５００ 電流検出装置本体
５１０ 一次導体
５１１、５１２ 接続部
５５０ 磁電変換部
５５１ 絶縁シート
５１３ 第１導電部
５１４ 第２導電部
５１５ 第３導電部
５１６ 第４導電部
５１７ 第５導電部
５１８ 第６導電部
５１９ 折り曲げ部
５２０、５２１ 突起部
６０１ 基板
６０２、６０３ コイル部
６０４ 接続パターン
６０５ａ、６０５ｂ 出力端子
６０６、６０７ 極性マーク
７０１ 電流検出部
７０２ 電圧検出部
７０３ 電力演算部
７０４ 表示部

Claims (8)

1. 被測定電流を導通させる板状金属導体からなる導電部と、
   少なくとも２層の印刷配線層をもつ印刷配線板と、
   前記印刷配線板の異なる印刷配線層上に印刷配線された複数の線状パターンと、
   前記複数の線状パターンに対し斜めに並べて配置され、前記異なる印刷配線層上に印刷配
   線された複数の線状パターンを電気的に導通させる複数のスルーホールと
   を有し、前記導電部に近接して配置され前記導電部により発生された磁界に正比例した電
   気信号を出力する磁電変換部と
   を具備したことを特徴とする電流検出装置。
2. 前記複数の線状パターンを覆い、外乱を遮蔽する印刷パターンによる導電シートを前記印
   刷配線板の外側に印刷配線層として具備したことを特徴とする請求項１記載の電流検出装
   置。
3. 前記複数のスルーホールは前記印刷配線された複数の線状パターンに平行な中心線を軸と
   して線対象な位置に斜めに並べて配置されたことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか
   １項記載の電流検出装置。
4. 前記導電部と前記磁電変換部とを電気的に絶縁する絶縁シートを具備したことを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれか１項記載の電流検出装置。
5. 被測定電流を導通させる板状金属導体からなる第一の導電部と、
   前記第一の導電部と電気的に接続され前記被測定電流を前記第一の導電部と逆方向に導通
   させる板状金属導体からなる第二の導電部と、
   少なくとも２層の印刷配線層をもつ印刷配線板と、
   前記印刷配線板の異なる印刷配線層上に印刷配線された複数の線状パターンと、
   前記複数の線状パターンに対し斜めに並べて配置され、前記異なる印刷配線層上に印刷配
   線された複数の線状パターンを電気的に導通させる複数のスルーホールとを有し、前記第
   一の導電部により発生された磁界に正比例した電気信号を出力する第一のコイル部と、
   前記第一のコイル部と同数の逆巻きであり、かつ電気的に直列に接続され、前記第二の導
   電部により発生された磁界に正比例した電気信号を出力する前記第一のコイル部に電気的
   に直列接続された第二のコイル部と
   からなる磁電変換部と
   を具備したことを特徴とする電流検出装置。
6. 前記第一のコイル部と前記第二のコイル部は、前記第一の導電部ならびに前記第二の導電
   部に流れる電流の中心軸に対し互いに対称な形状を構成していることを特徴とする請求項
   ５記載の電流検出装置。
7. 前記第一のコイル部と前記第二のコイル部は、それぞれ巻き数毎のコイル断面積の総和が
   等しいことを特徴とする請求項５乃至６のいずれか１項記載の電流検出装置。
8. 被測定電流を導通させる板状金属導体からなる第一の導電部と、
   前記第一の導電部と電気的に接続され前記被測定電流を前記第一の導電部と逆方向に導通
   させる板状金属導体からなる第二の導電部と、
   少なくとも２層の印刷配線層をもつ印刷配線板と、
   前記印刷配線板の異なる印刷配線層上に印刷配線された複数の線状パターンと、
   前記複数の線状パターンに対し斜めに並べて配置され、前記異なる印刷配線層上に印刷配
   線された複数の線状パターンを電気的に導通させる複数のスルーホールとを有し、前記第
   一の導電部により発生された磁界に正比例した電気信号を出力する第一のコイル部と、
   前記第一のコイル部と同数の逆巻きであり、かつ電気的に直列に接続され、前記第二の導
   電部により発生された磁界に正比例した電気信号を出力する前記第一のコイル部に電気的
   に直列接続された第二のコイル部と
   を有する磁電変換部とからなる被測定系の電流を検出する電流検出手段と、
   被測定系の電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記電流検出手段により検出された前記被測定系の電流にかかる信号と、前記電圧検出手
   段により検出された前記被測定系の電圧にかかる信号とから、電力量に関するデータを演
   算する電力演算手段と
   を具備したことを特徴とする電力量計。

Images