JP2011164019A5 - - Google Patents

Description

この構成によれば、検出対象となる電流が導体を流れた際に導体の周囲に発生する磁界を、導体との間にそれぞれ異なる距離をとって配置された少なくとも２つの磁気センサで検出するので、距離差に応じた強度の出力信号を得ることが可能となる。このように、少なくとも２つの磁気センサから距離差に応じた強度の出力信号を得ることができるので、それぞれの信号を用いて磁気センサと導体との間の距離を補正することができる。これにより、電流測定装置の製造時における配置位置の誤差や、電流測定装置使用時における電流測定装置の構成部材の熱膨張によって変化したなど、磁気センサと導体との間の距離が設計値と変化した場合においても補正することが可能となる。このため、補正後の磁気センサと導体との間の距離を用いて被検出電流を算出することにより、高感度かつ高精度で電流値を検出することが可能となる。

また本発明は、上記電流測定装置において、前記演算部は、前記磁気センサの出力を用い、下記関係式を用いた演算処理によって、前記磁気センサと前記導体との間の距離を算出することが好ましい。
Ｄ１＝Ｄ２（Ｈ２／Ｈ１−１）
（Ｄ１は一方の前記磁気センサと前記導体の中心との距離を表し、Ｄ２は２つの磁気センサの距離を表し、Ｈ１は前記一方の磁気センサで検出される磁界強度を表し、Ｈ２は他方の前記磁気センサで検出される磁界強度を表す。）

この構成によれば、上記関係式を用い、導体との間にそれぞれ異なる距離をとって配置された少なくとも２つの磁気センサの出力信号を用い、磁気センサと導体との距離を演算処理することにより被検出電流の電流値を精度よく検出することができる。また、導体近傍に磁気センサを配置した場合においても磁気センサと導体との間の距離を補正できるので、高感度の電流測定装置を実現することができる。

本発明の電流測定装置は、被検出電流が流れる導体と、前記導体に被検出電流が流れた際に生ずる磁界の変化を検出する少なくとも２つの磁気センサと、前記磁気センサの出力から被検出電流の大きさを算出する演算部とを備え、前記少なくとも２つの磁気センサは、前記導体との間にそれぞれ異なる距離をとって配置され、前記演算部は、前記磁気センサの出力と、前記２つの磁気センサの距離を用いた下記関係式による演算処理によって前記被検出電流の大きさを算出することを特徴とする。
Ｉ＝２πＤ２（Ｈ２−Ｈ１）／μｏ
（Ｉは前記被検出電流値を表し、πは円周率を表し、Ｄ２は２つの磁気センサの距離を表し、Ｈ１は一方の前記磁気センサで検出される磁界強度を表し、Ｈ２は他方の前記磁気センサで検出される磁界強度を表し、μｏは真空の透磁率を表す。）
この構成によれば、検出対象となる電流が導体を流れた際に導体の周囲に発生する磁界を、導体との間にそれぞれ異なる距離をとって配置された少なくとも２つの磁気センサで検出するので、距離差に応じた強度の出力信号を得ることが可能となる。このように、少なくとも２つの磁気センサから距離差に応じた強度の出力信号を得ることができるので、磁気センサと導体との間の距離を用いずに電流を測定することができる。これにより、電流測定装置の製造時における配置位置の誤差や、電流測定装置使用時における電流測定装置の構成部材の熱膨張によって変化したなど、磁気センサと導体との間の距離が設計値と変化した場合においても正確に測定することが可能となる。

Claims (6)

1. 被検出電流が流れる導体と、前記導体に被検出電流が流れた際に生ずる磁界の変化を検出する少なくとも２つの磁気センサと、前記磁気センサの出力から被検出電流の大きさを算出する演算部とを備え、
   前記少なくとも２つの磁気センサは、前記導体との間にそれぞれ異なる距離をとって配置され、前記演算部は、前記磁気センサの出力から、前記磁気センサと前記導体との間の距離を求め、前記距離を用いて前記被検出電流の大きさを算出することを特徴とする電流測定装置。
2. 前記演算部は、前記磁気センサの出力を用い、下記関係式を用いた演算処理によって、前記磁気センサと前記導体との間の距離を算出することを特徴とする請求項１記載の電流測定装置。
   Ｄ１＝Ｄ２（Ｈ２／Ｈ１−１）
   （Ｄ１は一方の前記磁気センサと前記導体の中心との距離を表し、Ｄ２は２つの磁気センサの距離を表し、Ｈ１は前記一方の磁気センサで検出される磁界強度を表し、Ｈ２は他方の前記磁気センサで検出される磁界強度を表す。）
3. 前記少なくとも二つの磁気センサは、同一のパッケージ材に内包されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電流測定装置。
4. 前記導体を介して前記磁気センサと対向配置された別の磁気センサを備え、前記演算部は、前記磁気センサの出力と前記別の磁気センサの出力との差分値から外乱ノイズの大きさを検出し、前記外乱ノイズの大きさを用いて前記被検出電流を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電流測定装置。
5. 被検出電流が流れる導体と、前記導体に被検出電流が流れた際に生ずる磁界の変化を検出する少なくとも２つの磁気センサと、前記磁気センサの出力から被検出電流の大きさを算出する演算部とを備え、
   前記少なくとも２つの磁気センサは、前記導体との間にそれぞれ異なる距離をとって配置され、前記演算部は、前記磁気センサの出力と、前記２つの磁気センサの距離を用いた下記関係式による演算処理によって前記被検出電流の大きさを算出することを特徴とする電流測定装置。
   Ｉ＝２πＤ２（Ｈ２−Ｈ１）／μｏ
   （Ｉは前記被検出電流値を表し、πは円周率を表し、Ｄ２は２つの磁気センサの距離を表し、Ｈ１は一方の前記磁気センサで検出される磁界強度を表し、Ｈ２は他方の前記磁気センサで検出される磁界強度を表し、μｏは真空の透磁率を表す。）
6. 前記磁気センサはＧＭＲ素子であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の電流測定装置。