JP2012002723A - 電流検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定電流が流れる導線1a,1bを囲む磁気コア2に、電気的に絶縁し磁気的に結合するように巻回した励磁コイル3と、設定した閾値に応じて、前記磁気コアを飽和状態又はその近傍の状態で、前記励磁コイルに供給する励磁電流の極性を反転させる矩形波電圧を発生する励磁手段4と、該励磁手段4から出力される前記矩形波電圧のデューティ変化に基づいて前記測定電流を検知する電流検知手段6とを備えた。
【選択図】図1
Description
この特許文献1に記載された従来例では、図7(a)に示す構成を有する。すなわち、軟質磁性体製の同形,等大に構成された円環状をなすコア101及び102と、各コア101及び102に等しい回数巻回された励磁コイル103と、各コア101及び102にわたるよう一括して巻回された検出コイル104とを備えている。
励磁コイル103はこれに通電したとき両コア101及び102に生じる磁場が逆相であって互いに打ち消し合うようコア101及び102に巻回されている。
ここで、両コア101及び102に生じた磁束密度Bの変化を正弦波(起電力に対応)で表現すると図7(c)に示すようになる。この図7(c)では、前述した図7(b)で実線図示の台形波に対応して実線図示のように180°位相がずれた周波数fの正弦波(起電力)が表れるが、これらは180°ずれているため互いに打ち消し合う。一方、図7(b)で破線図示の台形波に対応して図7(c)には破線図示のような2倍の周波数2fの2次高調波が表れる。この2次高調波は位相が180°ずれているため、相互に重畳すると図7(c)の最下段に示すような正弦波信号となり、これが検出コイル104で検出される。
この検出コイル104で捉えられた検出信号は被測定導線105を流れる直流の電流値Iに対応しており、これを処理することで電流値Iを検出することができる。
また、少なくとも2つのコアを使用するので、小型化や低コスト化を実現し難いという未解決の課題もある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、1第で広い電流範囲を測定可能で、周囲環境条件により影響を受けることが少なく、小型、低コストで、広い範囲の微小電流検知が可能な電流検知装置を提供することを目的としている。
また、本発明の他の形態に係る電流検知装置は、前記切換制御手段を、前記2種類の磁化電流の比と、前記2種類の閾値の比とが、それぞれ反比例の関係となるように、前記磁化電流値と前記閾値とを切り換えるように構成する。
この構成によると、電流検出感度の切り換えを正確に行うことができる。
さらに、磁気センサ等を使用しないので、堅牢で、周囲環境条件により影響を受けることが少ない電流検知装置を提供できる。
しかも、閾値及び励磁電流の組を複数切り換えることにより、電流検出感度を切り換えて、より広い電流範囲の電流検知が可能となる。
図1は本発明に係る電流検知装置の一実施形態を示す構成図である。図中、1a,1bは例えば漏電検知等の対象物に設けられた例えば10A〜800Aの往復の電流Iが流れる導線であって、健全状態では導線1a,1bに流れる電流の和はゼロであるが、漏電や地絡などで導線1a,1bに流れる電流の和が零にならず、検出対象とする例えば15mA〜500mA程度の微小な差異電流が流れる。これら導線1a,1bの回りにリング状の磁気コア2が配設されている。つまり、磁気コア2内に導線1a,1bが挿通されている。
発振回路4は、図2に示すように、コンパレータとして動作するオペアンプ11を備えている。このオペアンプ11の出力側と反転入力側との間に励磁コイル3が接続されている。また、オペアンプ11の反転入力側は抵抗12を介してグランドに接続され、オペアンプ11の非反転入力側は、オペアンプ11の出力側及びグランド間に直列に接続された分圧抵抗13及び14間に接続されている。
そして、オペアンプ11の出力側及びグランドが出力端子to1及びto2に接続されている。
今、図3(a)に示すように、時点t1で、オペアンプ11の出力側の出力電圧Vaがハイレベルとなると、これが励磁コイル3に印加される。このため、励磁コイル3を出力電圧Vaと抵抗12の抵抗値R12とに応じた励磁電流Ibで励磁する。このとき、励磁電流Ibは、図3(b)に示すように、出力電圧Vaの立ち上がり時点t1から比較的急峻に立ち上がり、その後緩やかに増加する放物線状に増加する。
これに応じて励磁コイル3を流れる励磁電流Ibの極性が反転し、励磁電流Ibは最初は急峻に低下し、その後緩やかに低下する放物線状に減少する。
このため、出力電圧Vaは、図3(a)に示すように、ハイレベル及びローレベルを繰り返す矩形波電圧となり、発振回路4が非安定マルチバイブレータとして動作する。そして、励磁コイル3の励磁電流は、図3(b)に示すように増加及び減少を繰り返す鋸歯状波電流となる。
この励磁電流Ibの極性が切り換わる電流値が変化することにより、励磁コイル3と抵抗12との接続点Dの電圧Vdが閾値電圧Vthを上回るタイミングが遅れることになり、オペアンプ11から出力される出力電圧Vaの立ち下がり時点が導線1a,1bの差電流の電流値Cに応じて図3(a)で破線図示のように遅れる。このため、出力電圧Vaの矩形波電圧のデューティ比が導線1a,1bの差電流の電流値Cに応じて変化する。
しかも、前述した従来例のように磁気センサ等を使用することなしに電流検知が可能であるので、堅牢で、周囲環境条件により影響を受けることが少ない電流検知装置を提供することができる。
この第2の実施形態では、発振回路4での閾値電圧Vth及び励磁電流を切り換え可能に構成して、電流検出感度を変化させるようにしたものである。
すなわち、第2の実施形態では、発振回路4が、図5に示すように、抵抗12と直列に抵抗21を接続すると共に、抵抗14と直列に例えば閾値電圧Vthが半分(Vth/2)となる抵抗値を有する抵抗22を接続し、さらに、抵抗21及び抵抗22の夫々と並列にアナログスイッチ23及び24を接続して励磁電流値切換手段及び閾値切換手段を構成し、これらをアナログスイッチ23及び24の制御端子を切換制御手段としての切換制御回路25に接続して、この切換制御回路25でアナログスイッチ23及び24の一方をオン状態としたときに、他方をオフ状態に制御することを除いては前述した第1の実施形態の図2と同様の構成を有する。したがって、図5において、図2との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。ここで、抵抗12及び21の抵抗値は、同じ値で、両者の合成抵抗が第1の実施形態における抵抗12と同じ値に設定されている。
したがって、励磁電流Ibと閾値電圧Vaとを2段階に切換える際には、2つの励磁電流Ibの比と、閾値電圧Vaの比とが夫々反比例の関係となるように励磁電流Ibの電流値と閾値電圧Vthとを切換える。
なお、上記第2の実施形態においては、抵抗21及び抵抗22をそれぞれ抵抗12及び14と直列に接続した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、抵抗21及びアナログスイッチ23を抵抗12と並列に接続し、且つ抵抗22及びアナログスイッチ24を抵抗14と並列に接続して抵抗値を変化させるようにしてもよく、さらには、抵抗12及び21と抵抗14及び22とを異なる値に設定して互いに並列に接続し、両抵抗12及び21と抵抗14及び22との一方を切換スイッチで選択するようにしてもよく、抵抗値の設定方法に任意の設定方法を適用することができる。
さらに、上記第1及び第2の実施形態においては、2本の導線1a及び1bの差電流を検知する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、1本の導線に流れる微小電流を検出することもできる。
Claims (3)
- 測定電流が流れる導線を囲む磁気コアに巻回した励磁コイルと、
設定した閾値に応じて、前記磁気コアを飽和状態又はその近傍の状態で、前記励磁コイルに供給する励磁電流の極性を反転させる矩形波電圧を発生する励磁手段と、
該励磁手段から出力される前記矩形波電圧のデューティ変化に基づいて前記測定電流を検知する電流検知手段と
を備えたことを特徴とする電流検知装置。 - 測定電流が流れる導線を囲む磁気コアに巻回した励磁コイルと、
設定した閾値に応じて、前記磁気コアを飽和状態又はその近傍の状態で、前記励磁コイルに供給する励磁電流の極性を反転させる矩形波電圧を発生する励磁手段と、
該励磁手段から出力される前記矩形波電圧のデューティ変化に基づいて前記測定電流を検知する電流検知手段と、
少なくとも2種類の前記励磁電流の電流値を前記励磁コイルに供給する励磁電流値切換手段と、
少なくとも2種類の前記閾値を設定する閾値切換手段と、
測定すべき電流値に応じて、前記励磁電流切換手段及び前記閾値切換手段を切換える切換制御手段と
を備えたことを特徴とする電流検知装置。 - 前記切換制御手段は、前記2種類の磁化電流の比と、前記2種類の閾値の比とが、それぞれ反比例の関係となるように、前記磁化電流値と前記閾値とを切り換えるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の電流検知装置。
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Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102981035A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-03-20 | 宁夏电力公司电力科学研究院 | 电流钳及电能质量监测装置 |
WO2013128803A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 富士電機機器制御株式会社 | 電流検出装置 |
JP2013213725A (ja) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電流検知装置 |
JP2014119345A (ja) * | 2012-12-17 | 2014-06-30 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電流検知装置 |
JP2014130061A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 直流電流検知装置 |
CN104237617A (zh) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | 一种漏电检测装置 |
CN104374982A (zh) * | 2014-07-25 | 2015-02-25 | 中国计量科学研究院 | 一种非接触式直流电流测量电路及方法 |
CN104655919A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-05-27 | 中国计量科学研究院 | 一种单磁芯准数字式直流大电流传感器 |
JP2015515844A (ja) * | 2012-02-29 | 2015-05-28 | ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール | 車両内の連続成分を含む漏れ電流の検出 |
EP2765665A3 (de) * | 2013-02-09 | 2015-09-09 | Doepke Schaltgeräte GmbH | Vorrichtung zur Erfassung von elektrischen Differenzströmen, insbesondere von Mischströmen aus glattem Gleichstrom und Wechselströmen |
TWI550279B (zh) * | 2015-04-10 | 2016-09-21 | 三菱電機股份有限公司 | 電流檢測裝置 |
JP2017058288A (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 株式会社中央製作所 | 非接触型直流電流センサ及び該非接触型直流電流センサを用いてなる直流電流計測システム |
JP2017096644A (ja) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 富士電機機器制御株式会社 | 電流検知装置及びこれを使用した漏電遮断器 |
CN109752619A (zh) * | 2017-11-01 | 2019-05-14 | 晓星电力有限责任公司 | 漏电量检测装置 |
KR102055566B1 (ko) * | 2018-09-13 | 2019-12-13 | (주)토마스 | 비접촉 직류 전류 측정 장치 |
EP3893006A1 (de) * | 2020-04-09 | 2021-10-13 | Bender GmbH & Co. KG | Elektrische schaltungsanordnung und verfahren zur galvanisch getrennten, allstromsensitiven differenzstrom-messung mit hoher auflösung |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5210514A (en) * | 1975-07-16 | 1977-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | Transformation device |
JPS60161564A (ja) * | 1984-02-02 | 1985-08-23 | Mishima Kosan Co Ltd | 自励ブリツジ形電流センサ |
JPS6129769A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-10 | Hitachi Ltd | X線管電流検出回路 |
JPH02504072A (ja) * | 1987-07-02 | 1990-11-22 | プレシジョン・ナビゲィション・インコーポレーテッド | 周波数差ディジタルコンパスおよび磁力計 |
JP2001228181A (ja) * | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電流センサー |
-
2010
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5210514A (en) * | 1975-07-16 | 1977-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | Transformation device |
JPS60161564A (ja) * | 1984-02-02 | 1985-08-23 | Mishima Kosan Co Ltd | 自励ブリツジ形電流センサ |
JPS6129769A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-10 | Hitachi Ltd | X線管電流検出回路 |
JPH02504072A (ja) * | 1987-07-02 | 1990-11-22 | プレシジョン・ナビゲィション・インコーポレーテッド | 周波数差ディジタルコンパスおよび磁力計 |
JP2001228181A (ja) * | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電流センサー |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6013048425; I.M.Filanovsky, V.A.Piskarev: 'Sensing and Measurement of dc Current Using a Transformer and RL-Multivibrator' IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS VOL.38,NO.11, 1991, 1336-1370 * |
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015515844A (ja) * | 2012-02-29 | 2015-05-28 | ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール | 車両内の連続成分を含む漏れ電流の検出 |
WO2013128803A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 富士電機機器制御株式会社 | 電流検出装置 |
JP2013178205A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-09 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電流検出装置 |
CN104067134A (zh) * | 2012-02-29 | 2014-09-24 | 富士电机机器制御株式会社 | 电流检测装置 |
KR20140136917A (ko) * | 2012-02-29 | 2014-12-01 | 후지 덴키 기기세이교 가부시끼가이샤 | 전류 검출 장치 |
US9541580B2 (en) | 2012-02-29 | 2017-01-10 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co., Ltd. | Current detecting device |
KR102016192B1 (ko) | 2012-02-29 | 2019-08-29 | 후지 덴키 기기세이교 가부시끼가이샤 | 전류 검출 장치 |
JP2013213725A (ja) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電流検知装置 |
CN102981035A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-03-20 | 宁夏电力公司电力科学研究院 | 电流钳及电能质量监测装置 |
JP2014119345A (ja) * | 2012-12-17 | 2014-06-30 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電流検知装置 |
JP2014130061A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 直流電流検知装置 |
EP2765665A3 (de) * | 2013-02-09 | 2015-09-09 | Doepke Schaltgeräte GmbH | Vorrichtung zur Erfassung von elektrischen Differenzströmen, insbesondere von Mischströmen aus glattem Gleichstrom und Wechselströmen |
CN104237617A (zh) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | 一种漏电检测装置 |
CN104374982A (zh) * | 2014-07-25 | 2015-02-25 | 中国计量科学研究院 | 一种非接触式直流电流测量电路及方法 |
CN104655919B (zh) * | 2015-01-14 | 2017-08-25 | 中国计量科学研究院 | 一种单磁芯准数字式直流大电流传感器 |
CN104655919A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-05-27 | 中国计量科学研究院 | 一种单磁芯准数字式直流大电流传感器 |
WO2016163022A1 (ja) * | 2015-04-10 | 2016-10-13 | 三菱電機株式会社 | 電流検出装置 |
JPWO2016163022A1 (ja) * | 2015-04-10 | 2017-06-29 | 三菱電機株式会社 | 電流検出装置 |
KR20170090468A (ko) | 2015-04-10 | 2017-08-07 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전류 검출 장치 |
CN107430153A (zh) * | 2015-04-10 | 2017-12-01 | 三菱电机株式会社 | 电流检测装置 |
US10338104B2 (en) | 2015-04-10 | 2019-07-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Leakage current detection device for conducting wires |
TWI550279B (zh) * | 2015-04-10 | 2016-09-21 | 三菱電機股份有限公司 | 電流檢測裝置 |
KR102071616B1 (ko) * | 2015-04-10 | 2020-01-30 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전류 검출 장치 |
CN107430153B (zh) * | 2015-04-10 | 2020-08-07 | 三菱电机株式会社 | 电流检测装置 |
JP2017058288A (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 株式会社中央製作所 | 非接触型直流電流センサ及び該非接触型直流電流センサを用いてなる直流電流計測システム |
JP2017096644A (ja) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 富士電機機器制御株式会社 | 電流検知装置及びこれを使用した漏電遮断器 |
CN109752619A (zh) * | 2017-11-01 | 2019-05-14 | 晓星电力有限责任公司 | 漏电量检测装置 |
KR102055566B1 (ko) * | 2018-09-13 | 2019-12-13 | (주)토마스 | 비접촉 직류 전류 측정 장치 |
EP3893006A1 (de) * | 2020-04-09 | 2021-10-13 | Bender GmbH & Co. KG | Elektrische schaltungsanordnung und verfahren zur galvanisch getrennten, allstromsensitiven differenzstrom-messung mit hoher auflösung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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