JP2012037508A - Current sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電流センサに関するものである。 The present invention relates to a current sensor.
磁気比例型の電流センサでは、被検出電流により発生する周回磁束の磁路となる磁性体コアが設けられ、その磁性体コアのギャップ内にホール素子が配置される。そのホール素子から出力される電気信号のレベルは、被検出電流による周回磁束の強度や向きに応じて変化する。このため、そのホール素子から出力される電気信号が増幅回路により増幅され、被検出電流の電流値として出力される(例えば特許文献1参照)。 In a magnetic proportional type current sensor, a magnetic core serving as a magnetic path of a circulating magnetic flux generated by a detected current is provided, and a Hall element is disposed in the gap of the magnetic core. The level of the electric signal output from the Hall element changes according to the strength and direction of the circulating magnetic flux due to the detected current. For this reason, the electric signal output from the Hall element is amplified by the amplifier circuit and output as the current value of the detected current (see, for example, Patent Document 1).
このような電流センサでは、ホール素子の特性、ホール素子の配置位置などのバラツキに起因して、検出される電流値に誤差が生じる。このため、電流センサ製造時に回路定数(増幅回路内の抵抗素子の抵抗値など)を調整することで増幅回路の増幅度を電流センサの個体ごとに補正して、そのような誤差を低減させている。 In such a current sensor, an error occurs in the detected current value due to variations in the hall element characteristics, the arrangement position of the hall element, and the like. For this reason, by adjusting circuit constants (such as resistance values of resistance elements in the amplifier circuit) at the time of manufacturing the current sensor, the amplification degree of the amplifier circuit is corrected for each individual current sensor, and such errors are reduced. Yes.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、センサ組立時の素子の配置精度に起因する誤差を低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to reduce errors caused by element arrangement accuracy during sensor assembly.
上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
本発明に係る電流センサは、被検出電流による磁束を通すための磁性体コアと、磁性体コアに巻回された巻線を含む共振回路と、共振回路に対して所定の周波数の信号を印加する発振器と、共振回路に接続され、被検出電流の向きに応じて変化する共振回路の特性変化に基づいて被検出電流の向きに対応する電気信号を出力する出力回路とを備える。 The current sensor according to the present invention applies a magnetic core for passing a magnetic flux by a detected current, a resonance circuit including a winding wound around the magnetic core, and a signal having a predetermined frequency to the resonance circuit. And an output circuit that is connected to the resonance circuit and outputs an electrical signal corresponding to the direction of the detected current based on a change in characteristics of the resonance circuit that changes according to the direction of the detected current.
これにより、ホール素子を使用しないため、センサ組立時の素子の配置精度に起因する誤差を低減することができ、また、ホール素子を使用せずに、被検出電流の向きなどを測定することができる。 As a result, since no Hall element is used, errors due to element placement accuracy during sensor assembly can be reduced, and the direction of the detected current can be measured without using the Hall element. it can.
また、本発明に係る電流センサは、上記の電流センサに加え、次のようにしてもよい。この場合、電流センサは、磁性体コアに磁界バイアスを印加する磁界バイアス部をさらに備える。 In addition to the above current sensor, the current sensor according to the present invention may be as follows. In this case, the current sensor further includes a magnetic field bias unit that applies a magnetic field bias to the magnetic core.
これにより、被検出電流の向きに応じて巻線のインダクタンスが増減するため、共振回路の特性変化に基づいて被検出電流の向きに対応する電気信号が出力される。 Thereby, since the inductance of the winding increases or decreases according to the direction of the detected current, an electric signal corresponding to the direction of the detected current is output based on the characteristic change of the resonance circuit.
また、本発明に係る電流センサは、上記の電流センサに加え、次のようにしてもよい。この場合、磁界バイアス部は、磁性体コアに巻回されたバイアス用巻線とそのバイアス用巻線に定電流を導通させる電源、または永久磁石であり、磁界バイアスは、磁性体コアを磁気飽和領域に到達させる。 In addition to the above current sensor, the current sensor according to the present invention may be as follows. In this case, the magnetic field bias unit is a bias winding wound around the magnetic core and a power source or a permanent magnet that conducts a constant current to the bias winding. The magnetic field bias magnetically saturates the magnetic core. Let the area reach.
また、本発明に係る電流センサは、被検出電流による磁束を通すための磁性体コアと、磁性体コアに巻回された巻線を含む共振回路と、共振回路に対して所定の周波数の信号を印加する発振器と、共振回路に接続され、被検出電流の大きさに応じた共振回路の特性変化に対応する大きさの電気信号を出力する出力回路と、磁性体コアのギャップに配置されたホール素子と、ホール素子の出力電圧に基づく被検出電流の向きに応じて、出力回路の出力極性を反転させる極性反転回路とを備える。 In addition, a current sensor according to the present invention includes a magnetic core for passing a magnetic flux by a detected current, a resonance circuit including a winding wound around the magnetic core, and a signal having a predetermined frequency with respect to the resonance circuit. Is disposed in the gap between the magnetic core and an output circuit that outputs an electric signal having a magnitude corresponding to a change in characteristics of the resonant circuit according to the magnitude of the detected current. A Hall element and a polarity inversion circuit that inverts the output polarity of the output circuit in accordance with the direction of the current to be detected based on the output voltage of the Hall element.
本発明によれば、センサ組立時の素子の配置精度に起因する誤差を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce errors due to the arrangement accuracy of elements during sensor assembly.
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1. Embodiment 1 FIG.
図1は、本発明の実施の形態1に係る電流センサの構成を示す回路図である。 1 is a circuit diagram showing a configuration of a current sensor according to Embodiment 1 of the present invention.
図1において、磁性体コア1は、被検出電流Iによる周回磁束の磁路となる磁性体コアである。磁性体コア1には、フェライトコア、電磁鋼板コアなどが使用される。また、この実施の形態では、磁性体コア1はリング形のコアである。 In FIG. 1, a magnetic core 1 is a magnetic core that serves as a magnetic path of a circulating magnetic flux due to a detected current I. For the magnetic core 1, a ferrite core, an electromagnetic steel plate core, or the like is used. In this embodiment, the magnetic core 1 is a ring-shaped core.
巻線2は、磁性体コア1に巻回されたバイアス用巻線である。定電流電源3は、巻線2に定電流を導通させる。アンペアターン(巻線2のターン数と定電流電源3による電流値との積)が、被検出電流Iによる定格電流(測定すべき最大電流)の約半分となるように、定電流電源3による電流値が決定される。 The winding 2 is a bias winding wound around the magnetic core 1. The constant current power source 3 causes the winding 2 to conduct a constant current. By the constant current power source 3 so that the ampere turn (the product of the number of turns of the winding 2 and the current value by the constant current power source 3) is about half of the rated current (maximum current to be measured) by the detected current I. A current value is determined.
この巻線2と定電流電源3は、磁界バイアス部を構成する。磁界バイアス部は、磁性体コア1に磁界バイアスを印加する。磁界バイアスは、磁性体コア1を磁気飽和領域に到達させる。 The winding 2 and the constant current power source 3 constitute a magnetic field bias unit. The magnetic field bias unit applies a magnetic field bias to the magnetic core 1. The magnetic field bias causes the magnetic core 1 to reach the magnetic saturation region.
巻線Loは、磁性体コア1に巻回されており、インダクタとして機能する。巻線Loには、コンデンサCoおよび抵抗Roが直列に接続されており、巻線Lo、コンデンサCoおよび抵抗Roにより直列共振回路が形成されている。その直列共振回路には、発振器4が接続されている。発振器4は、所定の発振周波数foscの電気信号を出力する。発振周波数foscは、被検出電流Iがゼロであるときの直列共振回路の共振周波数fo近傍の周波数であって、被検出電流Iによるインダクタンス変化に起因して共振周波数が増減してもそのときの共振周波数に一致しない周波数とされる。
The winding Lo is wound around the magnetic core 1 and functions as an inductor. A capacitor Co and a resistor Ro are connected in series to the winding Lo, and a series resonance circuit is formed by the winding Lo, the capacitor Co, and the resistor Ro. An
整流回路5は、ダイオードDおよびコンデンサCを有し、コンデンサCoの両端電圧を整流平滑する。 The rectifier circuit 5 includes a diode D and a capacitor C, and rectifies and smoothes the voltage across the capacitor Co.
増幅回路6は、整流回路5の出力電圧を増幅する回路である。この実施の形態では、増幅回路6は、差動増幅回路である。この増幅回路6では、整流回路5の正側出力端子がオペアンプOPの正側入力端子に抵抗R1を介して接続されており、整流回路5の負側出力端子がオペアンプOPの負側入力端子に抵抗R2を介して接続されており、オペアンプOPの負側入力端子が抵抗R4を介してグランドに接続されており、抵抗R3の一端がオペアンプOPの正側入力端子に接続され抵抗R3の他端がオペアンプOPの出力端子に接続されている。
The
この整流回路5と増幅回路6により、出力回路11が構成されている。出力回路11は、上述の共振回路に接続され、被検出電流Iの向きに応じて変化するその共振回路の特性変化に基づいて被検出電流Iの向きに対応する電気信号(出力電圧Vout)を出力する。
The rectifier circuit 5 and the
次に、上記電流センサの動作について説明する。 Next, the operation of the current sensor will be described.
定電流電源3により巻線2に所定の電流が導通されると、磁性体コア1内の磁界が磁気飽和領域に到達する。したがって、直流重畳特性により、巻線Loのインダクタンスは、定電流電源3による電流がない場合に比べ低下する。このときのインダクタンスをLbとする。図2は、図1における巻線Loのインダクタンス特性を説明する図である。 When a predetermined current is conducted to the winding 2 by the constant current power source 3, the magnetic field in the magnetic core 1 reaches the magnetic saturation region. Therefore, due to the DC superimposition characteristics, the inductance of the winding Lo is lower than when there is no current from the constant current power source 3. The inductance at this time is Lb. FIG. 2 is a diagram illustrating the inductance characteristics of the winding Lo in FIG.
そして、被検出電流Iがゼロである場合、巻線LoのインダクタンスLbであり、そのときの直列共振回路のインピーダンスに応じた振幅の電流が、巻線Lo、コンデンサCo、および抵抗Roに導通する。そして、この電流によるコンデンサCoの両端電圧が整流回路5により整流平滑され、整流平滑後の直流電圧が増幅回路6により増幅され、出力電圧Voutとなる。被検出電流Iがゼロである場合の出力電圧Voutを、Vbとする。図3は、図1に示す電流センサの出力電圧Voutの特性を説明する図である。
When the detected current I is zero, it is the inductance Lb of the winding Lo, and a current having an amplitude corresponding to the impedance of the series resonance circuit at that time is conducted to the winding Lo, the capacitor Co, and the resistor Ro. . Then, the voltage across the capacitor Co due to this current is rectified and smoothed by the rectifier circuit 5, and the rectified and smoothed DC voltage is amplified by the
次に、被検出電流Iの電流値が正である場合(つまり、図1におけるI+の方向に被検出電流Iが導通しており、磁性体コア1内で被検出電流Iによる磁束が定電流電源3の電流による磁束Φと同一方向に導通している場合)、磁性体コア1内の磁界が強まるため、図2に示すように、巻線LoのインダクタンスがLbから減少する。このため、直列共振回路のインピーダンスが低下し、直列共振回路を導通する電流の振幅が増加するため、電流センサの出力電圧Voutは、図3に示すようにVbから増加する。 Next, when the current value of the detected current I is positive (that is, the detected current I is conducted in the direction I + in FIG. 1), the magnetic flux generated by the detected current I in the magnetic core 1 is a constant current. Since the magnetic field in the magnetic core 1 is strengthened, the inductance of the winding Lo is decreased from Lb as shown in FIG. For this reason, the impedance of the series resonant circuit is lowered, and the amplitude of the current that is conducted through the series resonant circuit is increased, so that the output voltage Vout of the current sensor increases from Vb as shown in FIG.
一方、被検出電流Iの電流値が負である場合(つまり、図1におけるI−の方向に被検出電流Iが導通しており、磁性体コア1内で被検出電流Iによる磁束が定電流電源3の電流による磁束Φと反対方向に導通している場合)、磁性体コア1内の磁界が弱まるため、図2に示すように、巻線LoのインダクタンスがLbから増加する。このため、直列共振回路のインピーダンスが増加し、直列共振回路を導通する電流の振幅が減少するため、電流センサの出力電圧Voutは、図3に示すようにVbから減少する。 On the other hand, when the current value of the detected current I is negative (that is, the detected current I is conducted in the direction of I− in FIG. 1, the magnetic flux generated by the detected current I is constant current in the magnetic core 1. Since the magnetic field in the magnetic core 1 is weakened, the inductance of the winding Lo increases from Lb as shown in FIG. For this reason, since the impedance of the series resonance circuit increases and the amplitude of the current conducted through the series resonance circuit decreases, the output voltage Vout of the current sensor decreases from Vb as shown in FIG.
したがって、出力電圧VoutとVbとを比較することで、被検出電流Iの向きが特定される。つまり、出力電圧VoutがVbより大きければ、被検出電流Iの向きは、図1におけるI+の方向であり、出力電圧VoutがVbより小さければ、被検出電流Iの向きは、図1におけるI−の方向である。また、出力電圧VoutとVbとの差から、被検出電流Iの大きさも特定される。 Therefore, the direction of the detected current I is specified by comparing the output voltages Vout and Vb. That is, if the output voltage Vout is larger than Vb, the direction of the detected current I is the direction of I + in FIG. 1, and if the output voltage Vout is smaller than Vb, the direction of the detected current I is I− in FIG. Direction. Further, the magnitude of the detected current I is also specified from the difference between the output voltages Vout and Vb.
以上のように、上記実施の形態1に係る電流センサは、被検出電流Iによる磁束を通すための磁性体コア1と、磁性体コア1に巻回された巻線Loを含む共振回路と、その共振回路に対して所定の周波数foscの信号を印加する発振器4と、その共振回路に接続され、被検出電流の向きに応じて変化する共振回路の特性変化に基づいて被検出電流の向きに対応する電気信号を出力する出力回路11とを備える。
As described above, the current sensor according to the first embodiment includes the magnetic core 1 for passing the magnetic flux generated by the detected current I, and the resonance circuit including the winding Lo wound around the magnetic core 1. An
これにより、ホール素子を使用せず、検出精度が共振回路のQ特性でほぼ決定されるため、センサ組立時の素子の配置精度に起因する誤差を低減することができ、また、ホール素子を使用せずに、被検出電流Iの向きなどを測定することができる。 As a result, the Hall element is not used, and the detection accuracy is almost determined by the Q characteristics of the resonance circuit, so that errors due to the element placement accuracy during sensor assembly can be reduced, and the Hall element is used. The direction of the detected current I and the like can be measured without doing so.
また、上記実施の形態1に係る電流センサは、磁性体コア1に磁界バイアスを印加する磁界バイアス部(バイアス用巻線2と定電流電源3)をさらに備える。 The current sensor according to the first embodiment further includes a magnetic field bias unit (bias winding 2 and constant current power supply 3) that applies a magnetic field bias to the magnetic core 1.
これにより、被検出電流Iの向きに応じて巻線Loのインダクタンスが増減するため、共振回路の特性変化に基づいて被検出電流Iの向きに対応する電気信号が出力される。 As a result, the inductance of the winding Lo increases or decreases in accordance with the direction of the detected current I, so that an electrical signal corresponding to the direction of the detected current I is output based on the change in the characteristics of the resonance circuit.
実施の形態2. Embodiment 2. FIG.
本発明の実施の形態2では、磁性体コア1に磁界バイアスを印加する磁界バイアス部として永久磁石が使用される。 In the second embodiment of the present invention, a permanent magnet is used as a magnetic field bias unit that applies a magnetic field bias to the magnetic core 1.
図4は、本発明の実施の形態2に係る電流センサの構成を示す回路図である。図4に示すように、実施の形態2に係る電流センサでは、図1における磁性体コア1、巻線2および定電流回路3の代わりに、C形の磁性体コア15と、磁性体コア15に接続された永久磁石16とが使用される。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a current sensor according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 4, in the current sensor according to the second embodiment, instead of the magnetic core 1, the winding 2 and the constant current circuit 3 in FIG. And a
永久磁石16は、磁界バイアス部を構成する。磁界バイアス部は、磁性体コア15に磁界バイアスを印加する。磁界バイアスは、磁性体コア15を磁気飽和領域に到達させる。
The
なお、図4におけるその他の構成要素については、実施の形態1のものと同様であるので、その説明を省略する。また、実施の形態2に係る電流センサは、実施の形態1に係る電流センサと同様に動作して、被検出電流Iの電流値を検出する。 Since the other components in FIG. 4 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted. The current sensor according to the second embodiment operates in the same manner as the current sensor according to the first embodiment, and detects the current value of the detected current I.
以上のように、上記実施の形態2では、磁界バイアス部として、永久磁石16を備える。これにより、被検出電流Iの向きに応じて巻線Loのインダクタンスが増減するため、共振回路の特性変化に基づいて被検出電流Iの向きに対応する電気信号が出力される。
As described above, in the second embodiment, the
実施の形態3. Embodiment 3 FIG.
図5は、本発明の実施の形態3に係る電流センサの構成を示す回路図である。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a current sensor according to Embodiment 3 of the present invention.
図5において、磁性体コア21は、磁性体コア1と同様のコアであるが、ギャップを有する。磁性体コア21のギャップには、ホール素子22が設置されている。このホール素子22はラッチ型ホール素子である。図6は、ラッチ型ホール素子の特性を説明する図である。図6に示すように、ラッチ型ホール素子の磁界強度−出力電圧特性は、ヒステリシス特性となっている。
In FIG. 5, the
巻線Lo、コンデンサCoおよび抵抗Roによる直列共振回路は、実施の形態1と同様のものである。また、整流回路5の代わりに、実施の形態3では、整流回路5aがその共振回路に接続されている。整流回路5aは、ダイオードD,D1とコンデンサC,C1とで構成される倍電圧整流回路である。
The series resonance circuit including the winding Lo, the capacitor Co, and the resistor Ro is the same as that in the first embodiment. Further, in the third embodiment, the
増幅回路23は、整流回路5aの出力電圧を増幅する回路である。実施の形態3では、増幅回路23は、極性反転回路24の状態に応じて、反転増幅回路または非反転増幅回路として動作する。増幅回路23では、整流回路5aの正側出力端子が、抵抗R11,R12を介してオペアンプOP1の正側入力端子に接続されるとともに、抵抗R13,R14を介してオペアンプOP1の負側入力端子に接続されている。そして、抵抗R15の一端がオペアンプOP1の負側入力端子に接続され抵抗R15の他端がオペアンプOP1の出力端子に接続されている。
The
この整流回路5aと増幅回路23により、出力回路41が構成されている。出力回路41は、上述の共振回路に接続され、被検出電流Iの大きさに応じた、その共振回路の特性変化に対応する大きさの電気信号(出力電圧Vout)を出力する。
The
極性反転回路24は、ホール素子22の出力電圧に基づく被検出電流Iの向きに応じて、出力回路41の出力極性を反転させる。この実施の形態3では、極性反転回路24は、増幅回路23を反転増幅回路および非反転増幅回路のいずれかとして動作させることで、出力電圧Voutの極性を反転させる。
The
極性反転回路24は、オープンコレクタ型(またはオープンドレイン型)のコンパレータOP2,OP3を有している。コンパレータOP2,OP3は例えばオペアンプで実現される。コンパレータOP2の正側入力端子とコンパレータOP3の負側入力端子が互いに接続されており、両者の接続点に対して、直流電源31により基準電圧Vrefが印加されている。この基準電圧Vrefは、図6に示すようにホール素子22の2つの出力電圧VH,VLの中間の電圧とされる。また、コンパレータOP2の負側入力端子とコンパレータOP3の正側入力端子が互いに接続されており、両者の接続点に、ホール素子22の出力電圧Vsが印加される。そして、コンパレータOP2の出力端子は、抵抗R11と抵抗R12との接続点に接続され、コンパレータOP3の出力端子は、抵抗R13と抵抗R14との接続点に接続されている。
The
次に、実施の形態3に係る電流センサの動作について説明する。 Next, the operation of the current sensor according to the third embodiment will be described.
実施の形態3に係る電流センサでは、被検出電流Iの大きさに応じて、巻線Loのインダクタンスが変化し、その変化に応じて、整流回路5aの出力電圧が変化する。したがって、被検出電流Iの大きさに応じて、増幅回路23の出力電圧Voutの絶対値が変化する。
In the current sensor according to the third embodiment, the inductance of the winding Lo changes according to the magnitude of the detected current I, and the output voltage of the
他方、被検出電流Iの電流値が正である場合(つまり、図5におけるI+の方向に被検出電流Iが導通している場合)、ホール素子22の出力電圧VsはVLとなり、コンパレータOP3の出力電圧はゼロに固定され、オープンコレクタ型のコンパレータOP2の出力電圧は不定となり、増幅回路23により決定される。
On the other hand, when the current value of the detected current I is positive (that is, when the detected current I is conducted in the direction of I + in FIG. 5), the output voltage Vs of the
一方、被検出電流Iの電流値が負である場合(つまり、図5におけるI−の方向に被検出電流Iが導通している場合)、ホール素子22の出力電圧VsはVHとなり、コンパレータOP2の出力電圧はゼロに固定され、オープンコレクタ型のコンパレータOP3の出力電圧は不定となり、増幅回路23により決定される。
On the other hand, when the current value of the detected current I is negative (that is, when the detected current I is conducted in the direction I- in FIG. 5), the output voltage Vs of the
図7は、図5における出力回路41および極性反転回路24の等価回路を示す回路図である。図7(A)は、被検出電流Iの電流値が正である場合の、出力回路41および極性反転回路24の等価回路を示す回路図である。図7(B)は、被検出電流Iの電流値が負である場合の、出力回路41および極性反転回路24の等価回路を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the
図7(A)に示すように、被検出電流Iの電流値が正である場合には、抵抗R13と抵抗R14との接続点の電圧がゼロとされるため、増幅回路23は、非反転増幅回路として動作し、出力電圧Voutの極性は反転しない(つまり、出力電圧Voutは正となる)。 As shown in FIG. 7A, when the current value of the current I to be detected is positive, the voltage at the connection point between the resistor R13 and the resistor R14 is zero. It operates as an amplifier circuit, and the polarity of the output voltage Vout is not inverted (that is, the output voltage Vout becomes positive).
一方、図7(B)に示すように、被検出電流Iの電流値が負である場合には、抵抗R11と抵抗R12との接続点の電圧がゼロとされるため、増幅回路23は、反転増幅回路として動作し、出力電圧Voutの極性が反転する(つまり、出力電圧Voutは負となる)。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the current value of the detected current I is negative, the voltage at the connection point between the resistor R11 and the resistor R12 is set to zero. It operates as an inverting amplifier circuit, and the polarity of the output voltage Vout is inverted (that is, the output voltage Vout becomes negative).
以上のように、上記実施の形態3によれば、出力回路41は、被検出電流Iの大きさに応じた上述の共振回路の特性変化に対応する大きさの電気信号を出力し、極性反転回路24は、ホール素子22の出力電圧に基づく被検出電流Iの向きに応じて、出力回路41の出力極性を反転させる。
As described above, according to the third embodiment, the
これにより、ホール素子22を使用するものの、ホール素子22は、被検出電流Iの向きの検出に使用されるだけであり、被検出電流Iの大きさの測定には直接的に使用されないため、センサ組立時のホール素子22の配置精度が、当該電流センサの測定精度に与える影響が少ない。
Thereby, although the
なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。 Each embodiment described above is a preferred example of the present invention, but the present invention is not limited to these, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
例えば、上記実施の形態1,2,3において、巻線Loをそれぞれ含む共振回路をコンデンサとの並列共振回路としてもよい。 For example, in the first, second, and third embodiments, the resonance circuit including the winding Lo may be a parallel resonance circuit with a capacitor.
また、上記実施の形態3における整流回路5aを整流回路5としてもよいし、上記実施の形態1,2における整流回路5を整流回路5aとしてもよい。
Further, the
本発明は、例えば、絶縁型の電流センサに適用可能である。 The present invention is applicable to, for example, an insulation type current sensor.
1,15,21 磁性体コア
2 巻線(バイアス用巻線の一例,磁界バイアス部の一例の一部)
3 定電流電源(磁界バイアス部の一例の一部)
4 発振器
11,41 出力回路
16 永久磁石(磁界バイアス部の一例)
22 ホール素子
24 極性反転回路
Co コンデンサ(共振回路の一例の一部)
Lo 巻線(共振回路の一例の一部)
Ro 抵抗(共振回路の一例の一部)
1, 15, 21 Magnetic core 2 windings (an example of a bias winding, a part of an example of a magnetic field bias unit)
3. Constant current power supply (part of an example of magnetic field bias unit)
4
22
Lo winding (part of an example of resonant circuit)
Ro resistance (part of an example of a resonant circuit)
Claims (4)
前記磁性体コアに巻回された巻線を含む共振回路と、
前記共振回路に対して所定の周波数の信号を印加する発振器と、
前記共振回路に接続され、前記被検出電流の向きに応じて変化する前記共振回路の特性変化に基づいて前記被検出電流の向きに対応する電気信号を出力する出力回路と、
を備えることを特徴とする電流センサ。 A magnetic core for passing magnetic flux due to the detected current;
A resonant circuit including a winding wound around the magnetic core;
An oscillator that applies a signal of a predetermined frequency to the resonant circuit;
An output circuit connected to the resonant circuit and outputting an electrical signal corresponding to the direction of the detected current based on a characteristic change of the resonant circuit that changes according to the direction of the detected current;
A current sensor comprising:
前記磁界バイアスは、前記磁性体コアを磁気飽和領域に到達させること、
を特徴とする請求項2記載の電流センサ。 The magnetic field bias unit is a bias winding wound around a magnetic core and a power source that conducts a constant current to the bias winding, or a permanent magnet,
The magnetic field bias causes the magnetic core to reach a magnetic saturation region;
The current sensor according to claim 2.
前記磁性体コアに巻回された巻線を含む共振回路と、
前記共振回路に対して所定の周波数の信号を印加する発振器と、
前記共振回路に接続され、前記被検出電流の大きさに応じた前記共振回路の特性変化に対応する大きさの電気信号を出力する出力回路と、
前記磁性体コアのギャップに配置されたホール素子と、
前記ホール素子の出力電圧に基づく前記被検出電流の向きに応じて、前記出力回路の出力極性を反転させる極性反転回路と、
を備えることを特徴とする電流センサ。 A magnetic core for passing magnetic flux due to the detected current;
A resonant circuit including a winding wound around the magnetic core;
An oscillator that applies a signal of a predetermined frequency to the resonant circuit;
An output circuit connected to the resonance circuit and outputting an electric signal having a magnitude corresponding to a characteristic change of the resonance circuit according to the magnitude of the detected current;
A hall element disposed in a gap of the magnetic core;
A polarity inversion circuit for inverting the output polarity of the output circuit according to the direction of the detected current based on the output voltage of the Hall element;
A current sensor comprising:
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