JP2015203698A

JP2015203698A - 電流変換器における減衰を低減するためのシステム及び方法

Info

Publication number: JP2015203698A
Application number: JP2015078100A
Authority: JP
Inventors: ネイサン・アンドリュー・ウェラー; Nathan Andrew Weller
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2015-11-16
Also published as: CN104977441A; US9448261B2; DE102015105576A1; US20150293157A1

Abstract

【課題】電流変換器内の電流センサーの周囲の磁気シールドにより生じる減衰を低減する。【解決手段】装置は、第１の軸方向リング８６と、第１の軸方向リング８６の下方に配置された第１の半径方向リング８２と、第１の軸方向リング８６の下方に配置された第２の半径方向リング８４と、を含む。第１の半径方向リング８２及び第２の半径方向リング８４は、半径方向に間隔をおいて配置される。また装置は、第１の軸方向リング８６と第１の半径方向リング８２との間に配置される非導電性の分離リング９０と、第１の半径方向リング８２と第２の半径方向リング８４との間に配置される電流センサー１２と、を含む。さらに、装置は、第１の半径方向リング８２、第２の半径方向リング８４、及び電流センサー１２の下方に配置される第２の軸方向リング８８を含む。【選択図】図６

Description

本明細書で開示される発明の主題は、電流変換器における減衰を低減するためのシステム及び方法に関する。より具体的には、本明細書で開示される発明の主題は、電流変換器内の電流センサーの周囲の磁気シールドにより生じる減衰を低減することに関する。

電流変換器は、装置及び／又はシステムの実電流入力及び／又は出力を測定することなどの様々な目的のために使用することができる。電流変換器は、一般的には、センサーで測定された入力及び／又は出力を受け取って、いくつかの実施形態では、それを変換する回路と対になる電流センサーを含む。特定の用途では、電流変換器は小電流を測定することができ、それは小さな磁界を生成する。これらの用途では、電流センサーは、小さい磁界をおおい隠すことができる外部磁界による干渉を低減する磁性材料によって、おそらく取り囲まれている。磁性材料は、最も効果的な磁気シールドを提供するために、センサーの周囲において高い透磁率を有して連続していてもよい。

磁気材料が高い導電率を有する傾向があるので、磁気材料はまた、電流センサーの周囲に導電性シェルを形成することがあり得る。しかし、この導電性シェルは、電流センサーが測定しようとする、小電流によって生成される小さい磁界と干渉し、それを減衰させるおそれがある。いくつかの既存の電流変換器では、装置の内部部品を安定させるためのポッティング材料は、磁性材料の断片の間に流れ込むことができ、それらを電気的に分離することができる。ポッティング材料は、一般に、導電性シェルを遮断することができるので、電流センサーが正しく、又は少なくとも十分良好に動作することができる。他の電流変換器は、磁性材料がディスクリート部品で構成されているので、それらは導電性シェルを形成することなく、磁気シールドを形成することができる。減衰を経験する他の電流変換器では、システムは、適切に動作するために較正を必要とすることがあり得る。要するに、低い減衰で動作し、従来技術に存在する上記の問題点を克服する改良された電流変換器に対するニーズが存在する。

米国特許出願公開第２０１３／０２３４７２２号明細書

最初に請求する本発明の範囲に相応する特定の実施形態を、以下に要約する。これらの実施形態は特許請求される発明の範囲を限定しようとするものではなく、むしろ、これらの実施形態は本発明の可能性がある形式の概要を提供しようとするものにすぎない。実際、本発明は、以下に記載する実施形態に類似してもよく、あるいは異なってもよい様々な形態を含むことができる。

第１の実施形態では、装置は、第１の軸方向リングと、第１の軸方向リングの下方に配置される第１の半径方向リングと、第１の軸方向リングの下方に配置される第２の半径方向リングと、を含む。第１の半径方向リング及び第２の半径方向リングは、半径方向に間隔をおいて配置される。また装置は、第１の軸方向リングと第１の半径方向リングとの間に配置される非導電性の分離リングと、第１の半径方向リングと第２の半径方向リングとの間に配置される電流センサーと、を含む。さらに、装置は、第１の半径方向リング、第２の半径方向リング、及び電流センサーの下方に配置される第２の軸方向リングを含む。第１の軸方向リング、第１の半径方向リング、第２の半径方向リング、及び第２の軸方向リングは、電流センサーの周囲に磁気シールド及び導電性シェルを形成する。分離リングは、導電性シェルの電気的連続性を遮断する。

第２の実施形態では、組立の方法は、電流センサーに隣接して第１の半径方向リングを配置するステップと、電流センサーに隣接して第２の半径方向リングを配置するステップと、を含み、第１の半径方向リング及び第２の半径方向リングは、電流センサーの対向する側にある。また組立の方法は、第１の半径方向リングの上部に分離リングを配置するステップを含む。さらに、組立の方法は、第１の半径方向リング、電流センサー、及び分離リングの上部に第１の軸方向リングを配置するステップと、第１の半径方向リング、電流センサー、及び第２の半径方向リングの下方に第２の軸方向リングを配置するステップと、を含む。

第３の実施形態では、システムは装置を含む。装置は、次に、ハウジングと、ハウジング内に配置される第１の軸方向リングと、を含む。第１の半径方向リング及び第２の半径方向リングは、第１の軸方向リングの上部に配置され、第１の半径方向リング及び第２の半径方向リングは、半径方向に間隔をおいて配置される。電流センサーは、第１の半径方向リングと第２の半径方向リングとの間に配置される。さらに、分離リングは、第１の半径方向リングの上部に配置され、第２の軸方向リングは、第１の半径方向リング、電流センサー、及び分離リングの上部に配置される。また装置は、第２の軸方向リングの上に配置され、非導電性シェルを形成するようにハウジングに結合される蓋と、電流センサーに電気的に結合され、ハウジング内に配置される複数のコネクタピンと、を含む。蓋及びハウジングは、非導電性シェルを形成する。第１の軸方向リング、第１の半径方向リング、第２の半径方向リング、及び第２の軸方向リングは、電流センサーの周囲に磁気シールド及び導電性シェルを形成する。分離リングは、導電性シェルの電気的連続性を遮断する。

本発明のこれらの、ならびに他の特徴、態様及び利点は、添付の図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読めば、よりよく理解されよう。添付の図面では、図面の全体にわたって、類似する符号は類似する部分を表す。

本開示の態様による、電流変換器較正システムの実施形態を示す模式図である。本開示の態様による、図１の電流変換器較正システムの較正回路の実施形態を示す図である。本開示の態様による、図１の電流変換器較正システムを用いて電流変換器を較正するための方法の実施形態を示すフローチャートである。本開示の態様による、図１の電流変換器較正システムの電流変換器を遮蔽するための、シールド用ハウジングの実施形態の上面斜視図である。本開示の態様による、図４のハウジングの実施形態の内部図である。本開示の態様による、図４のシールド組立体の実施形態の分解図である。本開示の態様による、図６のシールド組立体を組み立てるための方法の実施形態を示すフローチャートである。本開示の態様による、図４のシールド組立体の正方形状の実施形態の平面図である。本開示の態様による、図４のシールド組立体の八角形状の実施形態の平面図である。本開示の態様による、図４のシールド組立体の六角形状の実施形態の平面図である。

以下で、本発明の１つ又は複数の具体的な実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供しようと努力しても、実際の実施のすべての特徴を本明細書に記載することができるというわけではない。エンジニアリング又は設計プロジェクトのような実際の実施の開発においては、開発者の特定の目的を達成するために、例えばシステム関連及び事業関連の制約条件への対応等実施に特有の決定を数多くしなければならないし、また、これらの制約条件は実施毎に異なる可能性があることが理解されるべきである。さらに、このような開発作業は複雑で時間がかかるかもしれないが、にもかかわらず、この開示の利益を得る当業者にとっては、設計、製作、及び製造の日常的な仕事であることが理解されるべきである。

本発明の様々な実施形態の要素を導入する場合に、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」及び「前記（ｓａｉｄ）」は１つ又は複数の要素があることを意味するものである。「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、及び「ｈａｖｉｎｇ（有する）」という用語は、包括的なものであって、列挙された要素以外の付加的な要素があり得ることを意味している。

電流変換器は、装置（例えば、発電機、モータ等）の実電流入力及び／又は出力を測定し、装置内のリーク電流の量を決定することなどを含む種々の目的のために使用することができる。電流変換器は、非常に小さい電流を測定するために使用することができるので、電流変換器は、電流変換器内の電流センサーの周囲に磁気シールドを生成する材料を含むことができる。この磁気シールドは、電流変換器が測定しようとする小電流によって生じる小さい磁界に影響を及ぼすおそれがある外部磁界による干渉を低減することができ、したがって、電流変換器によってなされる測定の信頼性を向上することができる。

しかし、磁性材料は、高い導電率を有する場合があるので、電流センサーの周囲で導電性シェルを形成することがあり得る。この導電性シェルは、電流変換器が測定しようとする小電流によって生じる小さい磁界を減衰させるおそれがある。いくつかの電流変換器では、装置の内部部品を安定させるために用いられるポッティング材料は、磁性材料の間の空間内へ浸透し、導電性シェルの連続性を部分的に遮断して、減衰を低減することができる。他の電流変換器では、磁気シールドを形成しつつ、導電性シェルを形成しないように、磁性材料を離散的に実装することができる。他の解決策は、変換器から受け取った信号の較正を含むことができる。しかし、これらの技術は、電流変換器及び電流変換器を監視するシステムに対して、望ましくないコスト及び／又は複雑さを加えることがあり得る。加えて、これらの技術は容易に繰り返すことができず、これらの技術を用いて構築された電流変換器の全体的な信頼性を低減させるおそれがある。

したがって、本実施形態は、電流変換器における磁性体によって生じる減衰を一貫して繰り返して低減することに関する。本明細書に記載する実施形態は、電流変換器の磁性材料の２つ以上の断片の間に配置され得る分離リングを利用することを含む。分離リングは、導電性シェルの連続性を均一に遮断して、電流変換器が測定しようとする電流に関係する磁界の減衰を低減することができる。導電性シェルを遮断して減衰を低減させる部品を用いることによって、本電流変換器は、時間の経過と共に向上した信頼性及び精度を有することができ、より一貫した方法で構築することができる。

導入として、図１は、電流変換器較正システム（電流変換器１０）の模式図である。電流変換器１０は、電流センサー１２及び較正回路１４を含んでもよい。電流センサー１２は、導体を流れる電流から結合磁界を検出するトロイダルインダクタ及びフェライトコアを用いた電流変圧器であってもよい。較正回路１４は、電流変換器１０の測定出力を較正するために使用することができる。

一実施形態では、電流センサー１２は、電流Ｉを導通する導体１６の周囲に結合されてもよい。ここで、トロイダルインダクタは、電流Ｉの振幅に比例する電流又は電圧出力（即ち、電流センサー１２の測定出力）を生成することができる。図１は、単一の導体１６の周囲に結合されている電流センサー１２を示しているが、電流センサー１２は、複数の導体の周囲に結合されてもよいことに留意されたい。このように、電流センサー１２は、電流センサー１２によって監視されている導体の全体に対する正味の電流を測定することができる。

当業者には理解されるように、電流センサー１２は、単一のセンサーコア及びセンサーコアの全周に巻装された単一のコイルを含んでもよい。しかしながら、他の実施形態では、コイルは、センサーコアの周囲の重要な部分の周囲に巻装されてもよく、そのようにして、巻線はセンサーコアの周囲を実質的に覆うことができる。さらに他の実施形態では、複数のコイルがセンサーコアの周囲に巻装されてもよく、そのようにして、複数の巻線は、センサーコアの周囲を実質的に又は完全に覆うことができる。最後に、さらに他の実施形態では、センサーコアは、互いに当接する個別の断片から形成されてもよく、複数のコイルは、個別の断片に巻装されて、センサーコアの周囲を実質的に又は完全に覆うことができる。

一般的には、電流センサー１２の測定出力（即ち、電流変換器１０の測定出力）は、測定出力と電流Ｉとの間の位相シフト（例えば、度）を含むことができる。位相シフト量は、電流変換器１０（即ち、電流センサー１２及び較正回路１４）内の固有インダクタンス、キャパシタンス、及び／又は抵抗、ならびに電流変換器１０に結合された任意の負荷回路のインピーダンスに依存し得る。さらに、個々の電流変換器１０は、異なる固有インダクタンス、キャパシタンス、及び／又は抵抗特性を有すことがあり得るので、各電流変換器１０は、異なる感度又は許容誤差を有することがあり得る。即ち、各電流変換器１０は、各電流変換器１０の異なる感度に起因して、同じ入力電流に対してわずかに異なる測定値を出力することがあり得る。例えば、１００アンペアの電流が導体１６を流れている場合に、１つの電流変換器１０は１ボルトを出力するが、同じ１００アンペアの電流が導体１６を流れている場合に、別の電流変換器１０は１．１ボルトを出力することがあり得る。各電流変換器１０の感度は、トロイダルインダクタの巻線の巻数、トロイダルインダクタの固有抵抗、負荷回路の抵抗等を含む様々な要因により変化し得る。

以上を念頭において、較正回路１４は、電流変換器１０の位相シフト及び／又は感度特性を制御することができる。即ち、較正回路１４は、いくつかの所望の位相シフト及び／又は感度特性に一致するように、電流変換器１０の出力の位相シフト及び／又は感度特性を調整することができる。一実施形態では、較正回路１４は、異なる電流変換器１０を較正するために使用することができ、そのようにして、各電流変換器１０の測定出力は、実質的に同様又は等しく（例えば１％未満）なり得る。例えば、各電流変換器１０が、様々な入力電流（例えば、電流Ｉ）について実質的に同様な又は等しい値を出力するように、較正回路１４は、複数の電流変換器１０の出力の位相シフト及び感度特性を調整することができる。

較正回路１４は、較正回路１４の２つの可変抵抗器の抵抗値を調整することにより、電流変換器１０の位相シフト及び／又は感度特性を制御することができる。例えば、図２は、較正回路１４に結合された電流センサー１２を示す、電流変換器１０の回路図２０を示す。図２に示すように、較正回路１４は、感度抵抗器２４と直列に接続された位相シフト抵抗器２２を含み、それらは電流変換器１０の測定出力の位相シフト及び感度特性を制御するために用いることができる。位相シフト抵抗器２２及び感度抵抗器２４は、電流変換器１０の測定出力の位相シフト及び感度特性を較正するために調整することができる可変抵抗器であってもよい。特定の実施形態では、電流変換器１０の測定出力が、所望の、又は指定された測定出力値と実質的に一致するまで、位相シフト抵抗器２２及び感度抵抗器２４を調整することができる。このようにして、各々異なる電流センサー１２及び異なる較正回路１４を有する複数の電流変換器１０を較正することができ、そのようにして、各電流変換器１０が異なる固有のインダクタンス、キャパシタンス、抵抗等を有していても、較正された各電流変換器１０は、同一の測定特性を示すことができる。さらに、動作している電流変換器１０が現場で故障した場合には、交換した電流変換器１０を較正するために較正回路１４を使用することができ、そのようにして、故障した電流変換器１０は、交換された電流変換器１０と同一の位相シフト及び感度特性を有する電流変換器１０に置き換えることができる。交換した電流変換器１０は、前に使用していた電流変換器１０の測定データと同様の又は等しい測定データをユーザー又はシステムに提供し続けることができ、それによって、その後に収集される測定データの完全性を維持することができる。

一実施形態では、較正回路１４は、電流センサー１２の二次巻線の両端間に結合することができる。また較正回路１４は、保護回路２６に結合されてもよく、保護回路２６はいくつかの抵抗器、ダイオード、ツェナーダイオード等を含んでもよい。保護回路２６は、有害な信号（例えば、電圧スパイク、ショート等）から位相シフト抵抗器２２、感度抵抗器２４、及び電流変換器１０を保護することができる。さらに、保護回路２６は、過剰なエネルギーから電流変換器１０又は較正回路１４に接続された追加の機器を保護することができる。追加の機器の例としては、信号調整機器、様々なタイプの監視装置、プラント制御機器等を挙げることができる。

較正回路１４は、感度抵抗器２４の両端の電圧を測定することができる出力端子２８を含んでもよい。出力端子２８は、電流変換器１０の測定出力に対応することができ、電流変換器１０を較正するために用いることもできる。即ち、出力端子２８を介して取得した電圧波形は、電流変換器１０の位相シフト又は感度特性を、ユーザー、モデル、テーブル等によって提供される目標レベルに調整するべきかどうかを決定するために用いることができる。さらに、特定の実施形態では、出力端子２８を介して取得した電圧波形が、指定された位相シフト及び感度特性を有する所望の電圧波形と実質的に一致するまで、位相シフト抵抗器２２及び感度抵抗器２４の抵抗値をそれぞれ調整することができる。

上述したように、電流変換器１０の測定出力は、導体１６を流れる電流Ｉに比例することができる。これを念頭において、出力端子２８で取得した電圧波形もまた電流Ｉに比例する。一実施形態では、電流Ｉは、電流源３０によって導体１６に供給されてもよい。電流源３０は、電流Ｉを供給することができる正確な電流源であってもよく、そのようにして、電流Ｉは、電流源３０に指定した、又は入力した電流値を正確に反映することができる。このようにして、電流変換器１０は、導体１６に供給される既知の電流値に基づいて精度よく較正することができる。

一般に、位相シフト抵抗器２２、感度抵抗器２４、電流源３０は、較正回路１４を使用して電流変換器１０を較正することができるユーザー／オペレータによって個別に制御し動作させることができる。しかし、特定の実施形態では、位相シフト抵抗器２２、感度抵抗器２４、及び電流源３０は、コントローラ３２に結合することができる。コントローラ３２は、通信部３４、プロセッサ３６、メモリ３８、記憶装置４０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート４２等を用いて、位相シフト抵抗器２２、感度抵抗器２４、及び電流源３０を制御することができる。

通信部３４は、電流変換器１０内の様々な構成要素（例えば、電流源３０）間の通信を容易にすることができる無線又は有線の通信部であってもよい。プロセッサ３６は、コンピュータ実行可能コードを実行することができる任意のタイプのコンピュータプロセッサ又はマイクロプロセッサであってもよい。メモリ３８及び記憶装置４０は、プロセッサ実行可能コード又は命令を記憶するための有形な機械可読媒体として機能できる任意の好適な製造物であってもよい。これらの製造物は、本明細書に開示される技術を実行するためにプロセッサ３６によって実行可能なプロセッサ実行可能コードを記憶することができるコンピュータ可読媒体（例えば、任意の好適な形式のメモリ又は記憶装置）を表すことができる。

またコントローラ３２は、出力端子２８に結合することができ、そのようにして、電流変換器１０によって出力された電圧波形を監視することができる。一実施形態では、コントローラ３２は、ユーザーから位相シフト及び感度特性を受け取ることができ、それから電流変換器１０を自動的に調整することができる。即ち、コントローラ３２は、電流源３０に対して、導体１６に供給する電流値を指定することができ、続いて出力端子２８の電圧波形を監視することができる。出力端子２８で取得した電圧波形が、受け取った位相シフト及び感度特性と実質的に一致する位相シフト及び感度特性を有するまで、コントローラ３２は、位相シフト抵抗器２２及び感度抵抗器２４の抵抗値を調整することにより、電流変換器１０を較正することができる。較正回路１４を用いて電流変換器１０を較正するための方法に関する追加の詳細を、以下に図３を参照してより詳細に説明する。

図３は、較正回路１４を用いて電流変換器１０を較正するために用いることができる方法５０のフローチャートを示す。一実施例では、方法５０は、コントローラ３２によって実行することができるが、方法５０は、位相シフト抵抗器２２及び感度抵抗器２４の抵抗値、ならびに電流源３０を制御することができ、出力端子２８の電圧出力を監視することができる一人又は複数のユーザー／オペレータによって実行されてもよいことに留意されたい。

ブロック５２において、コントローラ３２は、入力電流波形及び期待される又は所望の電流変換器測定出力を受け取ることができる。入力電流波形は、電流源３０を介して導体１６に供給され得る電流Ｉを表す電流波形の振幅及び周波数を含むことができる。次に、期待される電流変換器測定出力は、電流変換器１０の導体１６を流れる電流Ｉの入力電流波形に関係する期待される出力値に対応することができる。さらに、電流変換器測定出力は、電流変換器測定出力の波形が、供給される電流Ｉの波形からずれる場合がある特定の位相シフトを指定することもできる。

これらの値を受け取った後、ブロック５４において、コントローラ３２は、電流源３０に信号を送って、ブロック５２で受け取った入力電流波形に対応する電流Ｉを導体１６に提供することができる。電流源３０は、導体１６に適切な電流Ｉを供給してもよい。

ブロック５６において、コントローラ３２は、出力端子２８を介して電流変換器測定出力を受け取ることができる。一実施形態では、コントローラ３２は、導体１６を流れる電流Ｉに関係する電流波形に比例し得る電圧波形を受け取ることができる。

ブロック５２で受け取った期待される電流変換器測定出力及びブロック５６で受け取った実際の電流変換器測定出力を用いて、コントローラ３２は、ブロック５８において、実際の電流変換器測定出力が、期待される電流変換器測定出力と実質的に一致するか否かを判定することができる。例えば、コントローラ３２は、実際の電圧波形の振幅が期待される電圧波形の振幅と同じ程度又は許容範囲内（例えば、１％未満）で一致するか否かを判定することができる。さらに、コントローラ３２は、実際の電圧波形が期待される電圧波形と同位相であるか否かを判定することもできる。実際の電圧波形の振幅が期待される電圧波形の振幅と一致しない場合、又は実際の電圧波形が期待される電圧波形と同位相ではない場合には、コントローラ３２は、ブロック６０に進むことができる。

ブロック６０において、出力端子２８において取得された実際の電圧波形の振幅及び位相が期待される電圧波形の振幅及び位相と一致するように、コントローラ３２は、位相シフト抵抗器２２若しくは感度抵抗器２４、又はその両方に信号を送り、それぞれの抵抗値を調整することができる。一実施形態では、コントローラ３２は、以下に示す式１の伝達関数に従って、位相シフト抵抗器２２及び感度抵抗器２４の抵抗値を調整することができる。

ここで、

は出力端子２８で取得された実際の電圧に対応し、

は導体１６を流れる電流Ｉに対応し、Ｎ_pは電流変換器較正システム１０の一次巻線の数に対応し、Ｎ_sは電流センサー１２の二次巻線の数に対応し、ωは電流Ｉの角周波数に対応し、Ｌ_mは電流センサー１２のインダクタンスに対応し、Ｒ_sは電流センサー１２の巻線の抵抗に対応し、Ｒ_Fは位相シフト抵抗器２２の抵抗に対応し、Ｒ_Lは感度抵抗器２４の抵抗に対応する。

さらに、位相角は、以下に示す式２に従って特徴づけることができる。

このように、コントローラ３２は、出力端子２８を介して取得された実際の電圧ならびに式１及び式２に基づいて、位相シフト抵抗器２２及び感度抵抗器２４の抵抗値を調整することができる。その後、出力端子２８を介して取得された実際の電圧波形が期待される電圧波形と実質的に一致する（例えば、１％未満の差）まで、コントローラ３２は、ブロック５６に戻り、更新された電流変換器測定出力を受け取って、ブロック５６、５８、６０を連続して実行することができる。このように、コントローラ３２は、実際の電圧波形が期待される電圧波形と実質的に一致するまで、位相シフト抵抗器２２及び感度抵抗器２４の抵抗値を調整することができる。

ブロック５８を再び参照すると、実際の電圧波形が期待される電圧波形と一致した場合には、コントローラ３２は、ブロック６２へと進み、方法５０を終了することができる。即ち、ブロック６２において、実際の電圧波形が期待される電圧波形と一致するので、電流変換器１０は、ブロック５２で受け取ったパラメータにより較正されたとみなすことができる。特定の実施形態では、方法５０は、製造された後すぐにいくつかの電流変換器で実行することができる。このように、製造された電流変換器の各々は、実質的に同じ位相シフト及び感度特性を示すことができる。その結果、電流変換器のキャパシタンス、インダクタンス、及び抵抗への影響を、較正回路１４を用いて補償することができるので、より低コストの部品（例えば、交換可能な）を用いて電流変換器を製造することができる。

さらに、上述したように、電流変換器１０を使用することに関連する１つの困難な態様は、リアルタイムでモータや発電機のステータ巻線のリーク電流を正確に測定することを含む。ステータ巻線における過度のリーク電流は、モータ又は発電機に損傷を引き起こすおそれがある。しかし、リーク電流は、振幅及び位相（即ち、モータの線間電圧に対する）ならびに実数成分（例えば、抵抗）及び虚数成分（例えば、容量）を含む複素信号であり、その信号レベルは、モータの線電流の信号と比較して非常に小さい場合があり得る。したがって、高精度で高性能の電流センサーは、正確なリーク電流測定を一貫して取得することにおいて有用であり得る。

上述した較正回路１４を用いることにより、同様に設計されたいくつかの電流変換器は、同じ入力電流に対して同様な又は等しい測定値を一貫して出力することができる。即ち、較正回路１４は、作製するために用いる材料の磁気特性及び製造プロセスに起因する電気特性（例えば、抵抗）及び磁気特性（例えば、インダクタンス）について、高い許容レベルをもつことができる異なるトロイダル型電流変換器１０を較正することができる。さらに、較正回路１４は、電流変換器１０の出力信号と測定されたリーク電流との間の位相シフトを補償することができる。したがって、上述した較正回路１４は、部品仕様についてはるかに大きなばらつきをもって電流変換器１０を製造することを可能にすることができる。結果として、電流変換器の製造に関する製造コストを低減することができ、より厳しい性能仕様を満たすように電流変換器１０を較正することができる。

較正回路１４を用いて同様の出力測定値を有する電流変換器１０を製造することに加えて、製造された各電流変換器１０を一貫して遮蔽するために中実側面シールドを用いることができる。いくつかの実施形態では、シールドの１つ又は複数がテープ巻きシールドであってもよく、それは実質的に中実のオブジェクトを形成するように層状に巻かれたテープで構成されてもよい。中実側面シールドの使用及びテープ巻きシールドの使用の両方について、以下でより詳細に説明する。

これを念頭において、図４は、中実側面シールド組立体７０の上面斜視図を示す。中実側面シールド組立体７０は、一実施形態では、ほぼ環状形状７１を形成し得るハウジング７２を含むことができ、電流変換器１０を遮蔽するために用いられる透磁性材料を嵌め込むことができる環状空洞７４を含むことができる。透磁性材料は磁界を吸収することができる。特定の実施形態では、透磁性材料は、透磁率が自由空間に対して測定することができる。

ハウジング７２は、プラスチック、アルミニウム、任意のポリマー、ガラス繊維、非フェライト金属等で構成することができる。一実施形態では、ハウジング７２は、較正回路１４を囲むことができる拡張空洞７６を含んでもよい。このように、ハウジング７２は、較正回路１４の出力端子２８へのアクセスを提供するために使用され得るコネクタピン７８を含んでもよく、それはユーザーが較正回路１４を介して電流変換器１０を較正することを可能にすることができる。

これを念頭において、図５は、ハウジング７２の内部図７９からの環状空洞７４及び拡張空洞７６を示す。ハウジング７２は、ベース７３、内側環状空洞壁７５と外側環状空洞壁７７を含んでもよい。このように、環状空洞７４は、ベース７３と、内側環状空洞壁７５と、外側環状空洞壁７７との間の空間を含んでもよい。一般的には、ベース７３、内側環状空洞壁７５、及び外側環状空洞壁７７が同じ材料で構成され、その材料の一片から形成されるように、ハウジング７２を形成することができる。一実施形態では、較正回路１４は、コネクタピン７８を介してアクセスできるように、拡張空洞７６内の外側環状空洞壁７７の内側に嵌合し、それはワイヤ、ケーブル等が較正回路１４にアクセスすることを可能にすることができる。

上述したように、環状空洞７４は、４つの環状リングを嵌合することができ、各環状リングは、電流センサー１２の１つの側面を遮蔽することができる。図６は、図４の垂直線Ｉで切断した中実側面シールド組立体７０の断面分解図８０を示す。具体的には、図６は、各々の環状リングがどのように電流センサー１２の周囲に嵌合することができるかを示す。図示するように、中実側面シールド組立体７０は、内側半径方向リング８２（例えば、半径方向内側リング又はディスク）、外側半径方向リング８４（例えば、半径方向外側リング又はディスク）、上部軸方向リング８６（例えば、軸方向上側リング又はディスク）、ならびに底部軸方向リング８８（例えば、軸方向下側リング又はディスク）を含んでもよい。内側半径方向リング８２及び外側半径方向リング８４は、半径方向に互いに間隔をおいて配置されてもよく、上部軸方向リング８６及び底部軸方向リング８８は、軸方向に互いに間隔をおいて配置されてもよい。さらに、内側半径方向リング８２及び外側半径方向リング８４は、互いに同心に配置されてもよい。

一実施形態では、上部軸方向リング８６及び底部軸方向リング８８の内側半径と外側半径との間の半径方向距離Ｄは、内側半径方向リング８２の半径方向厚さＴ１と、電流センサー１２の半径方向厚さＴ２と、外側半径方向リング８４の半径方向厚さＴ３と、の和とほぼ等しいか、又はそれより大きくてもよい。このように、上部軸方向リング８６と底部軸方向リング８８は、ハウジング７２の外側に存在し得る電気的又は磁気的ノイズから電流センサー１２の上部及び底部を効果的に遮蔽することができる。

内側半径方向リング８２及び外側半径方向リング８４に戻ると、内側半径方向リング８２の長さＬ１（例えば、軸方向の高さ）及び外側半径方向リング８４の長さＬ３（例えば、軸方向の高さ）は、電流センサー１２の長さＬ２（例えば、軸方向の高さ）とほぼ等しいか、又はそれより大きくてもよい。このように、電流センサー１２の内側半径及び外側半径を、ハウジング７２の外側に存在し得る電気的又は磁気的ノイズから効果的に遮蔽することができる。組み合わせでは、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８は、電流センサー１２の各側面を遮蔽することができ、そのようにして電流センサー１２の全体が様々な磁気的及び電気的ノイズ源から効果的に遮蔽される。

特定の実施形態では、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８は、スーパーマロイ（例えば、ニッケル鉄合金）、Ｍｅｔｇｌａｓ（登録商標）、ｕｌｔｒａｐｅｒｍ、ＭｕＭＥＴＡＬ（登録商標）等の透磁性材料から各々構成され、その透磁率は、自由空間に対して測定することができる。このように、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８は、レーザ切断、ウォータージェット切断等を用いて正確な測定に製造される材料の固体片であってもよい。一般に、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８の厚さは、少なくとも０．０７５インチとすることができる。特定の実施形態では、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、又は底部軸方向リング８８は、完全な内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、又は底部軸方向リング８８を形成するために、互いの上部に積層されたいくつかの断片を含んでもよい。即ち、例えば、上部軸方向リング８６は、互いの上部に積層された０．００７５インチの厚さの１０枚の透磁性材料で構成され、０．０７５インチの上部軸方向リング８６を形成してもよい。

さらに、上述したように、特定の電流変換器１０は、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、又は底部軸方向リング８８の少なくとも１つにテープ巻きシールドを使用することができる。特に、内側半径方向リング８２及び外側半径方向リング８４は両方とも、特定の実施形態ではテープ巻きシールドであってもよい。テープ巻きシールドは、ケイ素鉄合金（例えば、ＶＩＴＲＯＰＥＲＭ（登録商標））等の透磁性材料で作ることができる。透磁性材料は、特定の量の層（例えば、少なくとも１００層、少なくとも２００層等）を形成するように巻かれてもよい。テープ巻きシールドを用いることにより、電流変換器１０の動作中に生成される渦電流の大きさを低減することができ（即ち、透磁性材料内で失われるエネルギーを低減することができ）、電流センサー１２の精度を向上させることができる。さらに、テープ巻きシールドはまた、中実シールドに対して増加した透過率を有することができる。

上述したように、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８は、電流センサー１２の全体をハウジング７２の外部の電気的又は磁気的ノイズから効果的に遮蔽することができる。さらに、透磁性材料は高導電率を有する傾向があるので、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８は、電流センサー１２の周囲に導電性シェルを形成することがあり得る。しかし、電気及び磁気シールドは、また電流センサー１２が測定しようとする電流（例えば、電流Ｉ）によって生じる磁界と干渉して、それを減衰させるおそれがある。

電流センサー１２が測定するべき磁界の減衰を一貫して低減するために、中実側面シールド組立体７０は、図６に示すように、分離リング９０を含んでもよい。分離リング９０は、導電性シェルの電気的連続性を遮断し、中実側面シールド組立体７０の任意の部分で導電性シェルを中断することができる。特定の実施形態では、分離リング９０は、環状シールドリングの１つ若しくは複数の全周及び電流センサー１２の全周にわたって電気的分離を提供することができる。あるいは、分離リング９０は、電流センサー１２の周囲の異なる量（例えば、２５％、３０％、５０％等）に対して電気的分離を提供することができる。分離リング９０が電流センサー１２の周囲の一部に電気的分離を提供する実施形態では、分離リング９０は、１つの部分において電気的分離を提供してもよいし、電流センサー１２の周囲に（例えば、電流センサー１２の周りに等間隔に）配置されたいくつかの断片で構成されてもよい。

分離リング９０は、ポリプロピレン材料等の電気的絶縁性材料から構成されてもよい。さらに、内側半径方向リング８２は、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８によって生成される磁気シールドの連続性を維持するために、分離リング９０を最小限の大きさに制限することが望ましい場合がある。例えば、特定の実施形態では、分離リング９０は、１マイクロメートルから２０ミリメートルの範囲の厚さを有してもよい。他の実施形態では、分離リング９０は、１ナノメートルと同程度に小さい厚みを有してもよい。

図６に示すように、分離リング９０は、内側半径方向リング８２と、外側半径方向リング８４と、上部軸方向リング８６との間に配置される。具体的には、分離リング９０は、上部軸方向リング８６と同一形状を有する一体構造体である。代わりに、又はさらに、分離リング９０は、内側半径方向リング８２と、外側半径方向リング８４と、底部軸方向リング８８との間に配置されてもよい。他の実施形態では、分離リング９０が、内側半径方向リング８２と上部軸方向リング８６との間に配置されて、他の材料（例えば、ポッティング材料）が、外側半径方向リング８４と上部軸方向リング８６との間に配置されてもよく、又はその逆であってもよい。代わりに、又はさらに、分離リング９０が、内側半径方向リング８２と底部軸方向リング８８との間に配置されて、他の材料（例えば、ポッティング材料）が、外側半径方向リング８４と底部軸方向リング８８との間に配置されてもよく、又はその逆であってもよい。

特定の実施形態では、追加の材料（例えば、ポッティング材料）を使用しなくてもよい。例えば、分離リング９０が、内側半径方向リング８２と上部軸方向リング８６との間に配置されて、外側半径方向リング８４及び上部軸方向リング８６が電気的に接触してもよく、又はその逆であってもよい。代わりに、又はさらに、分離リング９０が、内側半径方向リング８２と底部軸方向リング８８との間に配置されて、外側半径方向リング８４及び底部軸方向リング８８が電気的に接触してもよく、又はその逆であってもよい。このような実施形態では、分離リング９０は、その位置に応じて内側半径方向リング８２又は外側半径方向リング８４と同一の形状を有してもよい。分離リング９０及び任意の追加の材料（例えば、ポッティング材料）の組み合わせを用いることは、各材料の相対的な厚さ、及び磁気シールド部品（即ち、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８）の寸法に依存してもよい。

中実側面シールド組立体７０の特定の実施形態では、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８のうちの２つ又は３つは、一体として形成されてもよい。即ち、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８のうちの２つ又は３つは、透磁性材料から製造することができ、そのようにして、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８のうちの２つ又は３つは、一緒に形成されてもよい。例えば、内側半径方向リング８２及び底部軸方向リング８８は、透磁性材料の単一片から作製され、それにより第１の単一シールド片を形成してもよい。同様に、外側半径方向リング８４と上部軸方向リング８６は、透磁性材料の単一片から作製され、それにより第２の単一シールド片を形成してもよい。これらの断片は、共に電流センサー１２の周囲に配置することができ、電流センサー１２の側面の各々を遮蔽することができる。同様に、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６は、透磁性材料の単一片から作製され、それにより電流センサー１２の３つの側面の周りに嵌合し得る単一シールド片を形成してもよい。底部軸方向リング８８は、３面シールド片の上部に配置されて、各方向のノイズから電流センサー１２を遮蔽することができる。これらの特定の実施形態では、分離リング９０は、図６に示すように、上部軸方向リング８６又は底部軸方向リング８８と同じ形状を依然として有してもよい。あるいは、他の実施形態では、分離リング９０は、上述したように、その位置に応じて、内側半径方向リング８２又は外側半径方向リング８４と同じ形状を有してもよい。

ハウジング７２は、蓋９２を含んでもよい。蓋９２は、ネジ等の留め具を使用して、内側環状空洞壁７５、外側環状空洞壁７７、内側半径方向リング８２と、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、又は底部軸方向リング８８に結合することができる。ハウジング７２が蓋９２を用いて互いに固定されると、中実側面シールド組立体７０は、ハウジング７２の外側に存在し得る電気的又は磁気的ノイズから電流変換器１０を効果的に遮蔽することができる。

上述したように、ハウジング７２は、アルミニウム等の導電性材料から構成することができる。いくつかの実施形態では、蓋９２は、外側環状空洞壁７７に結合されて、ハウジング７２が電流センサー１２の周囲に導電性シェルを形成することを防止することができる。即ち、蓋９２の外側半径は、外側環状空洞壁７７の半径よりも大きくすることができ、そのようにして、蓋９２と外側環状空洞壁７７との間に、材料の重なり及び電気的重なり、ならびに電気的接続が生じる。これらの実施形態では、蓋９２の内側半径は、内側環状空洞壁７５の半径よりも大きくすることができ、そうすることで、そこでは電気的接触がなく、ハウジング７２により形成された導電性シェルの電気的連続性を遮断することができる。

図７は、図６に示した中実側面シールド組立体７０を組み立てるための方法１００のブロック図を示す。方法１００について以下で詳細に説明するが、方法１００は、図７に示していない他のステップを含んでもよく、図示するステップは、異なる順序で、又は同時に実行してもよい。

ブロック１０２から開始して、内側半径方向リング８２を、電流センサー１２に隣接して配置することができる。次に、ブロック１０４において、外側半径方向リング８４を、電流センサー１２の反対側に隣接して配置することができる。上述したように、内側半径方向リング８２及び外側半径方向リング８４は、互いに同心になるように配置されてもよい。

ブロック１０６では、分離リング９０を、内側半径方向リング８２の上部に配置することができる。代わりに、又はさらに、分離リング９０は、外側半径方向リング８４の上部に配置されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、分離リング９０は、内側半径方向リング８２及び外側半径方向リング８４の両方にまたがる一体構造体であってもよい。上述したように、分離リング９０がただ１つの半径方向リングの上部に配置される実施形態では、追加の材料（例えば、ポッティング材料）が、分離リング９０によって覆われていない半径方向リングの上部に配置されるか、又は堆積されてもよい。

分離リング９０の装着後、ブロック１０８で、上部軸方向リング８６を、分離リング９０、電流センサー１２、及び外側半径方向リング８４の上部に配置することができる。いくつかの実施形態では、上述したように、分離リング９０は、内側半径方向リング８２及び外側半径方向リング８４にまたがってもよいし、上部軸方向リング８６は、分離リング９０の上部に配置されてもよい。最後にブロック１１０において、底部軸方向リング８８を、電流センサー１２、内側半径方向リング８２、及び外側半径方向リング８４の下方に配置することができる。いくつかの実施形態では、分離リング９０は、底部軸方向リング８８と、内側半径方向リング８２及び外側半径方向リング８４の少なくとも一方との間に配置されてもよい。

理解されるように、方法１００はまた、上述していない他のステップを含んでもよい。例えば、方法１００は、組み立てられた装置をハウジング内に配置するステップ、又は電流センサー１２をコネクタピン７８に電気的に結合するステップを含んでもよい。他の実施形態では、方法１００は、組み立てられた装置をハウジング７２に配置するステップと、装置の内部部品を安定化させるためにポッティング材料を堆積させるステップと、を含んでもよい。

中実側面シールド組立体７０は、環状ハウジング７２、環状の蓋９２、及び４つの環状シールドリング（即ち、内側半径方向リング８２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８）を有するものとして説明してきたが、中実側面シールド組立体７０は、他の形状に形成されてもよく、そのようにして電流変換器１０が中実側面シールド組立体７０内に嵌合してもよいことに留意されたい。例えば、図８に示すように、中実側面シールド組立体７０は、正方形状の外縁及び環状の内縁を有してもよい。このように、環状ハウジング７２、環状の蓋９２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８は、図６に示すように、上述した各断片が正方形状の外縁及び環状の内縁を有するように形成することができ、環状リング８２は、環状の内縁及び外縁を有することができる。

別の実施例では、図９に示すように、中実側面シールド組立体７０は、八角形状の外縁及び環状の内縁を有してもよいし、あるいは図１０に示すように、六角形状の外縁及び環状の内縁を有してもよい。このようにして、環状ハウジング７２、環状の蓋９２、外側半径方向リング８４、上部軸方向リング８６、及び底部軸方向リング８８は、図６に示すように、図８及び図９の外縁の形状に応じて形成された外縁を有することができ、内側半径方向リング８２は、環状の内縁及び外縁を有することができる。さらに、図８〜図１０に示したものに類似する実施形態では、分離リング９０は、環状シールドリングの１つ若しくは複数の全周及び電流センサー１２の全周にわたって電気的分離を提供することができる。

上述したように、分離リング９０は、４つの環状リングによって生成された導電性シェルの連続性を遮断することができる。導電性シェルの連続性を遮断することにより、分離リング９０は、電流センサー１２が測定しようとする電流（例えば、電流Ｉ）に関係する磁界の減衰を低減することができる。結果として、電流センサー１２は、特に電流変換器１０が非常に小さい電流を測定するために使用される用途では、より信頼性の高い、より正確な測定を行うことができる。さらに、一貫した電気的分離を提供する部品（即ち、分離リング９０）を用いることにより、電流変換器１０における減衰を一貫して低減することができる。これによって、電流変換器１０を一貫して構築することができ、装置のライフサイクルの全体にわたって、装置の信頼性及び精度を高めることができる。

この明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイス又はシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許され得る範囲は、請求項によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例が請求項の字義通りの文言と異ならない構造要素を有する場合、又は、それらが請求項の字義通りの文言と実質的な差異がない等価な構造要素を含む場合には、このような他の実施例は特許請求の範囲内であることを意図している。

１０電流変換器較正システム（電流変換器）
１２電流センサー
１４較正回路
１６導体
２０回路図
２２位相シフト抵抗器
２４感度抵抗器
２６保護回路
２８出力端子
３０電流源
３２コントローラ
３４通信部
３６プロセッサ
３８メモリ
４０記憶装置
４２入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート
５０方法
５２ブロック
５４ブロック
５６ブロック
５８ブロック
６０ブロック
６２ブロック
７０中実側面シールド組立体
７１環状形状
７２ハウジング
７３ベース
７４環状空洞
７５内側環状空洞壁
７６拡張空洞
７７外側環状空洞壁
７８コネクタピン
７９内部図
８０断面分解図
８２内側半径方向リング
８４外側半径方向リング
８６上部軸方向リング
８８底部軸方向リング
９０分離リング
９２蓋

Claims

第１の軸方向リング（８６）と、
前記第１の軸方向リング（８６）の下方に配置される第１の半径方向リング（８２）と、
前記第１の軸方向リング（８６）の下方に配置される第２の半径方向リング（８４）であって、前記第１の半径方向リング（８２）及び前記第２の半径方向リング（８４）は、半径方向に間隔をおいて配置される、前記第２の半径方向リング（８４）と、
前記第１の軸方向リング（８６）と前記第１の半径方向リング（８２）との間に配置される非導電性の分離リング（９０）と、
前記第１の半径方向リング（８２）と前記第２の半径方向リング（８４）との間に配置される電流センサー（１２）と、
前記第１の半径方向リング（８２）、前記第２の半径方向リング（８４）、及び前記電流センサー（１２）の下方に配置される第２の軸方向リング（８８）と、
を含み、
前記第１の軸方向リング（８６）、前記第１の半径方向リング（８２）、前記第２の半径方向リング（８４）、及び前記第２の軸方向リング（８８）は、前記電流センサー（１２）の周囲に磁気シールド及び導電性シェルを形成し、
前記分離リング（９０）は、前記導電性シェルの前記電気的連続性を遮断する、装置。
前記第１の半径方向リング（８２）は第１の周辺部を有し、前記分離リング（９０）は第２の周辺部を有し、前記第１の周辺部は前記第２の周辺部に等しい、請求項１に記載の装置。
第２の分離リング（９０）が、前記第１の軸方向リング（８６）と前記第２の半径方向リング（８４）との間に配置される、請求項１に記載の装置。
前記分離リング（９０）は、前記第１の半径方向リング（８２）及び前記第２の半径方向リング（８４）にまたがる一体構造を含む、請求項１に記載の装置。
前記第１の軸方向リング（８６）と前記第２の半径方向リング（８４）との間に配置されるポッティング材料を含む、請求項１に記載の装置。
複数の電流センサー（１２）を含む、請求項１に記載の装置。
前記第２の軸方向リング（８８）と前記第１の半径方向リング（８２）又は前記第２の半径方向リング（８４）の少なくとも一方との間に配置される第２の分離リング（９０）を含む、請求項１に記載の装置。
前記分離リング（９０）は、１マイクロメートルと２０ミリメートルとの間の厚さを有する、請求項１に記載の装置。
前記分離リング（９０）は、前記第１の半径方向リング（８２）の一部の上に配置される、請求項１に記載の装置。
電流センサー（１２）の第１の表面に隣接して第１の半径方向リング（８２）を配置するステップと、
前記電流センサー（１２）の第２の表面に隣接して第２の半径方向リング（８４）を配置するステップであって、前記第１の表面及び前記第２の表面は、前記電流センサー（１２）の対向する側にある、前記第２の半径方向リング（８４）を配置するステップと、
前記第１の半径方向リング（８２）の上部に分離リング（９０）を配置するステップと、
前記第１の半径方向リング（８２）、前記電流センサー（１２）、及び前記分離リング（９０）の上部に第１の軸方向リング（８６）を配置するステップと、
前記第１の半径方向リング（８２）、前記電流センサー（１２）、及び前記第２の半径方向リング（８４）の下方に第２の軸方向リング（８８）を配置するステップと、
を含む、組立の方法。
前記第２の半径方向リング（８４）の上部に分離リング（９０）を配置するステップを含む、請求項１０に記載の組立の方法。
前記第２の半径方向リング（８４）の上部にポッティング材料を配置するステップを含む、請求項１０に記載の組立の方法。
前記第１の半径方向リング（８２）又は前記第２の半径方向リング（８４）の少なくとも一方の下方であって、かつ前記第２の軸方向リング（８８）の上に、第２の分離リング（９０）を配置するステップを含む、請求項１０に記載の組立の方法。
装置を含むシステムであって、
前記装置は、
ハウジング（７２）と、
前記ハウジング（７２）内に配置される第１の軸方向リング（８６）と、
前記第１の軸方向リング（８６）の上部に配置される第１の半径方向リング（８２）と、
前記第１の軸方向リング（８６）の上部に配置される第２の半径方向リング（８４）であって、前記第１の半径方向リング（８２）及び前記第２の半径方向リング（８４）は、半径方向に間隔をおいて配置される、前記第２の半径方向リング（８４）と、
前記第１の半径方向リング（８２）と前記第２の半径方向リング（８４）との間に配置される電流センサー（１２）と、
前記第１の半径方向リング（８２）の上部に配置される分離リング（９０）と、
前記第１の半径方向リング（８２）、前記電流センサー（１２）、及び前記分離リング（９０）の上部に配置される第２の軸方向リング（８８）と、
前記第２の軸方向リング（８８）の上に配置され、非導電性シェルを形成するように前記ハウジング（７２）に結合される蓋（９２）と、
前記電流センサー（１２）に電気的に結合され、前記ハウジング（７２）内に配置される複数のコネクタピン（７８）と、
を含み、
前記第１の軸方向リング（８６）、前記第１の半径方向リング（８２）、前記第２の半径方向リング（８４）、及び前記第２の軸方向リング（８８）は、前記電流センサー（１２）の周囲に磁気シールド及び導電性シェルを形成し、
前記分離リング（９０）は、前記導電性シェルの前記電気的連続性を遮断する、システム。
前記分離リング（９０）及び前記第２の軸方向リング（８８）は、実質的に同じ形状を有する、請求項１４に記載のシステム。
前記分離リング（９０）は第１の周辺部を有し、前記第１の半径方向リング（８２）は第２の周辺部を有し、前記第１の周辺部は前記第２の周辺部に等しい、請求項１４に記載のシステム。
前記複数のコネクタピン（７８）に電気的に結合され、前記電流センサー（１２）の測定出力を較正するように構成される較正回路（１４）を含む、請求項１４に記載のシステム。
前記較正回路（１４）又は前記複数のコネクタピン（７８）の少なくとも一方に電気的に結合され、前記較正回路（１４）又は前記電流センサー（１２）の少なくとも一方を有害な信号から保護するように構成される保護回路（２６）を含む、請求項１７に記載のシステム。
前記第１の半径方向リング（８２）又は前記第２の半径方向リング（８４）の少なくとも一方は、テープ巻きシールドを含む、請求項１４に記載のシステム。
前記電流センサー（１２）は、センサーコアと、前記センサーコアの全体の周囲に配置されるコイルと、を含む、請求項１４に記載のシステム。