JP2016511825A - フレキシブル磁界センサー - Google Patents
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Abstract
Description
この発明の開示内容は、フレキシブルな磁界センサーに関する。特には、その素子に流れる電流を検出するための電流通電素子の周りに形成することができる磁界センサーに関する。
監視すべき導体の周り、あるいはごく近接した位置にあるコイルで発生磁界を測定することによって、導体に流れる電流を測定することが知られている。そのようなコイルは、ロゴスキーコイルとして知られる。監視する導体に電流が流れることによって磁界が生じ、それが、コイルセンサー導体の端部間に、監視する導体に流れる電流に比例した電圧を誘導する。誘導電圧、すなわち、ロゴスキーコイルの出力信号は、信号処理回路に読み取られ、たとえば、マイクロプロセッサあるいは分圧器回路などでさらに処理される。
域内部に埋め込まれる。磁界は、「U」字を逆さにした形態であり、半径方向内側に向いた配置の開放端306と半径方向外側の閉鎖端308を伴う。U形状のチャネルの垂直部分310,312は、U形状の幅の部分の遮蔽材料を含む複数の薄板で構成されることによってフレキシブルになっている。遮蔽をするために互いに積み重ねる充分な大きさは、厚さの約1/4の大きさである。U形状の遮蔽の横になった部分402,404は、薄板200aおよび絶縁体202aの小さなセットから構成される。そのセットは、センサー素子を収容するため、U形状のチャネルの閉鎖端上の薄板よりも狭い。ある実施において、U形状のチャネルの深さは、せいぜいそのチャネルの最大幅の約1/4である。特定の実施において、2枚あるいは3枚の薄板200によって、充分に遮蔽をすることができる。アセンブリを被うようにカバー材304を設けることにより、遮蔽および絶縁体の摩耗および破損を防ぐことができる。
Claims (16)
- 次の構成および条件を備える、フレキシブルな磁気センサー。
・フレキシブルなセンサー素子。
・前記フレキシブルなセンサー素子を部分的に取り囲むフレキシブルな遮蔽であって、磁気的に透磁性があり、平らであり、互いに重なり、互いに電気的に絶縁された複数の薄板から構成される遮蔽。
・前記複数の薄板は、第1の端が共に固定され、前記フレキシブルな磁気センサーを所定の形状に形作るとき、互いの上をスライド可能であること。 - 前記複数の薄板の複数のものは、長さが異なり、第1の端で垂直に整列される、請求項1のフレキシブルな磁気センサー。
- 前記薄板の長さは、前記フレキシブルな磁気センサーを周囲にギャップをもつ円筒に形成するとき、前記複数の薄板の第2の端が互いに整列されるように選択される、請求項2のフレキシブルな磁気センサー。
- 下記の構成および条件をさらに備える、請求項3のフレキシブルな磁気センサー。
・前記ギャップを横切って、各特定の薄板の前記第1の端と各特定の薄板の対応する第2の端とを接続し、前記特定の薄板の磁気回路を完全にするコネクタ。
・前記コネクタは、前記第1の端および前記第2の端上、前記複数の薄板を共に固定すること。 - 次の構成および条件を備える、フレキシブルな磁気センサー。
・第1のスタック内に配置した第1の複数の薄板であって、それら第1の複数の各薄板は磁気的に透磁性であり、しかも、互いに電気的に絶縁された、第1の複数の薄板。
・第2のスタック内に配置した第2の複数の薄板であって、それら第2の複数の各薄板は磁気的に透磁性であり、しかも、互いに電気的に絶縁された、第2の複数の薄板。
・第3のスタック内に配置した第3の複数の薄板であって、それら第3の複数の各薄板は磁気的に透磁性であり、しかも、互いに電気的に絶縁された、第3の複数の薄板。
・前記第2のスタックおよび前記第3のスタックは、前記第1のスタック上に配置され、それをもってU形状のチャネルを形成すること。
・そのU形状のチャネル内に配置したセンサー素子。
・前記第1のスタックの第1端、前記第2のスタックの第1端、および前記第3のスタックの第1端は、垂直に整列して共に固定されていること。
・前記フレキシブルな磁気センサーを所定形状に形作るとき、前記第1のスタックの第2端、前記第2のスタックの第2端、および前記第3のスタックの第2端は、互いに自由にスライドするようになっていること。 - 前記第1のスタック内の薄板の幅は、前記第2のスタックおよび前記第3のスタック内の薄板の幅よりも大きい、請求項5のフレキシブルな磁気センサー。
- 次の構成をさらに備える、請求項6のフレキシブルな磁気センサー。
・電気的絶縁用の複数の薄板であって、その一つが、前記第1のスタック、前記第2のスタック、および前記第3のスタックと引き続く薄板の間に配置されている薄板。 - 前記第1のスタック、前記第2のスタック、および前記第3のスタックにおける薄板は、異なる長さをもつ、請求項5のフレキシブルな磁気センサー。
- 前記フレキシブルな磁気センサーを周辺にギャップをもつ円筒形に形成するとき、前記第1のスタック、前記第2のスタック、および前記第3のスタックのそれぞれにおける薄板の長さは、それら複数の薄板の第2端が互いに整列されるように選ばれている、請求項8のフレキシブルな磁気センサー。
- 次の構成および条件をさらに備える、請求項9のフレキシブルな磁気センサー。
・前記第1のスタック、前記第2のスタック、および前記第3のスタック上の各特定の薄板の第1端を、前記ギャップを横切って各特定の薄板の対応する第2端に接続し、その特定の薄板の磁気回路を完全なものにするコネクタ。
・前記第1のスタック、前記第2のスタック、および前記第3のスタックにおける磁気的に透磁性の複数の薄板は、前記コネクタによって前記第1端で共に固定されること。
・前記フレキシブルな磁気センサーを円筒形に形成した後で、前記第1のスタック、前記第2のスタック、および前記第3のスタックにおける薄板の前記第2端を前記コネクタは共に固定すること。 - 前記第1のスタック、前記内の第2のスタック、および前記第3のスタックの薄板の厚さは、0.002〜0.010インチ(つまり、0.005〜0.025cm)の範囲である、請求項7のフレキシブルな磁気センサー。
- 前記電気的絶縁用の複数の各薄板の厚さは、0.002インチ(つまり、0.005cm)である、請求項11のフレキシブルな磁気センサー。
- 前記第1のスタック、前記第2のスタック、および前記第3のスタックにおける薄板は、異なる長さをもち、しかも、第2端が傾斜している、請求項6のフレキシブルな磁気センサー。
- 次の工程および条件を備える、フレキシブルな磁気センサーを形成する方法。
・前記フレキシブルなセンサーに対する迷走磁界の影響を低減するため、フレキシブルなセンサー素子をフレキシブルな遮蔽で部分的に取り囲む工程。
・前記フレキシブルな遮蔽は、磁気的に透磁性があり、平らであり、互いに重なり、互いに電気的に絶縁された複数の薄板から構成されること。
・前記複数の薄板は、第1の端が共に固定され、前記フレキシブルな磁気センサーを所定の形状に形作るとき、互いの上をスライド可能であること。 - 次の各工程を備える、フレキシブルな磁気センサーを形成する方法。
・第1の複数の薄板を互いに重ね合わせる工程。ここで、前記薄板は、磁気的に透磁性の材料から構成され、しかも、互いに電気的に絶縁されている。
・前記第1の複数の薄板上に2つの追加の複数の薄板を重ね合わせる工程。ここで、それらの2つの追加の複数の薄板は、幅が狭いことを除いて、前記第1の複数のものと同じである。
・前記2つの追加の複数の薄板を前記第1の複数の薄板上に配置することにより、U形状のチャネルを形成する工程。
・前記U形状のチャネル内にセンサー素子を配置することにより、フレキシブルなセンサーテープを形成する工程。
・前記フレキシブルなセンサーテープをフレキシブルな保護被膜でカバーする工程。 - 前記フレキシブルな保護被膜およびフレキシブルなセンサーテープを円筒形に形作る工程をさらに備える、請求項13の方法。
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