JP2022549382A - フラックスゲート電流変換器 - Google Patents
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Abstract
Description
フラックスゲート電流変換器2
フラックスゲート装置3
可飽和軟磁性コア4
励磁コイル(Neの巻線)6
補償コイルまたは一次コイル(Npの巻線)8
処理回路5
コマンド回路7
電圧制御出力10
励磁コイル測定回路12
測定抵抗器Rmeas
過負荷回路部分11
過負荷パルス出力13
スイッチ15
過負荷抵抗器Roverload
測定出力14
電圧発生器9
励磁コイル電流Imeas
過負荷パルス電流Ioverload
(1) フラックスゲート電流変換器(2)であって、
可飽和軟磁性コア(4)と、励磁コイル(6)と、を含むフラックスゲート装置(3)と、
制御回路(7)と、前記励磁コイルに交流電流を発生させるために前記制御回路に接続された電圧発生器(9)と、を含む信号処理回路(5)と、を含み、
前記電圧発生器は、前記軟磁性コア(4)を交互に飽和させるように構成された、最大正電圧(+U)と最大負電圧(-U)との間で発振する電圧を発生させ、
前記信号処理回路は、前記制御回路(7)に接続された過負荷回路部分(11)を含み、これは、複数の交流電圧期間(P)のうちの少なくとも1つの間に、前記磁性コアの飽和を表す正および負の閾値電流(+S3、-S3)に達する励磁コイル電流の検出後、時間窓(Tn)にわたって前記励磁コイルを通じて過負荷電流を生成するように構成され、前記過負荷電流は、同じ交流電圧期間における前記励磁コイル電流と同じ極性を有することを特徴とする、フラックスゲート電流変換器。
(2) 前記過負荷回路部分は、スイッチと、前記処理回路の測定抵抗器(Rmeas)に並列に接続された過負荷抵抗器(Roverload)と、を含み、
前記制御回路は、前記時間窓(Tn)の間に前記スイッチを閉じる過負荷パルス信号を生成するように構成されている、実施態様1に記載の電流変換器。
(3) 前記制御回路は、一定値の時間窓を有する過負荷パルス信号を生成するように構成されている、実施態様1または2に記載の電流変換器。
(4) 前記制御回路は、可変値の時間窓を有する過負荷パルス信号を生成するように構成されている、実施態様1から3のいずれかに記載の電流変換器。
(5) 前記可変値の時間窓は、連続的に減少する値の時間窓(T0、T1、T2)を含む、実施態様4に記載の電流変換器。
(7) 前記制御回路は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、またはASICのいずれかに設けられている、実施態様1から6のいずれかに記載の電流変換器。
(8) 可飽和軟磁性コア(4)と励磁コイル(6)とを含むフラックスゲート装置(3)と、制御回路(7)と前記励磁コイルに交流電流を発生させるために前記制御回路に接続された電圧発生器(9)とを含む信号処理回路(5)と、を含むフラックスゲート電流変換器(2)を動作させる方法であって、
前記電圧発生器は、前記軟磁性コア(4)を交互に飽和させるように構成された、最大正電圧(+U)と最大負電圧(-U)との間で発振する電圧を発生させ、
前記制御回路(7)は、過負荷パルス信号電流を生成し、これは、前記磁性コアの飽和を表す正および負の閾値電流(+S3、-S3)に達する励磁コイル電流の検出後、時間窓(Tn)にわたって前記励磁コイルを通じて過負荷パルス信号を生成するように、前記制御回路(7)に接続された過負荷回路部分(11)を作動させ、前記過負荷パルス信号は、前記電圧発生器の複数の交流電圧期間(P)の少なくとも1つの間に生成され、前記過負荷電流は、同じ交流電圧期間における前記励磁コイル電流と同じ極性を有することを特徴とする、方法。
(9) 前記制御回路は、一定値の時間窓を有する過負荷パルス信号を生成する、実施態様8に記載の方法。
(10) 前記制御回路は、可変値の時間窓を有する過負荷パルス信号を生成する、実施態様8に記載の方法。
(12) 前記制御回路は、過負荷パルスなしに、励起電圧の1つ以上の期間によって分離された1つ以上の期間にわたって過負荷パルス信号を生成する、実施態様1から11のいずれかに記載の方法。
Claims (12)
- フラックスゲート電流変換器(2)であって、
可飽和軟磁性コア(4)と、励磁コイル(6)と、を含むフラックスゲート装置(3)と、
制御回路(7)と、前記励磁コイルに交流電流を発生させるために前記制御回路に接続された電圧発生器(9)と、を含む信号処理回路(5)と、を含み、
前記電圧発生器は、前記軟磁性コア(4)を交互に飽和させるように構成された、最大正電圧(+U)と最大負電圧(-U)との間で発振する電圧を発生させ、
前記信号処理回路は、前記制御回路(7)に接続された過負荷回路部分(11)を含み、これは、複数の交流電圧期間(P)のうちの少なくとも1つの間に、前記磁性コアの飽和を表す正および負の閾値電流(+S3、-S3)に達する励磁コイル電流の検出後、時間窓(Tn)にわたって前記励磁コイルを通じて過負荷電流を生成するように構成され、前記過負荷電流は、同じ交流電圧期間における前記励磁コイル電流と同じ極性を有することを特徴とする、フラックスゲート電流変換器。 - 前記過負荷回路部分は、スイッチと、前記処理回路の測定抵抗器(Rmeas)に並列に接続された過負荷抵抗器(Roverload)と、を含み、
前記制御回路は、前記時間窓(Tn)の間に前記スイッチを閉じる過負荷パルス信号を生成するように構成されている、請求項1に記載の電流変換器。 - 前記制御回路は、一定値の時間窓を有する過負荷パルス信号を生成するように構成されている、請求項1または2に記載の電流変換器。
- 前記制御回路は、可変値の時間窓を有する過負荷パルス信号を生成するように構成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の電流変換器。
- 前記可変値の時間窓は、連続的に減少する値の時間窓(T0、T1、T2)を含む、請求項4に記載の電流変換器。
- 前記制御回路は、過負荷パルスなしに、励起電圧の1つ以上の期間によって分離された1つ以上の期間にわたって過負荷パルス信号を生成するように構成されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の電流変換器。
- 前記制御回路は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、またはASICのいずれかに設けられている、請求項1から6のいずれか一項に記載の電流変換器。
- 可飽和軟磁性コア(4)と励磁コイル(6)とを含むフラックスゲート装置(3)と、制御回路(7)と前記励磁コイルに交流電流を発生させるために前記制御回路に接続された電圧発生器(9)とを含む信号処理回路(5)と、を含むフラックスゲート電流変換器(2)を動作させる方法であって、
前記電圧発生器は、前記軟磁性コア(4)を交互に飽和させるように構成された、最大正電圧(+U)と最大負電圧(-U)との間で発振する電圧を発生させ、
前記制御回路(7)は、過負荷パルス信号電流を生成し、これは、前記磁性コアの飽和を表す正および負の閾値電流(+S3、-S3)に達する励磁コイル電流の検出後、時間窓(Tn)にわたって前記励磁コイルを通じて過負荷パルス信号を生成するように、前記制御回路(7)に接続された過負荷回路部分(11)を作動させ、前記過負荷パルス信号は、前記電圧発生器の複数の交流電圧期間(P)の少なくとも1つの間に生成され、前記過負荷電流は、同じ交流電圧期間における前記励磁コイル電流と同じ極性を有することを特徴とする、方法。 - 前記制御回路は、一定値の時間窓を有する過負荷パルス信号を生成する、請求項8に記載の方法。
- 前記制御回路は、可変値の時間窓を有する過負荷パルス信号を生成する、請求項8に記載の方法。
- 前記可変値の時間窓は、連続的に減少する値の時間窓(T0、T1、T2)を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記制御回路は、過負荷パルスなしに、励起電圧の1つ以上の期間によって分離された1つ以上の期間にわたって過負荷パルス信号を生成する、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
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