JP2835093B2 - 直流電流検出装置 - Google Patents
直流電流検出装置Info
- Publication number
- JP2835093B2 JP2835093B2 JP1229222A JP22922289A JP2835093B2 JP 2835093 B2 JP2835093 B2 JP 2835093B2 JP 1229222 A JP1229222 A JP 1229222A JP 22922289 A JP22922289 A JP 22922289A JP 2835093 B2 JP2835093 B2 JP 2835093B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- winding
- feedback
- measured
- bias
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
- G01R15/183—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using transformers with a magnetic core
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば、人工衛星に搭載される電子機器
の電流を検出するのに用いられる非接触式の直流電流検
出装置に関する。
の電流を検出するのに用いられる非接触式の直流電流検
出装置に関する。
（従来の技術） 一般に、非接触式に電流を検出する手段としては、磁
気結合による変流器を用いたものと、ホール素子を用い
たものが知られている。このうち磁気結合による変流器
を用いた手段で、直流電流を測定する場合には、周知の
被測定巻線を有した磁気増幅器を用い実現される。この
磁気増幅器は交流で励振されると、その直流制御電流の
大きさに応じて、負荷に送られる交流の位相が変えら
れ、負荷における平均電圧が、その制御電流と比例関係
となる。従って、その制御電流の変わりに直流被測定電
流を供給すると、磁気増幅器の出力端には該被測定電流
に応じた電圧が誘起されるので、その測定が実現する。
気結合による変流器を用いたものと、ホール素子を用い
たものが知られている。このうち磁気結合による変流器
を用いた手段で、直流電流を測定する場合には、周知の
被測定巻線を有した磁気増幅器を用い実現される。この
磁気増幅器は交流で励振されると、その直流制御電流の
大きさに応じて、負荷に送られる交流の位相が変えら
れ、負荷における平均電圧が、その制御電流と比例関係
となる。従って、その制御電流の変わりに直流被測定電
流を供給すると、磁気増幅器の出力端には該被測定電流
に応じた電圧が誘起されるので、その測定が実現する。
第４図はこのような磁気増幅器を用いた直流電流検出
装置を示すものである。すなわち、磁気増幅器１の出力
電圧V0は、第５図に示すように、被測定巻線Nfに供給さ
れる被測定電流Imの絶対値として表わされるので、その
磁気増幅器１の出力端に配設した抵抗Ｒの電流を読取る
ことにより、被測定電流Imの測定が行なわれる。
装置を示すものである。すなわち、磁気増幅器１の出力
電圧V0は、第５図に示すように、被測定巻線Nfに供給さ
れる被測定電流Imの絶対値として表わされるので、その
磁気増幅器１の出力端に配設した抵抗Ｒの電流を読取る
ことにより、被測定電流Imの測定が行なわれる。
ところが、上記直流電流検出装置では、磁気増幅器１
の構成上、その可飽和鉄芯の保持力や、被測定巻線Nfの
直流抵抗の温度変化により誤差が発生するため、高精度
な測定が困難であるという問題を有していた。また、こ
れによれば、被測定電流Imの方向が逆になると、上述し
た磁気増幅器１としての作用がなくなるため、測定が困
難となるという問題も有していた。
の構成上、その可飽和鉄芯の保持力や、被測定巻線Nfの
直流抵抗の温度変化により誤差が発生するため、高精度
な測定が困難であるという問題を有していた。また、こ
れによれば、被測定電流Imの方向が逆になると、上述し
た磁気増幅器１としての作用がなくなるため、測定が困
難となるという問題も有していた。
そこで、第６図に示すように、バイアス巻線NB、被測
定巻線Nm及び帰還巻線Nfを備えた２台の磁気増幅器1a,1
bを組合わせ配置して、そのバイアス巻線NBに対してバ
イアス電流IBを逆方向に与えることにより、高精度な測
定を実現すると共に、双方向性を実現していた。この２
台の磁気増幅器1a,1bには、その各帰還巻線Nfに対して
被測定電流Imと釣合う帰還電流Ifを図示しない帰還回路
系から供給して、その釣合った状態における該帰還電流
Ifを読取ることにより、被測定電流Imが測定される。
定巻線Nm及び帰還巻線Nfを備えた２台の磁気増幅器1a,1
bを組合わせ配置して、そのバイアス巻線NBに対してバ
イアス電流IBを逆方向に与えることにより、高精度な測
定を実現すると共に、双方向性を実現していた。この２
台の磁気増幅器1a,1bには、その各帰還巻線Nfに対して
被測定電流Imと釣合う帰還電流Ifを図示しない帰還回路
系から供給して、その釣合った状態における該帰還電流
Ifを読取ることにより、被測定電流Imが測定される。
すなわち、２台の磁気増幅器1a,1bは、その差を出力
するように組合わせ配置され、被測定電流Imと帰還電流
・帰還巻線のアンペアターン（起磁力）If・Nfの大小を
識別して、その差［Im−If・Nf］を符号を含めて第７図
に示すように、検出される。
するように組合わせ配置され、被測定電流Imと帰還電流
・帰還巻線のアンペアターン（起磁力）If・Nfの大小を
識別して、その差［Im−If・Nf］を符号を含めて第７図
に示すように、検出される。
しかしながら、上記直流電流検出装置では、高精度な
測定を実現すると共に、双方向性を実現することができ
るものの、２台の磁気増幅器1a,1bを要する構成のため
に、大形となると共に、重量が嵩むとという問題を有す
る。これは、特に、人工衛星搭載機器等の小形化が要請
されるものに不向きなものである。
測定を実現すると共に、双方向性を実現することができ
るものの、２台の磁気増幅器1a,1bを要する構成のため
に、大形となると共に、重量が嵩むとという問題を有す
る。これは、特に、人工衛星搭載機器等の小形化が要請
されるものに不向きなものである。
（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、従来の直流電流検出装置では、大
形となると共に、重量が嵩むという問題を有していた。
形となると共に、重量が嵩むという問題を有していた。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易
な構成で、かつ、可及的に小形・軽量化を図り得るよう
にした直流電流検出装置を提供することを目的とする。
な構成で、かつ、可及的に小形・軽量化を図り得るよう
にした直流電流検出装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するため手段） この発明の直流電流検出装置は、被測定電流が供給さ
れる被測定巻線、バイアス電流が供給されるバイアス巻
線及び帰還電流が供給される帰還巻線を有した磁気増幅
器と、前記バイアス巻線に対してバイアス方向を時分割
で切換えたバイアス電流を供給する手段と、前記バイア
ス電流のバイアス方向に対応して前記磁気増幅器の出力
をそれぞれ記憶し、その差分の帰還電流を前記帰還巻線
に供給する手段と、前記帰還巻線及び帰還電流の積と前
記被測定電流の差が零状態で、該帰還電流を読取り被測
定電流を検知する検出手段とを備えて構成したものであ
る。
れる被測定巻線、バイアス電流が供給されるバイアス巻
線及び帰還電流が供給される帰還巻線を有した磁気増幅
器と、前記バイアス巻線に対してバイアス方向を時分割
で切換えたバイアス電流を供給する手段と、前記バイア
ス電流のバイアス方向に対応して前記磁気増幅器の出力
をそれぞれ記憶し、その差分の帰還電流を前記帰還巻線
に供給する手段と、前記帰還巻線及び帰還電流の積と前
記被測定電流の差が零状態で、該帰還電流を読取り被測
定電流を検知する検出手段とを備えて構成したものであ
る。
（作用） 上記構成によれば、磁気増幅器としては、１台を備え
るだけで、高精度で、双方向性をもつ直流電流の測定が
実現する。これにより、従来のように２台を備えて組合
わせ構成したものに比して、略1/2の小形化が実現さ
れ、可及的に軽量化も実現する。
るだけで、高精度で、双方向性をもつ直流電流の測定が
実現する。これにより、従来のように２台を備えて組合
わせ構成したものに比して、略1/2の小形化が実現さ
れ、可及的に軽量化も実現する。
（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係る直流電流検出装置
を示すもので、磁気増幅器10には被測定巻線Nm、バイア
ス巻線NB及び帰還巻線Nfが配設される。そして、この磁
気増幅器10の出力端には抵抗R1を介して第１及び第２の
アナログスイッチ11,12の入力端に接続される。この第
１及び第２のアナログスイッチ11,12はその各出力端が
差動増幅器13に接続され、この差動増幅器13の出力端は
上記帰還巻線Nfの入力端に接続される。そして、この帰
還巻線Nfの出力端は抵抗RLを介して接地される。
を示すもので、磁気増幅器10には被測定巻線Nm、バイア
ス巻線NB及び帰還巻線Nfが配設される。そして、この磁
気増幅器10の出力端には抵抗R1を介して第１及び第２の
アナログスイッチ11,12の入力端に接続される。この第
１及び第２のアナログスイッチ11,12はその各出力端が
差動増幅器13に接続され、この差動増幅器13の出力端は
上記帰還巻線Nfの入力端に接続される。そして、この帰
還巻線Nfの出力端は抵抗RLを介して接地される。
また、バイアス巻線NBにはパルスゼネレータ14の出力
端が接続される。このパルスゼネレータ14は、その出力
vPGとして正負極性の矩形波電流を時分割で発生し（第
３図（ａ）参照）、上記バイアス巻線NBと共に、第１及
び第２のアナログスイッチ11,12の信号出力端に出力す
る。
端が接続される。このパルスゼネレータ14は、その出力
vPGとして正負極性の矩形波電流を時分割で発生し（第
３図（ａ）参照）、上記バイアス巻線NBと共に、第１及
び第２のアナログスイッチ11,12の信号出力端に出力す
る。
上記構成において、パルスゼネレータ14から出力vPG
として正（＋）のバイアス電流IBが出力されると、第２
図に示すように、磁気増幅器10はバイアス巻線NBがNB・
IBだけ正の方向にバイアスされ、その入力（Im−Nf・I
f）（第３図（ｂ）参照）と逆符号の出力電圧v1（第３
図（ｃ）参照）により第２図中一点鎖線で示すような電
流電圧特性Ａとなる。そして、パルスゼネレータ14から
負（−）のバイアス電流IBが出力されると、磁気増幅器
10はバイアス巻線NBがNB・IBだけ負の方向にバイアスさ
れ、その入力（Im−Nf・If）と同一符号で類似の出力電
圧v2（第３図（ｄ）参照）により第２図中二点鎖線で示
すような、電流電圧特性Ｂとなる。同時に、パルスゼネ
レータ14の正負のバイアス電流IBは第１及び第２のアナ
ログスイッチ11,12に供給される。すると、第１のアナ
ログスイッチ11はバイアス電流IBの正状態における磁気
増幅器10の出力電圧v1を差動増幅器13に出力し、その第
２のアナログスイッチ12はバイアス電流IBの負状態にお
ける磁気増幅器10の出力電圧v2を差動増幅器13に出力す
る。この差動増幅器13は上記電流電圧特性Ａ及びＢの差
分を採って第２図中実線で示す特性Ｃを得、その出力電
圧（v1−v2）の差分を増幅した出力電圧e0を帰還電流If
として帰還巻線Nfに供給する。この出力電圧e0は第３図
（ｅ）に示すように、入力（Im−Nf・If）と同符号で類
似となる。これにより、上記磁気増幅器10はその帰還電
流If×帰還巻線Nfと被測定電流Imの差が零に設定され、
ここに、抵抗RLの帰還電流Ifの電圧E0が読み出されて被
測定電流Imが検知される。
として正（＋）のバイアス電流IBが出力されると、第２
図に示すように、磁気増幅器10はバイアス巻線NBがNB・
IBだけ正の方向にバイアスされ、その入力（Im−Nf・I
f）（第３図（ｂ）参照）と逆符号の出力電圧v1（第３
図（ｃ）参照）により第２図中一点鎖線で示すような電
流電圧特性Ａとなる。そして、パルスゼネレータ14から
負（−）のバイアス電流IBが出力されると、磁気増幅器
10はバイアス巻線NBがNB・IBだけ負の方向にバイアスさ
れ、その入力（Im−Nf・If）と同一符号で類似の出力電
圧v2（第３図（ｄ）参照）により第２図中二点鎖線で示
すような、電流電圧特性Ｂとなる。同時に、パルスゼネ
レータ14の正負のバイアス電流IBは第１及び第２のアナ
ログスイッチ11,12に供給される。すると、第１のアナ
ログスイッチ11はバイアス電流IBの正状態における磁気
増幅器10の出力電圧v1を差動増幅器13に出力し、その第
２のアナログスイッチ12はバイアス電流IBの負状態にお
ける磁気増幅器10の出力電圧v2を差動増幅器13に出力す
る。この差動増幅器13は上記電流電圧特性Ａ及びＢの差
分を採って第２図中実線で示す特性Ｃを得、その出力電
圧（v1−v2）の差分を増幅した出力電圧e0を帰還電流If
として帰還巻線Nfに供給する。この出力電圧e0は第３図
（ｅ）に示すように、入力（Im−Nf・If）と同符号で類
似となる。これにより、上記磁気増幅器10はその帰還電
流If×帰還巻線Nfと被測定電流Imの差が零に設定され、
ここに、抵抗RLの帰還電流Ifの電圧E0が読み出されて被
測定電流Imが検知される。
このように、上記直流電流検出装置は、帰還巻線Nf、
バイアス巻線NB及び被測定巻線Nfを有した磁気増幅器10
のバイアス巻線NBに対してバイアス方向を時分割で切換
えたバイアス電流IBを与え、このバイアス電流IBに対応
した上記磁気増幅器10の出力を記憶して、その差分を上
記帰還巻線Nfに与えることにより、その帰還巻線Nf×帰
還電流Ifと被測定電流Imの差が零状態で、該帰還電流If
を読取り、被測定電流Imを検知するように構成した。こ
れによれば、１台の磁気増幅器10で、高精度で、双方向
性を直流電流の測定が可能となり、従来のように２台を
備えて組合わせ構成したものに比して、約1/2の小形化
が実現されると共に、軽量化が実現する。そして、これ
によれば、従来の１台の磁気増幅器を用いて構成した場
合に比して、その被測定電流値の範囲も広く検知するこ
とが可能となる。
バイアス巻線NB及び被測定巻線Nfを有した磁気増幅器10
のバイアス巻線NBに対してバイアス方向を時分割で切換
えたバイアス電流IBを与え、このバイアス電流IBに対応
した上記磁気増幅器10の出力を記憶して、その差分を上
記帰還巻線Nfに与えることにより、その帰還巻線Nf×帰
還電流Ifと被測定電流Imの差が零状態で、該帰還電流If
を読取り、被測定電流Imを検知するように構成した。こ
れによれば、１台の磁気増幅器10で、高精度で、双方向
性を直流電流の測定が可能となり、従来のように２台を
備えて組合わせ構成したものに比して、約1/2の小形化
が実現されると共に、軽量化が実現する。そして、これ
によれば、従来の１台の磁気増幅器を用いて構成した場
合に比して、その被測定電流値の範囲も広く検知するこ
とが可能となる。
また、上記直流電流検出装置は、その構成上、精度的
にも帰還回路系の利得を大きくすることにより、さら
に、高精度化の促進を図ることができる。
にも帰還回路系の利得を大きくすることにより、さら
に、高精度化の促進を図ることができる。
なお、この発明は上記実施例に限ることなく、その
他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実
施し得ることは勿論のことである。
他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実
施し得ることは勿論のことである。
［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成
で、かつ、可及的に小形・軽量化を図り得るようにした
直流電流検出装置を提供することができる。
で、かつ、可及的に小形・軽量化を図り得るようにした
直流電流検出装置を提供することができる。
第１図はこの発明の一実施例に係る直流電流検出装置を
示す回路構成図、第２図は第１図の磁気増幅器の出力特
性を示す特性図、第３図は第１図の動作を説明するる他
に示した波形図、第４図及び第６図は従来の直流電流検
出装置を示す回路構成図、第５図及び第７図はそれぞれ
第４図及び第６図の特性を示す特性図である。 10……磁気増幅器、11,12……第１及び第２のアナログ
スイッチ、13……差動増幅器、14……パルスゼネレー
タ、Nm……被測定巻線、NB……バイアス巻線、Nf……帰
還巻線、R1,RL……抵抗。
示す回路構成図、第２図は第１図の磁気増幅器の出力特
性を示す特性図、第３図は第１図の動作を説明するる他
に示した波形図、第４図及び第６図は従来の直流電流検
出装置を示す回路構成図、第５図及び第７図はそれぞれ
第４図及び第６図の特性を示す特性図である。 10……磁気増幅器、11,12……第１及び第２のアナログ
スイッチ、13……差動増幅器、14……パルスゼネレー
タ、Nm……被測定巻線、NB……バイアス巻線、Nf……帰
還巻線、R1,RL……抵抗。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野寺 利浩 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝小向工場内 (72)発明者 林 英作 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝小向工場内 (56)参考文献 特開 昭63−131070（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 19/00 - 19/32 G01R 15/18
Claims (1)
- 【請求項１】被測定電流が供給される被測定巻線、バイ
アス電流が供給されるバイアス巻線及び帰還電流が供給
される帰還巻線を有した磁気増幅器と、前記バイアス巻
線に対してバイアス方向を時分割で切換えたバイアス電
流を供給する手段と、前記バイアス電流のバイアス方向
に対応して前記磁気増幅器の出力をそれぞれ記憶し、そ
の差分の帰還電流を前記帰還巻線に供給する手段と、前
記帰還巻線の帰還電流及び前記被測定巻線の被測定電流
の差が零状態で、該帰還電流を読取り被測定電流を検知
する検知手段とを具備したことを特徴とする直流電流検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1229222A JP2835093B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 直流電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1229222A JP2835093B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 直流電流検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0394174A JPH0394174A (ja) | 1991-04-18 |
| JP2835093B2 true JP2835093B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=16888742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1229222A Expired - Fee Related JP2835093B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 直流電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835093B2 (ja) |
-
1989
- 1989-09-06 JP JP1229222A patent/JP2835093B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0394174A (ja) | 1991-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4596950A (en) | Compensated transducer | |
| US6984989B2 (en) | Current sensor and overload current protective device therewith | |
| US4482862A (en) | Current sensor | |
| US5008612A (en) | Current sensor | |
| US3815013A (en) | Current transformer with active load termination | |
| US6445171B2 (en) | Closed-loop magnetoresistive current sensor system having active offset nulling | |
| US4464625A (en) | Magnetoresistive current detector | |
| US4093917A (en) | Velocity measurement system | |
| JP3691551B2 (ja) | 補償原理に基づく電流センサ | |
| US11789095B2 (en) | Current sensor, magnetic sensor and circuit | |
| US3613021A (en) | Hall-effect amplifying device with temperature compensated characteristic | |
| CA1195735A (en) | In-phase voltage elimination circuit for hall element | |
| JP2835093B2 (ja) | 直流電流検出装置 | |
| USRE28851E (en) | Current transformer with active load termination | |
| JP4281124B2 (ja) | ピーク検波器 | |
| JP3399185B2 (ja) | 磁気検知装置及び磁気検知方法 | |
| KR850000359B1 (ko) | 호올(Hall)소자의 동상 전압제거 회로 | |
| JPH077047B2 (ja) | 磁気検出装置 | |
| JP2516205B2 (ja) | 電流検出器 | |
| JP2831206B2 (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
| JPH0628702Y2 (ja) | 電流検出器 | |
| JPH0384484A (ja) | 磁気センサ | |
| JPH07280587A (ja) | 差動トランスを使用した位置検出装置 | |
| JPH0584047B2 (ja) | ||
| JPS59197869A (ja) | 信号源の電気量検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |