JP2867275B2 - 電流検出器 - Google Patents
電流検出器Info
- Publication number
- JP2867275B2 JP2867275B2 JP1307738A JP30773889A JP2867275B2 JP 2867275 B2 JP2867275 B2 JP 2867275B2 JP 1307738 A JP1307738 A JP 1307738A JP 30773889 A JP30773889 A JP 30773889A JP 2867275 B2 JP2867275 B2 JP 2867275B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current detector
- core
- gap
- ferromagnetic
- current
- 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
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は，電子機器または電子機械等に使用される電
流検出器に関するもので，特にトロイダル状の強磁性体
コアの一部にギャップを設け，該ギャップ内に感磁素子
を構成した方式の電流検出器の強磁性体のコアの構成に
関するものである。
流検出器に関するもので，特にトロイダル状の強磁性体
コアの一部にギャップを設け，該ギャップ内に感磁素子
を構成した方式の電流検出器の強磁性体のコアの構成に
関するものである。
［従来の技術］ 従来，この種の電流検出器（第２図）に於いては，磁
気回路を形成する部分に使用されている強磁性体コア３
には，特に検出電流範囲を広げるために飽和磁速密度の
高い強磁性材料Ａまたは検出誤差を小さくするために保
磁力の小さい強磁性材料Ｂが使用され，ホール素子，ま
たは磁気抵抗効果素子のような感磁素子２を挿入する磁
気ギャップ１を形成し，その磁気ギャップ１に感磁素子
２を挿入して貫通電線５に流れる被測定電流に比例した
磁界が発生する磁気ギャップ１内に挿入した感磁素子２
により，電流の大きさに比例した出力電圧を得ている。
気回路を形成する部分に使用されている強磁性体コア３
には，特に検出電流範囲を広げるために飽和磁速密度の
高い強磁性材料Ａまたは検出誤差を小さくするために保
磁力の小さい強磁性材料Ｂが使用され，ホール素子，ま
たは磁気抵抗効果素子のような感磁素子２を挿入する磁
気ギャップ１を形成し，その磁気ギャップ１に感磁素子
２を挿入して貫通電線５に流れる被測定電流に比例した
磁界が発生する磁気ギャップ１内に挿入した感磁素子２
により，電流の大きさに比例した出力電圧を得ている。
感磁素子２で検出した貫通電線５の電流に比例した出
力電圧は，信号増幅回路によって増幅されて電流の大き
さに比例した出力電圧を得ることにより，貫通電流の大
きさを検出している。
力電圧は，信号増幅回路によって増幅されて電流の大き
さに比例した出力電圧を得ることにより，貫通電流の大
きさを検出している。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら，従来の電流検出器に於いて，磁気回路
を形成する部分に使用されている強磁性体コアのヒステ
リシス特性によりギャップ内に発生する残留磁気はその
まま増幅され検出誤差（ヒステリシス電圧）として出力
される。又，強磁性体コアの飽和磁束密度は直接検出電
流範囲に影響する。この強磁性体コアを構成する強磁性
材料が電流検出器の性能を決定する大きな要因となって
いるが，飽和磁束密度の高い強磁性材料Ａは，保磁力も
大きいという欠点がある。
を形成する部分に使用されている強磁性体コアのヒステ
リシス特性によりギャップ内に発生する残留磁気はその
まま増幅され検出誤差（ヒステリシス電圧）として出力
される。又，強磁性体コアの飽和磁束密度は直接検出電
流範囲に影響する。この強磁性体コアを構成する強磁性
材料が電流検出器の性能を決定する大きな要因となって
いるが，飽和磁束密度の高い強磁性材料Ａは，保磁力も
大きいという欠点がある。
従って，強磁性体Ａを使用した電流検出器は第４図
に示すように，検出電流範囲は大きいがヒステリシス電
圧も大きいという特性を持つ。また保磁力の小さな強磁
性材料Ｂは，第４図に示すようにヒステリシス電圧は
低いが飽和磁束密度が低いために検出電流範囲が小さく
なり，大電流検出器には使用し得なかった。この強磁性
材料の選択により検出電流範囲が大きく検出誤差も大き
い電流検出器（第４図）または検出誤差は小さく検出
電流範囲が小さい電流検出器（第４図 ）に制限され，検出電流範囲に応じたヒステリシス電圧
の小さい電流検出器の設計が困難だった。
に示すように，検出電流範囲は大きいがヒステリシス電
圧も大きいという特性を持つ。また保磁力の小さな強磁
性材料Ｂは，第４図に示すようにヒステリシス電圧は
低いが飽和磁束密度が低いために検出電流範囲が小さく
なり，大電流検出器には使用し得なかった。この強磁性
材料の選択により検出電流範囲が大きく検出誤差も大き
い電流検出器（第４図）または検出誤差は小さく検出
電流範囲が小さい電流検出器（第４図 ）に制限され，検出電流範囲に応じたヒステリシス電圧
の小さい電流検出器の設計が困難だった。
［課題を解決するための手段］ 本発明によれば，従来のかかる欠点を除くため，トロ
イダル状強磁性体コアの磁路の一部にギャップを設け，
該ギャップ内に感磁素子を挿入した電流検出器の強磁性
体コアにおいて，該強磁性体コアのギャップ部分に他の
強磁性材料を挿入することによって，飽和磁束密度，保
磁力の異なる二種類の強磁性材料の直列接続でコアを構
成したことを特徴とする電流検出器が得られる。
イダル状強磁性体コアの磁路の一部にギャップを設け，
該ギャップ内に感磁素子を挿入した電流検出器の強磁性
体コアにおいて，該強磁性体コアのギャップ部分に他の
強磁性材料を挿入することによって，飽和磁束密度，保
磁力の異なる二種類の強磁性材料の直列接続でコアを構
成したことを特徴とする電流検出器が得られる。
［発明の構成］ トロイダル状の強磁性体コアの磁路の一部にギャップ
を設け該ギャップ内に感磁素子を挿入構成した電流検出
器の強磁性体コアに於いて，第３図に示すように飽和磁
束密度の高く保磁力の大きな強磁性材料Ａで形成するト
ロイダル状の強自省愛コア３のギャップ部分を拡大し，
強磁性体Ａの体積を減少させ，コアの残留磁気を減少さ
せることによりヒステリシス電圧を低減させる一方，磁
気ギャップ１の拡大により電流検出器の感度が低下する
のをその拡大したギャップの分に保磁力が小さく飽和磁
束密度の低い強磁性材料Ｂを挿入することでおさえる。
以上のように方を磁束密度と保磁力の違う二種類のを強
磁性材料を組み合わせて第１図に示すような強磁性体コ
アを構成し，電流検出器のヒステリシス電圧と検出電流
範囲を任意に設計できるようにしたことを特徴とする。
を設け該ギャップ内に感磁素子を挿入構成した電流検出
器の強磁性体コアに於いて，第３図に示すように飽和磁
束密度の高く保磁力の大きな強磁性材料Ａで形成するト
ロイダル状の強自省愛コア３のギャップ部分を拡大し，
強磁性体Ａの体積を減少させ，コアの残留磁気を減少さ
せることによりヒステリシス電圧を低減させる一方，磁
気ギャップ１の拡大により電流検出器の感度が低下する
のをその拡大したギャップの分に保磁力が小さく飽和磁
束密度の低い強磁性材料Ｂを挿入することでおさえる。
以上のように方を磁束密度と保磁力の違う二種類のを強
磁性材料を組み合わせて第１図に示すような強磁性体コ
アを構成し，電流検出器のヒステリシス電圧と検出電流
範囲を任意に設計できるようにしたことを特徴とする。
［作用］ 第１図のように構成した電流検出器のコアは，強磁性
体コア全体に対する保磁力の大きな強磁性材料Ａの割合
が減少したことにより残留磁気が減少し，強磁性材料Ａ
のみでコアを構成した電流検出器よりヒステリシス電圧
を低減している。又，拡大した磁気ギャップ１部分に保
磁力の小さな強磁性材料Ｂを挿入することで，電流検出
器としての感度の低下を抑えている。検出電流範囲はギ
ャップ１部分の飽和磁束密度の小さい強磁性材料Ｂの飽
和点で決定されるが，磁気ギャップ１付近の磁束密度は
ギャップに近くなるほど小さく分布しており，強磁性対
コアの平均磁束密度が強磁性材料Ｂの飽和磁束密度を越
えてもギャップ１部分に薄く挿入されている程，強磁性
材料Ｂは飽和しない。強磁性材料Ｂの割合が大きいほど
ヒステリシス電圧は小さくなり，ギャップ部の強磁性材
料Ｂが薄いほど検出電流範囲が大きくなる。よって第１
図に示すように構成した強磁性対コアを電流検出器に用
いることによって，二つの共磁性材料の飽和磁束密度と
保磁力のかねあいで,A,B両強磁性体の割合によって強磁
性材料Ａまたは強磁性材料Ｂのみを用いた電流検出器の
中間の特性を持つ，任意の電流検出器を設計することが
できる。
体コア全体に対する保磁力の大きな強磁性材料Ａの割合
が減少したことにより残留磁気が減少し，強磁性材料Ａ
のみでコアを構成した電流検出器よりヒステリシス電圧
を低減している。又，拡大した磁気ギャップ１部分に保
磁力の小さな強磁性材料Ｂを挿入することで，電流検出
器としての感度の低下を抑えている。検出電流範囲はギ
ャップ１部分の飽和磁束密度の小さい強磁性材料Ｂの飽
和点で決定されるが，磁気ギャップ１付近の磁束密度は
ギャップに近くなるほど小さく分布しており，強磁性対
コアの平均磁束密度が強磁性材料Ｂの飽和磁束密度を越
えてもギャップ１部分に薄く挿入されている程，強磁性
材料Ｂは飽和しない。強磁性材料Ｂの割合が大きいほど
ヒステリシス電圧は小さくなり，ギャップ部の強磁性材
料Ｂが薄いほど検出電流範囲が大きくなる。よって第１
図に示すように構成した強磁性対コアを電流検出器に用
いることによって，二つの共磁性材料の飽和磁束密度と
保磁力のかねあいで,A,B両強磁性体の割合によって強磁
性材料Ａまたは強磁性材料Ｂのみを用いた電流検出器の
中間の特性を持つ，任意の電流検出器を設計することが
できる。
［実施例］ 実施例について図面を参照して説明すると，第２図は
従来の電流検出器の構成正面図である。トロイダル状の
強磁性体コア３に被測定電流を流す貫通電線５を貫通さ
せ，該貫通電線５の電流によって生じる磁束を強磁性体
コア３のが集束し，該強磁性体コア３の磁気ギャップ１
の空間に磁束を生じさせ，磁気ギャップ１の磁束を感磁
素子２にて磁束の強さを測定するものである。第２図の
電流検出器で，強磁性体コア３に方向性硅素鋼及びパー
マロイのみを使用したときの検出電流範囲とヒステリシ
ス電圧を第４図，に示す。
従来の電流検出器の構成正面図である。トロイダル状の
強磁性体コア３に被測定電流を流す貫通電線５を貫通さ
せ，該貫通電線５の電流によって生じる磁束を強磁性体
コア３のが集束し，該強磁性体コア３の磁気ギャップ１
の空間に磁束を生じさせ，磁気ギャップ１の磁束を感磁
素子２にて磁束の強さを測定するものである。第２図の
電流検出器で，強磁性体コア３に方向性硅素鋼及びパー
マロイのみを使用したときの検出電流範囲とヒステリシ
ス電圧を第４図，に示す。
第３図は本発明の電流検出器の強磁性コア一実施例の
構成である。飽和磁束密度高く，保磁力の大きい強磁性
材料である方向性硅素鋼と，飽和磁束密度が低く，保磁
力の小さい強磁性材料であるパーマロイの直列接続によ
って実施例（第３図（イ），（ロ），（ハ）に示す）の
様な強磁性体コアを構成している。検出電流範囲を広く
するために，方向性硅素鋼によりトロイダル状のコア３
を形成し，その硅素鋼コア３に感磁素子を挿入するため
の磁気ギャップ１に加えてパーマロイ４を挿入するため
のギャップを形成し，硅素鋼コアと同断面積のパーマロ
イ薄板を積層して拡大したギャップ１に挿入する。保磁
力の大きい方向性硅素鋼が，挿入したパーマロイの体積
分だけ減少し，又パーマロイの保磁力は方向性硅素鋼の
1/10以下と小さいためコア全体の残留磁気が減少し，ヒ
ステリシス電圧が減少する。パーマロイ４はギャップの
拡大による電流検出器の感度の低下を抑えている。検出
電流範囲は，飽和磁束密度の小さいパーマロイ４の飽和
点で決定されるが，強磁性体コアのギャップ１付近はコ
ア全体と比較して磁束密度が小さく，ギャップ部のパー
マロイ４が薄いほど方向性硅素鋼に近い検出電流範囲を
得ることができる。第２図の電流検出器の強磁性体コア
に，本実施例の第３図（イ）を使用したときの検出電流
範囲及びヒステリシス電圧を第４図に示す。
構成である。飽和磁束密度高く，保磁力の大きい強磁性
材料である方向性硅素鋼と，飽和磁束密度が低く，保磁
力の小さい強磁性材料であるパーマロイの直列接続によ
って実施例（第３図（イ），（ロ），（ハ）に示す）の
様な強磁性体コアを構成している。検出電流範囲を広く
するために，方向性硅素鋼によりトロイダル状のコア３
を形成し，その硅素鋼コア３に感磁素子を挿入するため
の磁気ギャップ１に加えてパーマロイ４を挿入するため
のギャップを形成し，硅素鋼コアと同断面積のパーマロ
イ薄板を積層して拡大したギャップ１に挿入する。保磁
力の大きい方向性硅素鋼が，挿入したパーマロイの体積
分だけ減少し，又パーマロイの保磁力は方向性硅素鋼の
1/10以下と小さいためコア全体の残留磁気が減少し，ヒ
ステリシス電圧が減少する。パーマロイ４はギャップの
拡大による電流検出器の感度の低下を抑えている。検出
電流範囲は，飽和磁束密度の小さいパーマロイ４の飽和
点で決定されるが，強磁性体コアのギャップ１付近はコ
ア全体と比較して磁束密度が小さく，ギャップ部のパー
マロイ４が薄いほど方向性硅素鋼に近い検出電流範囲を
得ることができる。第２図の電流検出器の強磁性体コア
に，本実施例の第３図（イ）を使用したときの検出電流
範囲及びヒステリシス電圧を第４図に示す。
［発明の効果］ 以上の発明により明らかなように本発明によれば，電
流検出器のトロイダル状の強磁性体コアに於いて，飽和
磁束密度の高い強磁性材料Ａで形成された空隙の大きな
強磁性体コアに保磁力の小さい強磁性材料Ｂを挿入する
ことによって，特に飽和磁束密度の低い強磁性材料Ｂの
強磁性体コアを使用できない大電流検出器において，任
意の用途及び検出電流範囲に応じたヒステリシス電圧の
小さい電流検出器の提供が可能となった。
流検出器のトロイダル状の強磁性体コアに於いて，飽和
磁束密度の高い強磁性材料Ａで形成された空隙の大きな
強磁性体コアに保磁力の小さい強磁性材料Ｂを挿入する
ことによって，特に飽和磁束密度の低い強磁性材料Ｂの
強磁性体コアを使用できない大電流検出器において，任
意の用途及び検出電流範囲に応じたヒステリシス電圧の
小さい電流検出器の提供が可能となった。
第１図は本発明の一実施例の電流検出器の強磁性体コア
部分，第２図は一般に用いられている電流検出器の構成
を示す構成正面図，第３図は本発明の電流検出器の一実
施例を示す図，第４図（イ）は従来及び本発明の一実施
例の電流検出器の検出電流（入力電流）範囲と出力電圧
との関係を示す図，第４図（ロ）は従来及び本発明の一
実施例の電流検出器の検出電流範囲とヒステリシス電圧
との関係を示す図。 方向性硅素鋼コアを使用した電流検出器。 本発明の実施例（方向性硅素鋼＋パーマロイ）コアを
使用した電流検出器。パーマロイコアを使用した電流
検出器。 １……磁気ギャップ,2……感磁素子,3……強磁性材料Ａ
（方向性硅素鋼）,4……強磁性材料Ｂ（パーマロイ）,5
……貫通電線,6……回路部品,7……回路実装基板,8……
外部端子。
部分，第２図は一般に用いられている電流検出器の構成
を示す構成正面図，第３図は本発明の電流検出器の一実
施例を示す図，第４図（イ）は従来及び本発明の一実施
例の電流検出器の検出電流（入力電流）範囲と出力電圧
との関係を示す図，第４図（ロ）は従来及び本発明の一
実施例の電流検出器の検出電流範囲とヒステリシス電圧
との関係を示す図。 方向性硅素鋼コアを使用した電流検出器。 本発明の実施例（方向性硅素鋼＋パーマロイ）コアを
使用した電流検出器。パーマロイコアを使用した電流
検出器。 １……磁気ギャップ,2……感磁素子,3……強磁性材料Ａ
（方向性硅素鋼）,4……強磁性材料Ｂ（パーマロイ）,5
……貫通電線,6……回路部品,7……回路実装基板,8……
外部端子。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 15/20 G01R 33/06 - 33/09
Claims (1)
- 【請求項１】トロイダル状強磁性体コアの磁路の一部に
ギャップを設け，該ギャップ内に感磁素子を挿入構成し
た電流検出器の強磁性体コアにおいて，該強磁性体コア
のギャップ部分に他の強磁性材料を挿入することによっ
て，飽和磁束密度，保磁力の異なる二種類の強磁性材料
の直列接続でコアを構成したことを特徴とする電流検出
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1307738A JP2867275B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 電流検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1307738A JP2867275B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 電流検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170071A JPH03170071A (ja) | 1991-07-23 |
| JP2867275B2 true JP2867275B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=17972669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1307738A Expired - Fee Related JP2867275B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 電流検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867275B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2560382Y2 (ja) * | 1991-08-06 | 1998-01-21 | 日新電機株式会社 | 開閉器の直流制御信号検出装置 |
| JP3231213B2 (ja) * | 1995-04-04 | 2001-11-19 | 松下電器産業株式会社 | 光センサ装置及びその製造方法 |
| WO2023223428A1 (ja) * | 2022-05-17 | 2023-11-23 | 三菱電機株式会社 | 電流センサ |
-
1989
- 1989-11-29 JP JP1307738A patent/JP2867275B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03170071A (ja) | 1991-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7545136B2 (en) | Device for measuring current | |
| US8063634B2 (en) | Electronic circuit and method for resetting a magnetoresistance element | |
| JP3028377B2 (ja) | 磁気抵抗近接センサ | |
| US4535375A (en) | Magnetoresistive head | |
| JPH11513128A (ja) | 磁気抵抗ブリッジを有する磁場センサ | |
| EP0380562A1 (en) | MAGNETOMETER WITH A SAILABLE CORE HAVING COIL. | |
| US6456068B1 (en) | Magnetic impedance element having a highly linear magnetic field detection range | |
| JP2867275B2 (ja) | 電流検出器 | |
| JP2001281270A (ja) | 分割型電流検出器 | |
| JP2867276B2 (ja) | 電流検出器 | |
| JP2609383B2 (ja) | 電流検出器 | |
| JP3321852B2 (ja) | 磁気センサ装置 | |
| GB2089097A (en) | A magnetoresistive transducer for reading a record carrier having a high data density | |
| JP2514338B2 (ja) | 電流検出器 | |
| KR100196654B1 (ko) | 자기신호 검출장치 | |
| JPS54158960A (en) | Position detector | |
| JPH04282481A (ja) | 磁電変換器 | |
| JPH0618278A (ja) | 磁気センサ | |
| JP3449160B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子及びそれを用いた回転センサ | |
| JPH05175483A (ja) | 位置センサー | |
| JP2971983B2 (ja) | 地磁気センサ | |
| JP3353120B2 (ja) | 電流センサ | |
| JPH0728059B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子 | |
| JPH02280007A (ja) | 位置センサ | |
| JPS62148813A (ja) | 磁気センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |