JP3135448B2 - 電気量測定装置 - Google Patents
電気量測定装置Info
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Description
力をホール素子を用いて測定する電気量測定装置に関す
る。
が設けられ、電圧出力端子のないものがある。図3は、
このようなホール素子の構成を概念的に示している。同
図において、1はホール素子、T1 ,T2 は電流入力端
子、T3 ,T4 は電流出力端子、Bは印加磁界である。
いま電流入力端子T1 ,T2 に電流2Io が加えられる
と、ホール素子1の内部に磁界Bに応じたホール電流I
h が発生する。このため電流入力端子T1 にはT1 =I
o +(Ih /2)、電流入力端子T2 にはI2 =Io −
(Ih /2)がそれぞれ流れ込み、電流出力端子T3 か
らはI3 =Io −(Ih /2)、電流出力端子T4 から
はI4 =Io +(Ih /2)がそれぞれ流れ出す。した
がって、出力電流I3 とI4 を測定し、その差分(I4
−I3 )を求めれば、ホール電流Ih を得ることができ
る。このホール電流Ih は、印加磁界Bに応じた値とな
るので、図4に示すように、コア2に対しコイル端子T
I1,TI2 に被測定系の電流を印加するようにすれ
ば、電流測定装置を構成することが可能である。
を測定する方式のホール素子は、電圧出力端子を持たな
いので、オフセットが殆んどゼロに等しいと云われてい
る。しかし、両電流出力端子からの出力電流を測定し、
その差分をとることは、回路的に非常に複雑なものとな
っていた。そこで、本発明は、コンパクトな周辺回路を
実現して低コストで高精度な電気量測定装置を提供する
ことを目的とする。
に、本発明は、第1に、被測定系の電流値を磁界に変換
する電流・磁界変換手段と、1対の電流入力端子及び1
対の電流出力端子を備え前記電流・磁界変換手段で変換
された磁界の印加で発生するホール電流の成分が前記1
対の電流出力端子の各出力電流にそれぞれ異符号の形で
含まれるホール素子と、該ホール素子における1対の電
流出力端子からの各出力電流を電圧に変換する第1、第
2の電流・電圧変換手段と、該第1、第2の電流・電圧
変換手段の各出力電圧の平均値を求める平均値出力手段
と、該平均値出力手段からの平均値電圧が一定値を保つ
ように前記ホール素子における1対の電流入力端子に電
流を供給する演算増幅器とを有することを要旨とする。
る電流・磁界変換手段と、1対の電流入力端子及び1対
の電流出力端子を備え前記電流・磁界変換手段で変換さ
れた磁界の印加で発生するホール電流の成分が前記1対
の電流出力端子の各出力電流にそれぞれ異符号の形で含
まれるホール素子と、該ホール素子における1対の電流
出力端子からの各出力電流を電圧に変換する第1、第2
の電流・電圧変換手段と、該第1、第2の電流・電圧変
換手段の各出力電圧の平均値を求める平均値出力手段
と、該平均値出力手段からの平均値電圧が前記被測定系
の電圧値に比例した電圧と等しくなるように前記ホール
素子における1対の電流入力端子に電流を供給する演算
増幅器とを有することを要旨とする。
手段は、演算増幅器と、該演算増幅器の出力端子と反転
入力端子との間に接続された抵抗とで構成してなること
を要旨とする。
が電流・磁界変換手段でその電流値に正比例した磁界に
変換されてホール素子に変換される。この磁界の印加に
より、ホール素子における1対の電流出力端子からホー
ル電流の成分がそれぞれ異符号の形で含まれた各出力電
流が得られる。この各出力電流が第1、第2の電流・電
圧変換手段でそれぞれ電圧に変換され、この両電圧の差
分をとることによりホール電流の成分が含まれた差電圧
が得られる。この差電圧は磁界、即ち被測定系の電流に
正比例しているので、この差電圧を読み取ることにより
被測定系の電流を測定することが可能となる。また、第
1、第2の電流・電圧変換手段の各出力電圧の平均値が
平均値出力手段で求められ、演算増幅器により、この平
均値電圧が一定値を保つようにホール素子における1対
の電流入力端子に電流を供給することにより、周辺回路
のコンパクト化が実現される。
平均値出力手段からの平均値電圧が被測定系の電圧値に
比例した電圧と等しくなるようにホール素子における1
対の電流入力端子に電流を供給することにより、第1、
第2の電流・電圧変換手段から被測定系の電流及び電圧
に正比例した成分を含む出力電圧を得ることができて、
被測定系の電力測定が可能となる。第3に、第1、第2
の電流・電圧変換手段は、演算増幅器と抵抗とで構成す
ることにより、より一層の回路のコンパクト化が実現さ
れる。
する。図1は、本発明の第1実施例を示す図である。本
実施例は、電流測定装置として構成されている。1は前
記図3に示したものと同様の電圧出力端子のないホール
素子、Bは前記図4に示した電流・磁界変換手段として
のコアにより変換された被測定系の電流に比例した磁界
である。ホール素子1の電流出力端子T4 には、第1の
演算増幅器OP1と、その出力端子と反転入力端子との
間に接続された抵抗R1 とで構成された第1の電流・電
圧変換手段が接続され、電流出力端子T3 には、第2の
演算増幅器OP2と、その出力端子と反転入力端子との
間に接続された抵抗R2 とで構成された第2の電流・電
圧変換手段が接続されている。Tout 1,Tout 2は第
1、第2の電流・電圧変換手段の各出力端子であり、そ
の出力端子Tout 1とTout 2の間には、第1、第2の
電流・電圧変換手段の各出力電圧の平均値を求める平均
値出力手段としての抵抗R3 ,R4 からなる分圧器が接
続されている。抵抗値はR3 =R4 である。OP3は、
平均値出力手段R3 ,R4 からの平均値電圧V3が一定
値を保つようにホール素子1の1対の電流入力端子T
1 ,T2 に電流を供給するための第3の演算増幅器であ
る。
置の作用を説明する。被測定系の電流値はコアを用いた
電流・磁界変換手段によりその電流値に正比例した磁界
Bに変換されてホール素子1に印加される。この磁界B
の印加により、電流出力端子T4 にはI4 =Io +(I
h /2)、電流出力端子T3 にはI3 =Io −(Ih/
2)が現われるとすると、これらの出力電流I3 ,I4
が第1、第2の電流・電圧変換手段でそれぞれ電圧に変
換され、出力端子Tout 1の出力電圧はV1=R1 ・
[Io +(Ih /2)]、出力端子Tout 2の出力電圧
はV2=R2 ・[Io −(Ih /2)]となる。ここで
抵抗値R1 =R2 に選ぶと、V2=R1 ・[Io −(I
h /2)]となり、この両出力電圧V1,V2の差分を
とると、V1−V2=R1 ・Ih なる電圧が得られる。
この電圧R1 ・Ih は磁界Bに比例し、また磁界Bは被
測定系の電流に正比例するので、この電圧R1 ・Ih を
読み取ることにより被測定系の電流を測定することが可
能となる。平均値出力手段を構成する抵抗は、R3 =R
4 であるので、平均値電圧V3には、(V1+V2)/
2=R1 ・Io なる電圧が現われる。第3の演算増幅器
OP3はV3=R1 ・Io =Vref となるように動作す
るので、Io =Vref /R1 となり、第3の演算増幅器
OP3は2Io =2Vref /R1 なる電流をホール素子
1における1対の電流入力端子T1 ,T2 に供給する。
実施例は、電力測定装置として構成されている。図2に
おいて、4は被測定系の電圧を入力する電圧入力端子で
あり、被測定系の電圧は抵抗R5 ,R6 により本装置の
内部回路に見合った低電圧vに分圧された後、第3の演
算増幅器OP3の反転入力端子に与えられている。その
他の構成は、図1と同様である。
1実施例の作用説明中、Io =Vref /R1 のうち、V
ref は被測定系の電圧に正比例した電圧vとなりIo =
v/R1 となる。したがってIo は被測定系の電圧に正
比例するので出力端子Tout1−Tout 2間には被測定
系の電力に正比例した出力電圧を得ることができ、電力
の測定が可能となる。
第1に、被測定系の電流値を磁界に変換する電流・磁界
変換手段と、1対の電流入力端子及び1対の電流出力端
子を備え前記電流・磁界変換手段で変換された磁界の印
加で発生するホール電流の成分が前記1対の電流出力端
子の各出力電流にそれぞれ異符号の形で含まれるホール
素子と、該ホール素子における1対の電流出力端子から
の各出力電流を電圧に変換する第1、第2の電流・電圧
変換手段と、該第1、第2電流・電圧変換手段の各出力
電圧の平均値を求める平均値出力手段と、該平均値出力
手段からの平均値電圧が一定値を保つように前記ホール
素子における1対の電流入力端子に電流を供給する演算
増幅器とを具備させたため、第1、第2の電流・電圧変
換手段でそれぞれ変換された電圧の差分をとることによ
り、被測定系の電流に正比例した電圧を得ることができ
て被測定系の電流を精度よく測定することができる。ま
たこれとともに周辺回路のコンパクト化が実現されて低
コストな電気量測定装置を提供することができる。
の平均値電圧が被測定系の電圧値に比例した電圧と等し
くなるようにホール素子における1対の電流入力端子に
電流を供給するようにしたため、第1、第2の電流・電
圧変換手段から被測定系の電流及び電圧に正比例した成
分を含む出力電圧を得ることができて被測定系の電力を
精度よく測定することができる。
は、演算増幅器と、この演算増幅器の出力端子と反転入
力端子との間に接続された抵抗とで構成したため、より
一層の回路のコンパクト化を実現することができる。
す回路図である。
る。
る。
幅器 OP3 第3の演算増幅器 R1 ,R2 抵抗 R3 ,R4 平均値出力手段を構成する抵抗 T1 ,T2 電流入力端子 T3 ,T4 電流出力端子
Claims (3)
- 【請求項1】 被測定系の電流値を磁界に変換する電流
・磁界変換手段と、1対の電流入力端子及び1対の電流
出力端子を備え前記電流・磁界変換手段で変換された磁
界の印加で発生するホール電流の成分が前記1対の電流
出力端子の各出力電流にそれぞれ異符号の形で含まれる
ホール素子と、該ホール素子における1対の電流出力端
子からの各出力電流を電圧に変換する第1、第2の電流
・電圧変換手段と、該第1、第2の電流・電圧変換手段
の各出力電圧の平均値を求める平均値出力手段と、該平
均値出力手段からの平均値電圧が一定値を保つように前
記ホール素子における1対の電流入力端子に電流を供給
する演算増幅器とを有することを特徴とする電気量測定
装置。 - 【請求項2】 被測定系の電流値を磁界に変換する電流
・磁界変換手段と、1対の電流入力端子及び1対の電流
出力端子を備え前記電流・磁界変換手段で変換された磁
界の印加で発生するホール電流の成分が前記1対の電流
出力端子の各出力電流にそれぞれ異符号の形で含まれる
ホール素子と、該ホール素子における1対の電流出力端
子からの各出力電流を電圧に変換する第1、第2の電流
・電圧変換手段と、該第1、第2の電流・電圧変換手段
の各出力電圧の平均値を求める平均値出力手段と、該平
均値出力手段からの平均値電圧が前記被測定系の電圧値
に比例した電圧と等しくなるように前記ホール素子にお
ける1対の電流入力端子に電流を供給する演算増幅器と
を有することを特徴とする電気量測定装置。 - 【請求項3】 前記第1、第2の電流・電圧変換手段
は、演算増幅器と、該演算増幅器の出力端子と反転入力
端子との間に接続された抵抗とで構成してなることを特
徴とする請求項1又は2記載の電気量測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06038198A JP3135448B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 電気量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06038198A JP3135448B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 電気量測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07244084A JPH07244084A (ja) | 1995-09-19 |
JP3135448B2 true JP3135448B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=12518660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06038198A Expired - Fee Related JP3135448B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 電気量測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3135448B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2507055A (en) | 2012-10-16 | 2014-04-23 | Melexis Technologies Nv | Integrated circuit and method for biasing a hall plate |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP06038198A patent/JP3135448B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH07244084A (ja) | 1995-09-19 |
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