JP3166986B2 - Current sensor - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁気光学素子を用いた
電流センサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current sensor using a magneto-optical element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、電線等を流れる電流値を測定
する方法として、流れる電流から発生する磁界を検出す
ることで電流量を計測している。このとき、流れる電流
が小さい場合には、電線をコイル状に巻いてそこで発生
する磁界を強め、コイルにて形成される円筒中に検出素
子を設ける等の方法をとっている。また、検出素子とし
ては、半導体や磁性体の電流−磁気効果、とりわけ、ホ
ール効果、あるいは磁気抵抗効果を利用したセンサが一
般的に用いられている（例えば、ホール素子を利用した
ものとして実開平１−１２１８６９号公報が、また、磁
気電気変換素子を使用したものとして実開昭６３−４１
７７２号公報がある）。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of measuring a current value flowing through an electric wire or the like, a current amount is measured by detecting a magnetic field generated from a flowing current. At this time, when the flowing current is small, a method of winding the electric wire in a coil shape, strengthening the magnetic field generated there, and providing a detection element in a cylinder formed by the coil is adopted. As the detecting element, a sensor utilizing a current-magnetic effect of a semiconductor or a magnetic substance, particularly, a Hall effect or a magnetoresistive effect is generally used (for example, a sensor using a Hall element is actually used. Japanese Patent Laid-Open Publication No. 63-41 discloses an apparatus using a magneto-electric transducer.
772).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来の電流検出方法では、電線をボビン等に巻き付け
るという電線の加工が必要となり、既に配線が完了して
いる部位での電流検出が困難になるという問題がある。
また、電線に高周波交流が流れている場合には、電線を
コイル状に加工することでそのインダクタンスが増加
し、電流検出のために電流センサを構成することが、伝
送する電力の損失につながるという問題がある。However, in the above-described conventional current detection method, it is necessary to process the electric wire by winding the electric wire around a bobbin or the like, and it becomes difficult to detect the electric current in a portion where the wiring is already completed. There's a problem.
In addition, when high-frequency alternating current is flowing through an electric wire, processing the electric wire into a coil shape increases its inductance, and configuring a current sensor for current detection leads to a loss of transmitted power. There's a problem.
【０００４】さらに、ホール効果や磁気抵抗効果を利用
した場合、電磁誘導障害等のノイズを拾いやすくなり、
その検出精度が低下してしまうという問題がある。本発
明はかかる点に鑑みて成されたもので、その目的とする
ところは、電流検出のための検出対象物の加工を不要と
し、電力損失を発生させずに低電流から高電流まで検出
可能な電流センサを提供することである。Further, when the Hall effect or the magnetoresistive effect is used, noise such as electromagnetic induction interference is easily picked up.
There is a problem that the detection accuracy is reduced. The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to eliminate the need for processing of a detection target for current detection and to detect a low current to a high current without generating power loss. It is to provide a simple current sensor.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、以下の構成を備える。すなわち、被検
出電流が流れる電流路近傍で、該電流にて形成される磁
界面と平行に配設した環状の導磁路と、前記導磁路を分
断する第１の間隙に配設され、前記電流路を流れる電流
による磁界と直交する方向に磁化容易軸を有する磁気光
学素子と、前記磁気光学素子に直線偏光を入射する手段
と、前記直線偏光が前記磁気光学素子を透過して出射さ
れる際の該直線偏光に対する偏光面の回転角を検出する
手段と、前記回転角より、前記被検出電流の値を算出す
る手段とを備え、前記導磁路として高透磁率材を用い
る。The present invention has the following arrangement to attain the above object. That is, in the vicinity of the current path through which the current to be detected flows, an annular magnetic path provided in parallel with a magnetic field surface formed by the current, and a first gap separating the magnetic path, A magneto-optical element having an easy axis of magnetization in a direction orthogonal to a magnetic field generated by the current flowing through the current path; a unit for inputting linearly polarized light to the magneto-optical element; and the linearly polarized light is transmitted through the magneto-optical element and emitted. Means for detecting the rotation angle of the polarization plane with respect to the linearly polarized light at the time of rotation, and means for calculating the value of the current to be detected from the rotation angle, and using a high magnetic permeability material as the magnetic path.
【０００６】また、好ましくは、前記磁気光学素子を通
過する前記電流路を流れる電流による磁界の方向と垂直
に静磁界を印加する手段を備える。また、好ましくは、
前記磁気光学素子近傍において前記導磁路の断面積を絞
り込み、該磁気光学素子に対向する該導磁路端の断面積
を、該磁気光学素子に向かって小さくしてある。Preferably, the apparatus further comprises means for applying a static magnetic field perpendicular to a direction of a magnetic field caused by a current flowing through the current path passing through the magneto-optical element. Also, preferably,
The cross-sectional area of the magnetic path is narrowed in the vicinity of the magneto-optical element, and the cross-sectional area of the end of the magnetic path facing the magneto-optical element is reduced toward the magneto-optical element.
【０００７】[0007]
【作用】以上の構成において、低電流から高電流までを
良好に検出するように機能する。In the above-described configuration, the circuit functions to detect a low current to a high current satisfactorily.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に係る好
適な実施例を詳細に説明する。本実施例に係る電流セン
サでは、磁気光学素子に外部磁界がかけられた場合、そ
の磁化状態に応じて磁気光学素子を透過する光の偏光面
が回転するという原理を利用し、この偏光面の回転から
磁気光学素子の磁化状態を知ることで、その磁化を発生
させている電流量を逆算しようとするものである。Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The current sensor according to the present embodiment utilizes the principle that, when an external magnetic field is applied to the magneto-optical element, the polarization plane of light passing through the magneto-optical element rotates according to the magnetization state. By knowing the magnetization state of the magneto-optical element from the rotation, an attempt is made to back-calculate the amount of current generating the magnetization.
【０００９】そこで、最初に磁気光学素子による磁界検
出の原理について説明する。 ＜磁気光学素子による磁界検出の原理説明＞一般に、磁
気光学素子等の磁性体には磁化容易軸があり、磁化Ｍと
磁場Ｈとの特性においてヒステリシスが存在する。ま
た、磁気光学素子に直線偏光を入射させた場合、いわゆ
るファラデー効果により、磁気光学素子の磁化状態に応
じて直線偏光の偏光面の回転が生じる。つまり、入射偏
光面に対する透過偏光面の回転角（ファラデー回転角θ
F と呼ばれる）は、磁気光学素子の磁化状態により変化
する。特に、直線偏光の進路と磁気光学素子の磁化Ｍｓ
（飽和磁化）とが一致した場合、ファラデー回転角は最
大となり、両者が直交すると回転角はゼロになる。この
関係を定量的に示すと、 θF ∝Ｍｓ・ｃｏｓΨ …（１） となる。ここで、Ψは、直線偏光の進路とＭｓとのなす
角であり、θF を最大ファラデー回転角θFSで規格した
値をΘF とすると、 ΘF ＝ｃｏｓΨ …（２） の関係が成り立つ。Therefore, the principle of magnetic field detection by a magneto-optical element will be described first. <Description of Principle of Magnetic Field Detection by Magneto-Optical Element> Generally, a magnetic substance such as a magneto-optical element has an easy axis of magnetization, and hysteresis exists in the characteristics of the magnetization M and the magnetic field H. When linearly polarized light is incident on the magneto-optical element, the plane of polarization of the linearly polarized light is rotated by the so-called Faraday effect according to the magnetization state of the magneto-optical element. That is, the rotation angle of the transmission polarization plane with respect to the incident polarization plane (Faraday rotation angle θ)
F ) changes depending on the magnetization state of the magneto-optical element. In particular, the path of linearly polarized light and the magnetization Ms of the magneto-optical element
(Saturation magnetization), the Faraday rotation angle becomes the maximum, and when both are orthogonal, the rotation angle becomes zero. Quantitatively showing this relationship, θ F {Ms · cos} (1) Here, [psi is the angle between the path and the Ms of the linearly polarized light, the theta F a and F a value normalized theta at maximum Faraday rotation angle theta FS, holds the relationship Θ F = cosΨ ... (2) .
【００１０】図１は、磁気光学素子における直線偏光の
偏光面回転の様子を模式的に示した図であり、同図にお
いては、磁気光学素子１に対してその磁化容易軸２と垂
直方向に外部磁界（計測磁界）Ｈ３を、また、磁化容易
軸２の方向に静磁界Ｈ0４をかけた場合、入射直線偏光
６は、その偏光面の回転を受けた後、出射直線偏光７と
して出力される。[0010] Figure 1 is a diagram schematically showing a state of the polarization plane rotation of the linearly polarized light in the magneto-optical element, in the figure, the axis of easy magnetization 2 and vertical with respect to the magneto-optical element 1
When an external magnetic field (measurement magnetic field) H3 is applied in the perpendicular direction and a static magnetic field H 0 4 is applied in the direction of the axis of easy magnetization 2, the incident linearly polarized light 6 undergoes rotation of its plane of polarization, and then the output linearly polarized light. 7 is output.
【００１１】そして、ここでは、外部磁界Ｈと飽和磁化
Ｍsの傾き角との関係を求めるために、磁気光学素子の
磁化状態は、磁気エネルギーが極小となるように決定さ
れるという原理を利用する。このように、磁気光学素子
におけるファラデー回転角θFと磁界との関係におい
て、θFの検出値から磁界の強度を検出でき、この場
合、磁気光学素子の磁化容易軸の方向に磁界が印加され
るように磁気光学素子を配置すると、θFと磁界との関
係において、θFの値から磁界を検出することができ
る。 ＜電流センサの説明＞ 次に、本実施例に係る電流センサについて説明する。[0011] Then, in this case, in order to determine the relationship between the tilt angle of the external magnetic field H and the saturation magnetization M s, the magnetization state of the magneto-optical element may utilize the principle of magnetic energy is determined to be minimum I do. Thus, in relation to the Faraday rotation angle theta F and the magnetic field in the magneto-optical element, can detect the intensity of the magnetic field from the detected value of theta F, in this case, a magnetic field is applied in the direction of the easy axis of the magneto-optical element When the magneto-optical element is arranged as described above, the magnetic field can be detected from the value of θ F in the relationship between θ F and the magnetic field. <Description of Current Sensor> Next, a current sensor according to the present embodiment will be described.
【００１２】図２は、本実施例に係る電流センサの原理
構成を示す図である。同図に示す電流センサは、被検出
電流が流れている電線２３を囲むように磁束捕捉部２２
と磁気光学素子２１とが配置されている。この磁束捕捉
部２２は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉの合金であるパーマロイ
やフェライト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｏ系、Ｍｎ
−Ｆｅ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｆｅ−Ｏ系合金）等の高透磁率材
料にてなり、電線２３の周囲に発生した磁界Ｈを効率よ
く捕捉し、それを磁界検出部として機能する磁気光学素
子２１に伝達する。FIG. 2 is a diagram showing the principle configuration of the current sensor according to this embodiment. The current sensor shown in the figure has a magnetic flux capturing section 22 surrounding an electric wire 23 through which a current to be detected flows.
And a magneto-optical element 21 are arranged. The magnetic flux capturing portion 22 is made of, for example, permalloy or ferrite (Fe—Si—Al system, Fe—O system, Mn
-Fe-O-based, Zn-Fe-O-based alloy), etc., a magneto-optical element that efficiently captures a magnetic field H generated around the electric wire 23 and functions as a magnetic field detecting unit. 21.
【００１３】磁束捕捉部２２は、それが磁気光学素子２
１と接する近傍では、他の部分に比べて、その断面が徐
々に細くなっており、その部分における磁束密度が増加
するようになっている。これは、磁気光学素子２１が磁
束捕捉部２２と接触する部分で磁束を収束し、磁気光学
素子２１の単位面積当たりの磁界を増加させることを目
的としたものであり、電線２３に流れる電流が小さく、
発生磁界が微弱な場合にも、磁気光学素子２１に印加さ
れる磁界が大きくなるので、微小電流をも精度よく検出
できる。The magnetic flux trapping section 22 is a
In the vicinity of contact with 1, the cross section is gradually narrower than other portions, and the magnetic flux density in that portion is increased. This is for the purpose of converging the magnetic flux at the portion where the magneto-optical element 21 contacts the magnetic flux capturing section 22 and increasing the magnetic field per unit area of the magneto-optical element 21. small,
Even when the generated magnetic field is weak, the magnetic field applied to the magneto-optical element 21 increases, so that a minute current can be detected with high accuracy.
【００１４】また、図３は、本実施例に係る電流センサ
の他の構成例を示す図であり、同図に示す電流センサで
は、被検出電流が流れている電線３３の外側に磁束捕捉
部３２と磁気光学素子３１とが配置されている。そし
て、磁束捕捉部３２は、電線側の部位において間隙（ギ
ャップ）３４を有し、電線３３の周囲に発生した磁界Ｈ
を効率よく捕捉するような構成をとっている。FIG. 3 is a diagram showing another example of the configuration of the current sensor according to the present embodiment. In the current sensor shown in FIG. 3, a magnetic flux trapping portion is provided outside the electric wire 33 where the current to be detected flows. 32 and a magneto-optical element 31 are arranged. The magnetic flux trapping portion 32 has a gap (gap) 34 at a portion on the electric wire side, and a magnetic field H generated around the electric wire 33.
Is configured to efficiently capture the data.
【００１５】なお、本図に示す電流センサにおいても、
磁束捕捉部３２には高透磁率材料を使用し、また、磁束
捕捉部３２が磁気光学素子３１と接する近傍では、他の
部分に比べて、その断面が徐々に細くなっており、その
部分における磁束密度が増加するような構成をとってい
る。図４は、図２，図３に示した構成をとる本実施例に
係る電流センサにおいて、磁気光学素子の磁化状態を検
出するためにバイアス磁界をかけた様子を示す図であ
り、図５は、電流センサ全体のブロック構成図である。In the current sensor shown in FIG.
The magnetic flux trapping portion 32 is made of a material having a high magnetic permeability. In the vicinity where the magnetic flux trapping portion 32 is in contact with the magneto-optical element 31, the cross section is gradually narrower than other portions. The configuration is such that the magnetic flux density increases. FIG. 4 is a diagram showing a state in which a bias magnetic field is applied in order to detect the magnetization state of the magneto-optical element in the current sensor according to the present embodiment having the configuration shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. FIG. 2 is a block diagram of the entire current sensor.
【００１６】図４に示すように、磁束捕捉部４２（図で
は、その一部を示す）の間隙部に位置する磁気光学素子
４１は、磁束捕捉部４２と接しない側の両側が、例え
ば、電磁石や永久磁石等のバイアス磁界用磁石４５にて
挟まれているため、図５に示すように、磁気光学素子４
１には、常にその磁化容易軸Ａ６１と同一方向に一定の
バイアス磁界Ｈ0 ６２がかかっている。As shown in FIG. 4, the magneto-optical element 41 located in the gap of the magnetic flux trapping part 42 (a part of which is shown in the figure) has, for example, As shown in FIG. 5, the magneto-optical element 4 is sandwiched between bias magnets 45 such as electromagnets and permanent magnets.
1 has a constant bias magnetic field H 0 62 in the same direction as its easy axis A 61.
【００１７】このように、磁気光学素子にバイアス磁界
をかける理由は、磁気光学素子が強磁性体であり、一方
向に磁場をかけると磁化がその方向を向いてしまい、磁
場の強弱が読めなくなるからである。つまり、磁性体の
磁化特性により、印加する磁化が大きい場合、磁気飽和
により高磁界の検出ができないという問題が生じるが、
図５に示すように、検出磁界と磁気光学素子の磁化容易
軸とが直交するようにし、かつ、磁化容易軸方向にバイ
アス磁界を印加することで、飽和する磁界強度が高くな
り、測定しようとする電流値全域に渡って、電流を精度
よく検知できるのである。As described above, the reason why the bias magnetic field is applied to the magneto-optical element is that the magneto-optical element is a ferromagnetic substance, and when a magnetic field is applied in one direction, the magnetization is oriented in that direction, and the strength of the magnetic field cannot be read. Because. In other words, if the applied magnetization is large due to the magnetization characteristics of the magnetic material, there is a problem that a high magnetic field cannot be detected due to magnetic saturation.
As shown in FIG. 5, by making the detection magnetic field perpendicular to the axis of easy magnetization of the magneto-optical element and applying a bias magnetic field in the direction of the axis of easy magnetization, the intensity of the magnetic field that saturates becomes high, and measurement is attempted. The current can be accurately detected over the entire current value range.
【００１８】図５に示す、本実施例に係る電流センサで
は、磁束捕捉部４２が電線５３の周囲に発生する磁界を
捕捉し、捕捉後の磁界を絞り込むように磁気光学素子４
１に伝達しており、この伝達された磁界が検出磁界Ｈ６
３である。そして、磁気光学素子４１へは、光源５５か
ら、検出磁界と平行な方向に直線偏光光５１が入射さ
れ、磁気光学素子４１を透過した光は、検出磁界Ｈ６３
の磁界強度に応じた偏光面の回転を受けた後、出射直線
偏光光５２として出力される。In the current sensor shown in FIG. 5 according to the present embodiment, the magnetic flux capturing section 42 captures a magnetic field generated around the electric wire 53 and narrows down the magnetic field after the capture.
1 and the transmitted magnetic field is the detection magnetic field H6.
3. Then, linearly polarized light 51 is incident on the magneto-optical element 41 from the light source 55 in a direction parallel to the detection magnetic field, and the light transmitted through the magneto-optical element 41 is converted into the detection magnetic field H63.
After the rotation of the polarization plane according to the magnetic field intensity of the above, the light is output as the output linearly polarized light 52.
【００１９】偏光面回転検出部５６は、この出射直線偏
光光５２を受光し、入射直線偏光光５１の偏光面に対す
る出射直線偏光光５２の偏光面の回転角を求め、その結
果を信号処理部５７へ送る。また、信号処理部５７で
は、ファラデー回転角から磁界の強度を求めるための光
電変換による信号処理を行ない、変換後の信号を換算部
５８に出力する。The polarization plane rotation detector 56 receives the emitted linearly polarized light 52, determines the rotation angle of the plane of polarization of the emitted linearly polarized light 52 with respect to the plane of polarization of the incident linearly polarized light 51, and uses the result as a signal processing section. Send to 57. The signal processing unit 57 performs signal processing by photoelectric conversion for obtaining the strength of the magnetic field from the Faraday rotation angle, and outputs the converted signal to the conversion unit 58.
【００２０】上述のファラデー回転角θF を最大ファラ
デー回転角θFSで規格した値ΘF と、外部からの印加磁
界である検出磁界（ｈ0 とする）との関係は、図６に示
すような特性を有する。つまり、図６において、検出磁
界を規格化した量（これをｈとする。なお、この値は、
検出磁界を異方性磁界と呼ばれるパラメータで規格化し
たものである）をパラメータとした場合、｜ｈ｜＞１と
なるよう条件を設定して、ΘF とｈ0 とが一対一に対応
するようにする。FIG. 6 shows the relationship between the value Θ F obtained by standardizing the above-mentioned Faraday rotation angle θ F by the maximum Faraday rotation angle θ FS and the detection magnetic field (h 0 ) which is an externally applied magnetic field. It has various characteristics. That is, in FIG. 6, the detected magnetic field is normalized (this is h. This value is
When the detection magnetic field is normalized by a parameter called an anisotropic magnetic field), a condition is set such that | h |> 1, and Θ F and h 0 correspond one-to-one. To do.
【００２１】図５の換算部５８は、入力された磁界強度
をもとに電流値を算出する。すなわち、電線等の導線中
を流れる電流は、電線の回りにアンペールの法則に従っ
た磁界を発生し、電流値をＩとしたとき、電線の中心か
らｒの距離にある点での磁界の強度Ｈは、 Ｈ＝ｆ（ｒ）・Ｉ …（３） にて表わすことができる。ただし、ｆ（ｒ）は、電線を
流れる電流の境界条件により異なる関数である。The conversion section 58 in FIG. 5 calculates a current value based on the input magnetic field strength. That is, a current flowing in a conductor such as an electric wire generates a magnetic field around the electric wire according to Ampere's law, and when the current value is I, the strength of the magnetic field at a point at a distance r from the center of the electric wire H can be represented by H = f (r) · I (3) Here, f (r) is a function that varies depending on the boundary conditions of the current flowing through the electric wire.
【００２２】そこで、換算部５８は、上述のファラデー
回転角から求めた磁界強度を、上記の式（３）に代入し
てＩについて解くことで、必要な電流値Ｉを算出する。
そして、表示部５９は、換算部５８で算出された電流値
Ｉを、測定結果として可視表示する。なお、本実施例に
て用いる磁気光学素子による磁気光学効果は、光と磁気
光学素子の相互作用で発現するものであるため、酸化物
等の非導電物質にて構成される磁気光学素子は、渦電流
による高周波領域での特性劣化や電磁誘導による検出誤
差を生じないという利点がある。The conversion unit 58 calculates the required current value I by substituting the magnetic field strength obtained from the above-mentioned Faraday rotation angle into the above equation (3) and solving for I.
Then, the display unit 59 visually displays the current value I calculated by the conversion unit 58 as a measurement result. Note that the magneto-optical effect of the magneto-optical element used in this embodiment is expressed by the interaction between light and the magneto-optical element. There is an advantage that characteristic deterioration in a high frequency region due to eddy current and detection errors due to electromagnetic induction do not occur.
【００２３】以上説明したように、本実施例によれば、
被測定電流が流れる電線を中心とする同心円上に、間隙
を設けた高透磁率の磁性材料と、その間隙にファラデー
効果を有する磁気光学素子を配し、さらに、この磁気光
学素子近傍において磁性材料の断面を小さくして、磁気
光学素子における磁化密度を上げるように構成すること
で、電線上の電流から発生する磁界を効率よく捉え、こ
の磁界に基づいて電流値を精度よく計測できるという効
果がある。As described above, according to the present embodiment,
A high-permeability magnetic material having a gap and a magneto-optical element having a Faraday effect in the gap are arranged on a concentric circle centered on an electric wire through which the current to be measured flows. By reducing the cross section and increasing the magnetization density in the magneto-optical element, the magnetic field generated from the current on the wire can be efficiently captured, and the current value can be measured accurately based on this magnetic field. is there.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低電流より発生する磁界を効率よく捕捉してその電流値
を精度よく検出できるという効果がある。As described above, according to the present invention,
There is an effect that a magnetic field generated from a low current can be efficiently captured and its current value can be accurately detected.
【図１】磁気光学素子における直線偏光の偏光面回転の
様子を模式的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a state of rotation of a plane of polarization of linearly polarized light in a magneto-optical element.
【図２】本発明の実施例に係る電流センサの原理構成を
示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a principle configuration of a current sensor according to an embodiment of the present invention.
【図３】実施例に係る電流センサの他の構成例を示す図
である。FIG. 3 is a diagram illustrating another configuration example of the current sensor according to the embodiment.
【図４】図２，図３に示した構成をとる電流センサにお
いて、磁気光学素子の磁化状態を検出するためにバイア
ス磁界をかけた様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state in which a bias magnetic field is applied in order to detect the magnetization state of the magneto-optical element in the current sensor having the configuration shown in FIGS. 2 and 3;
【図５】実施例に係る電流センサ全体のブロック構成図
である。FIG. 5 is a block diagram of the entire current sensor according to the embodiment.
【図６】ファラデー回転角θF を最大ファラデー回転角
θFSで規格した値ΘF と、外部からの印加磁界である検
出磁界ｈ0 との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a value Θ F obtained by standardizing the Faraday rotation angle θ F by a maximum Faraday rotation angle θ FS and a detection magnetic field h 0 which is a magnetic field applied from the outside.
１，２１，３１，４１ 磁気光学素子 ２，６１ 磁化容易軸 ３ 測定磁界 ４ 静磁界 ６，５１ 入射直線偏光光 ７，５２ 出射直線偏光光 ２２，３２，４２ 磁束捕捉部 ２３，３３，５３ 電線 ４５ バイアス磁界用磁石 1,21,31,41 Magneto-optical element 2,61 Easy axis of magnetization 3 Measurement magnetic field 4 Static magnetic field 6,51 Incident linearly polarized light 7,52 Outgoing linearly polarized light 22,32,42 Magnetic flux trapping unit 23,33,53 Electric wire 45 Magnet for bias magnetic field
フロントページの続き (72)発明者 福庭 一志 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 黒瀧 宏和 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−163977（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 15/24 G01R 19/00 Continued on the front page (72) Inventor Kazushi Fukuba 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Inside Mazda Co., Ltd. (72) Inventor Hirokazu Kurotaki 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki County, Hiroshima Prefecture Mazda Corporation (56) References JP-A-62-163977 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 15/24 G01R 19/00
Claims (5)
流にて形成される磁界面と平行に配設した環状の導磁路
と、 前記導磁路を分断する第１の間隙に配設され、前記電流
路を流れる電流による磁界と直交する方向に磁化容易軸
を有する磁気光学素子と、 前記磁気光学素子に直線偏光を入射する手段と、 前記直線偏光が前記磁気光学素子を透過して出射される
際の該直線偏光に対する偏光面の回転角を検出する手段
と、 前記回転角より、前記被検出電流の値を算出する手段と
を備え、 前記導磁路として高透磁率材を用いることを特徴とする
電流センサ。1. An annular magnetic path disposed near a current path through which a current to be detected flows and parallel to a magnetic field surface formed by the current, and a first gap that divides the magnetic path. A magneto-optical element having an easy axis of magnetization in a direction orthogonal to a magnetic field caused by a current flowing through the current path; a unit for inputting linearly polarized light to the magneto-optical element; and the linearly polarized light transmitting through the magneto-optical element. Means for detecting the rotation angle of the plane of polarization with respect to the linearly polarized light when the light is emitted, and means for calculating the value of the current to be detected from the rotation angle. A current sensor characterized by being used.
記電流路を流れる電流による磁界の方向と垂直に静磁界
を印加する手段を備えることを特徴とする請求項１に記
載の電流センサ。2. The current sensor according to claim 1, further comprising means for applying a static magnetic field perpendicular to a direction of a magnetic field generated by a current flowing through the current path passing through the magneto-optical element.
路の断面積を絞り込み、該磁気光学素子に対向する該導
磁路端の断面積を、該磁気光学素子に向かって小さくし
たことを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。3. A cross-sectional area of the magnetic path near the magneto-optical element is narrowed, and a cross-sectional area of an end of the magnetic path facing the magneto-optical element is reduced toward the magneto-optical element. The current sensor according to claim 1, wherein
電流路を囲むように配設したことを特徴とする請求項１
に記載の電流センサ。4. The magnetic path according to claim 1, wherein the magnetic path is arranged so as to surround the current path through which the current to be detected flows.
2. The current sensor according to claim 1.
の導磁路上の対向する最遠点の位置に第２の間隙を設
け、該導磁路の外側に位置する被検出電流が流れる電流
路を該第２の間隙に近接させて該電流路からの磁界を取
り込むことを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。5. A second gap is provided at a position of an opposite furthest point on the annular magnetic path on which the magneto-optical element is provided, and a current to be detected located outside the magnetic path flows. The current sensor according to claim 1, wherein a current path is brought close to the second gap to take in a magnetic field from the current path.
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|---|---|---|---|
| JP18661892A JP3166986B2 (en) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | Current sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP18661892A JP3166986B2 (en) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | Current sensor |
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ID=16191735
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