JP3166987B2 - 電流センサ - Google Patents
電流センサInfo
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Description
【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。
電流センサに関するものである。
【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、シャント抵抗による電流−電圧変換を
利用した方法がある。また、従来より、電線等を流れる
電流から発生する磁界を検出することで電流量を計測す
るものがある。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６３−４１７７２号公報
がある）。
する方法として、シャント抵抗による電流−電圧変換を
利用した方法がある。また、従来より、電線等を流れる
電流から発生する磁界を検出することで電流量を計測す
るものがある。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６３−４１７７２号公報
がある）。
【０００３】そして、これらの磁界測定素子を効果的に
使用するために、その素子に磁束を効果的に集める目的
で高透磁率材料にて構成された磁気レンズを用いてい
る。
使用するために、その素子に磁束を効果的に集める目的
で高透磁率材料にて構成された磁気レンズを用いてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシャント抵抗を使用した方法では、測定電流のため
の発熱による電力損失が生じるという問題があるため、
この発熱量を少なくする目的でシャント抵抗の抵抗値を
小さくするという方法があるが、抵抗にて発生する電圧
が小さくなることにより、測定値が電磁障害による影響
を受け易くなる。
来のシャント抵抗を使用した方法では、測定電流のため
の発熱による電力損失が生じるという問題があるため、
この発熱量を少なくする目的でシャント抵抗の抵抗値を
小さくするという方法があるが、抵抗にて発生する電圧
が小さくなることにより、測定値が電磁障害による影響
を受け易くなる。
【０００５】また、発生磁界を検出して電流を計測する
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。
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。
【０００６】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。そし
て、上記の電気的な測定方法では、測定のための入出力
信号を電気的に絶縁することが困難になるという観点か
ら、検出信号を光伝送する方法があるが、電気−光変換
が必須となるため装置全体の冗長性が増し、また、上述
の磁気レンズを光伝送方法に用いる場合、装置に光を導
入する構造や磁気光学材料と一体化させる構造について
レンズ加工に問題があり、装置の小型化や高精度化が困
難になる。
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。そし
て、上記の電気的な測定方法では、測定のための入出力
信号を電気的に絶縁することが困難になるという観点か
ら、検出信号を光伝送する方法があるが、電気−光変換
が必須となるため装置全体の冗長性が増し、また、上述
の磁気レンズを光伝送方法に用いる場合、装置に光を導
入する構造や磁気光学材料と一体化させる構造について
レンズ加工に問題があり、装置の小型化や高精度化が困
難になる。
【０００７】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、電力損失を発生させず
に、検出信号を電気的に絶縁された光信号として取り出
せる電流センサを提供することである。
で、その目的とするところは、電力損失を発生させず
に、検出信号を電気的に絶縁された光信号として取り出
せる電流センサを提供することである。
【０００８】
【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、被測
定電流にて形成され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が配設され、該磁気光学素子に磁
束を導く導磁路と、前記磁気光学素子に対し、その磁化
容易軸に直交する方向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、前記被測定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とと
もに、該導磁路の一部が磁性流体で形成されている。
達成するために、以下の構成を備える。すなわち、被測
定電流にて形成され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が配設され、該磁気光学素子に磁
束を導く導磁路と、前記磁気光学素子に対し、その磁化
容易軸に直交する方向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、前記被測定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とと
もに、該導磁路の一部が磁性流体で形成されている。
【０００９】好ましくは、前記磁気光学素子を通過する
被測定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、前記導磁路は環状で
あり、その一部を形成する前記磁性流体部分に前記磁気
光学素子を配してある。
被測定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、前記導磁路は環状で
あり、その一部を形成する前記磁性流体部分に前記磁気
光学素子を配してある。
【００１０】
【作用】以上の構成において、高透磁率材料と磁気光学
材料との一体化が容易になる。
材料との一体化が容易になる。
【００１１】
【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するものである。
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するものである。
【００１２】そこで、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。
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。
【００１３】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。
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。
【００１４】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。
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。
【００１５】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（不図示）を囲むように、その一
部が磁性流体２３にて構成された磁束捕捉部２１と磁気
光学素子２２とが配置されている。この磁束捕捉部２１
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、磁性流体２３は、例えば、強磁性微粒子を分散さ
せたコロイド溶液にてなる。そして、これら磁束捕捉部
２１及び磁性流体２３にて、電線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２２に伝達する。
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（不図示）を囲むように、その一
部が磁性流体２３にて構成された磁束捕捉部２１と磁気
光学素子２２とが配置されている。この磁束捕捉部２１
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、磁性流体２３は、例えば、強磁性微粒子を分散さ
せたコロイド溶液にてなる。そして、これら磁束捕捉部
２１及び磁性流体２３にて、電線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２２に伝達する。
【００１６】また、磁気光学素子２２に対しては、後述
するバイアス磁界用の磁石２４が配設されている。図３
は、図２に示す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
アス磁界をかけたときの電流センサ全体のブロック構成
図である。
するバイアス磁界用の磁石２４が配設されている。図３
は、図２に示す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
アス磁界をかけたときの電流センサ全体のブロック構成
図である。
【００１７】図３に示すように、磁性流体２３を分断す
るように位置する磁気光学素子２２は、磁性流体２３と
は接しない側の両面（図において、上下方向の面）が、
例えば、電磁石や永久磁石等のバイアス磁界用磁石２４
にて挟まれているため、磁気光学素子２２には、常にそ
の磁化容易軸（図中、矢印Ａにて示す）と同一方向に一
定のバイアス磁界Ｈ0 がかかっている。
るように位置する磁気光学素子２２は、磁性流体２３と
は接しない側の両面（図において、上下方向の面）が、
例えば、電磁石や永久磁石等のバイアス磁界用磁石２４
にて挟まれているため、磁気光学素子２２には、常にそ
の磁化容易軸（図中、矢印Ａにて示す）と同一方向に一
定のバイアス磁界Ｈ0 がかかっている。
【００１８】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３に示すように、検出磁界Ｈと磁気光学素子の磁化容
易軸Ａ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。
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３に示すように、検出磁界Ｈと磁気光学素子の磁化容
易軸Ａ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。
【００１９】図３に示す、本実施例に係る電流センサで
は、磁束捕捉部２１及び磁性流体２３とが、その中心に
位置する電線３７の周囲に発生する磁界を捕捉し、捕捉
後の磁界を磁気光学素子２２に伝達しており、この伝達
された磁界が検出磁界Ｈである。そして、光源３１から
は、光ファイバ２６及びロッドレンズ２５を介して、磁
気光学素子２２に対し、検出磁界と平行な方向に直線偏
光光が入射される。
は、磁束捕捉部２１及び磁性流体２３とが、その中心に
位置する電線３７の周囲に発生する磁界を捕捉し、捕捉
後の磁界を磁気光学素子２２に伝達しており、この伝達
された磁界が検出磁界Ｈである。そして、光源３１から
は、光ファイバ２６及びロッドレンズ２５を介して、磁
気光学素子２２に対し、検出磁界と平行な方向に直線偏
光光が入射される。
【００２０】磁気光学素子２２を透過した光は、検出磁
界Ｈの磁界強度に応じた偏光面の回転を受けた後、出射
直線偏光光として出力され、ロッドレンズ２５´及び光
ファイバ２６´を介して偏光面回転検出部３２に入力さ
れる。このように、磁性流体２３部分に光ファイバ２
６，２６´を配することで、導磁路である高透磁率材料
からなる磁束捕捉部２１に対して、磁気光学素子２２に
直線偏光光を入射するための加工を施す必要がなくな
り、さらに、導磁路として機能する磁性流体２３におけ
る光ファイバを通す位置が固定化されず、機械的に自由
度が増すという利点がある。
界Ｈの磁界強度に応じた偏光面の回転を受けた後、出射
直線偏光光として出力され、ロッドレンズ２５´及び光
ファイバ２６´を介して偏光面回転検出部３２に入力さ
れる。このように、磁性流体２３部分に光ファイバ２
６，２６´を配することで、導磁路である高透磁率材料
からなる磁束捕捉部２１に対して、磁気光学素子２２に
直線偏光光を入射するための加工を施す必要がなくな
り、さらに、導磁路として機能する磁性流体２３におけ
る光ファイバを通す位置が固定化されず、機械的に自由
度が増すという利点がある。
【００２１】偏光面回転検出部５６は、この出射直線偏
光光を受光し、入射直線偏光光の偏光面に対する出射直
線偏光光の偏光面の回転角を求め、その結果を信号処理
部３３へ送る。この信号処理部３３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３４に出力する。
光光を受光し、入射直線偏光光の偏光面に対する出射直
線偏光光の偏光面の回転角を求め、その結果を信号処理
部３３へ送る。この信号処理部３３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３４に出力する。
【００２２】図４は、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）との関係を示
す特性図である。同図において、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。
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）との関係を示
す特性図である。同図において、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。
【００２３】図３の換算部３４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、無限長直線導体
中を流れる電流により、その導体近傍の磁束は、ビオ・
サバールの法則により、貫通電流をＩ、真空透磁率をμ
0 とすると、導体の中心からｒの距離にある点での磁束
Ｂは、 Ｂ＝Ｉ・μ0 ／２πｒ …（３） にて表わすことができる。
をもとに電流値を算出する。すなわち、無限長直線導体
中を流れる電流により、その導体近傍の磁束は、ビオ・
サバールの法則により、貫通電流をＩ、真空透磁率をμ
0 とすると、導体の中心からｒの距離にある点での磁束
Ｂは、 Ｂ＝Ｉ・μ0 ／２πｒ …（３） にて表わすことができる。
【００２４】そして、流れる電流の周囲に、真空に比べ
て十分大きい透磁率を有する、例えば、パーマロイ等の
材料にてなるリングを配置して、その一部に空隙を設け
ると、その空隙に発生する磁束Ｂは、空隙の間隔をｇと
すると、 Ｂ＝Ｉ・μ0 ／ｇ …（４） にて示され、これは、リングが存在しない場合よりも磁
束が大きく、リングにより効果的に磁界の測定が可能と
なることを意味する。例えば、空隙間隔を１ｍｍとした
場合、そこに発生する磁束は、Ｂ＝１２．５・Ｉ（Ｏ
ｅ）となる。
て十分大きい透磁率を有する、例えば、パーマロイ等の
材料にてなるリングを配置して、その一部に空隙を設け
ると、その空隙に発生する磁束Ｂは、空隙の間隔をｇと
すると、 Ｂ＝Ｉ・μ0 ／ｇ …（４） にて示され、これは、リングが存在しない場合よりも磁
束が大きく、リングにより効果的に磁界の測定が可能と
なることを意味する。例えば、空隙間隔を１ｍｍとした
場合、そこに発生する磁束は、Ｂ＝１２．５・Ｉ（Ｏ
ｅ）となる。
【００２５】そこで、換算部３４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３５は、換算部３４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。
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３５は、換算部３４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。
【００２６】以上説明したように、本実施例によれば、
電流センサにおいて、被測定電流から発生する磁束を、
その一部が磁性流体にて構成された、高透磁率の磁性材
料にてなる磁束捕捉部にて捕え、さらに、磁性流体に設
けた間隙にファラデー効果を有する磁気光学素子を配す
るように構成することで、導磁路の工作が自在になると
ともに、発生磁界を効率よく捕え、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。
電流センサにおいて、被測定電流から発生する磁束を、
その一部が磁性流体にて構成された、高透磁率の磁性材
料にてなる磁束捕捉部にて捕え、さらに、磁性流体に設
けた間隙にファラデー効果を有する磁気光学素子を配す
るように構成することで、導磁路の工作が自在になると
ともに、発生磁界を効率よく捕え、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。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気回路の一部を磁性流体にて構成することで、高透磁
率材料と磁気光学材料との一体化が容易になり、被測定
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。
磁気回路の一部を磁性流体にて構成することで、高透磁
率材料と磁気光学材料との一体化が容易になり、被測定
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。
【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。
様子を模式的に示した図である。
【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。
示す図である。
【図３】実施例に係るバイアス磁界をかけたときの電流
センサ全体のブロック構成図である。
センサ全体のブロック構成図である。
【図４】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。
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。
１，２２ 磁気光学素子 ２ 磁化容易軸 ３ 測定磁界 ４ 静磁界 ６ 入射直線偏光光 ７ 出射直線偏光光 ２１ 磁束捕捉部 ２３ 磁性流体 ２４ バイアス磁界用磁石 ２５，２５´ ロッドレンズ ２６，２６´ 光ファイバ ３７ 電線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−163977（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−34317（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−15715（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 15/24 G01R 19/00
Claims (5)
- 【請求項１】 被測定電流にて形成される磁界と直交す
る方向に磁化容易軸を有する磁気光学素子が配設され、
該磁気光学素子に磁束を導く導磁路と、 前記磁気光学素子に対し、その磁化容易軸に直交する方
向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、前記被測定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とともに、該導磁
路の一部が磁性流体で形成されていることを特徴とする
電流センサ。 - 【請求項２】 さらに、前記磁気光学素子を通過する被
測定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。 - 【請求項３】 前記導磁路は環状であり、その一部を形
成する前記磁性流体部分に前記磁気光学素子を配したこ
とを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。 - 【請求項４】 前記磁気光学素子を挟むように永久磁石
を配し、該永久磁石にて前記静磁界を印加することを特
徴とする請求項２に記載の電流センサ。 - 【請求項５】 前記磁気光学素子を挟むように電磁石を
配し、該電磁石にて前記静磁界を印加することを特徴と
する請求項２に記載の電流センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18661992A JP3166987B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 電流センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18661992A JP3166987B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 電流センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634669A JPH0634669A (ja) | 1994-02-10 |
| JP3166987B2 true JP3166987B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=16191754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18661992A Expired - Fee Related JP3166987B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 電流センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166987B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100376892B1 (ko) * | 2000-07-26 | 2003-03-28 | 주식회사 레이콤 | 2차원 배열의 자기센서와 3차원 자성유체를 이용한자속밀도 표시장치 |
| JP5461347B2 (ja) * | 2010-08-31 | 2014-04-02 | 株式会社日立製作所 | 電気機器用光変流器 |
| CN111579847A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-25 | 杭州电子科技大学 | 基于微纤维结和磁流体的双增强电流传感系统 |
| CN113791263B (zh) * | 2021-08-18 | 2024-03-26 | 华为数字能源技术有限公司 | 电流检测装置和电子设备 |
-
1992
- 1992-07-14 JP JP18661992A patent/JP3166987B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH0634669A (ja) | 1994-02-10 |
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