JP3544559B2 - 電流センサ回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電話回線等に接続されるモデムやＦＡＸなどの端末装置において、上記回線のループ電流をコイルと磁気センサとを組み合わせて検出する磁気式の電流センサ回路に関し、特に、挿入損失を増大させることなく外来ノイズの影響を防止することができる電流センサ回路に関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に、電話回線に接続されるモデムやＦＡＸ等の端末においては、回線電流（ループ電流）を検出することによってオンフック・オフフック等を感知し判断するようになっており、上記回線電流の検知手段として電流センサ回路が使用されている。
上記電流センサ回路としては、古くはリードリレーやフォトカプラが用いられていたが、感度が低く、挿入損失が大きい等の問題があり、最近では、コイルと磁気抵抗素子、ホール素子等の磁気センサを組み合わせた磁気式の電流センサ回路が使用されるようになっている。
【０００３】
従来、磁気センサを用いた電流センサ回路としては、図５に示すように、端末１が接続された平衡２線の電話回線２の一方にコイル３を挿入するように接続し、上記コイル３に流れる回線電流で発生する磁界を磁気センサ４により検出して上記回線電流を検知する様にしていた。ここで、上記コイル３のインダクタンスは例えば１ｍＨ程となっている。
一方、上記電話回線２は、上記の通り平衡２線であり、２本の線とも電気的にバランスをとった通信線路となる様にしている。
【０００４】
上記電話回線２を平衡線路にする理由の１つは、外来雑音（ノイズ）の悪影響を受けにくくするためである。すなわち、図６の矢印に示す様に上記平衡線路２に外来ノイズが発生しても、負荷（端末１に対応）には互いに逆方向（１８０°位相が異なる）の電流が流れ、それによりノイズ電流がキャンセルされる。
一般に、電流センサ回路の性能は、通常感度（できるだけ小さな電流の検出を行う能力）と挿入損失を小さくする能力、および２線の電気的平衡バランスを確保する能力によって評価される。
【０００５】
しかしながら、図５に示すごとく、従来の電流センサ回路では、一方の線路にのみコイル３が入る構成になっていたので、２線の電気的な平衡バランスが崩れて、外来ノイズの悪影響を受け易くなる問題があった。特に、上記コイル（インダクタンス）３は周波数によってインピーダンスが変化するため、上記外来ノイズの周波数が高くなるほど上記２線の電気的な平衡のバランスが崩れ、外来ノイズの悪影響を受けてしまっていた。
そこで、上記欠点を補うために、従来では、図７に示すごとく、電流センサ回路５に並列にコンデンサＣ（例えば３０μＦ）と抵抗Ｒ（例えば５Ω）を挿入することによって少なくとも上記コイル３によるインピーダンスの周波数を平坦化していた。
【０００６】
しかしながら、図７に示す従来方法では、いく分かは周波数特性は平坦化できるが、回線ループ中に抵抗Ｒが直列に入ることになり挿入損失が大きくなることが明らかである。
しかも、図７の方法では、周波数特性による上記２線の電気的な平衡バランスの崩れが完全に除去できないため、やはり外来ノイズの悪影響を受けてしまう欠点を有していた。
なお、ここで、上記２線の電気的な平衡バランスは、図８に示す様なラインバランス試験回路で測定するのが一般的であった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、挿入損失を増大させることなく外来ノイズの悪影響を受けることを防止することができる電流センサ回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【発明の概要】
上記目的を達成するため、本発明は、平衡２線の回線に流れる電流を検出する為の電流センサ回路であって回線電流を通電するコイルと、このコイルが発生する磁界強度によって回線電流の有無又はその値を検出する電流センサ回路において、上記平衡２線の回線の一方に前記電流測定用の第１のコイルを挿入接続すると共に、上記回線の他方に、上記第１のコイルとほぼ同一のインダクタンスを持つ第２のコイルを挿入接続し、且つ、前記第２のコイルがダミーコイルであること、上記第１および第２のコイル両方より発生する磁界を加算して１つの磁気センサに作用させるように構成したこと、上記磁気センサ手段が、上記第１および第２のコイルのそれぞれの磁界を検知する第１および第２の磁気センサから成ることを特徴とする。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明による電流センサ回路の一実施例を示す構成図である。
図１に示す様に、この電流センサ回路６は、端末１が接続された平衡２線の回線２の一方に電流測定用コイル３を挿入する様に接続すると共に、上記回線２の他方に、上記電流測定用コイル３と同一またはほぼ同一のインダクタンスを持つダミーコイル７を挿入する様に接続した構成となっている。他の構成は、図４に示した従来例と同じである。
【００１０】
上記電流センサ回路６によれば、上記電流測定用コイル３に流れる回線電流で発生する磁界を磁気センサ４により検出して上記回線電流を検出する様にしているが、この時に、上記ダミーコイル７によって上記平衡２線の電気的な平衡バランスが完全に取れるので、少なくとも直流や低周波信号に対する挿入損失を小さくし、外来ノイズの悪影響を受けることもない。
なお、図１に示す電流センサ回路６においては、ダミーコイル７を電流センサ回路内に一体化して形成することを想定しているが、別々のパッケージで構成する様にしても良い。
なお、この場合、上記回線２に接続される端末１の接続線も回線２の一部とみなして回線と呼んでいる。
【００１１】
次に、図２を参照して本発明による電流センサ回路の第２実施例について説明する。
この電流センサ回路の第２実施例は、平衡２線の回線２の両方に相互に巻き線方向の異なる電流測定用の第１および第２のコイル８、９をそれぞれ挿入して設け、上記回線２の往路と復路の両方によって磁界を発生させ、その発生磁界を磁気センサ１０によって検知して電流検出を行う様にしている。
なお、上記第１および第２のコイル８、９は、図３に示す様に、上記磁気センサ１０を構成する１つのコア１１に巻かれているが、その相互の巻き方向は、上記回線２の往路と復路との電流方向が逆となるので逆方向となっている。
この第２実施例によれば、上記電流センサ回路のセンシング感度が倍増し、上記平衡２線の電気的な平衡バランスも完全となる。
【００１２】
なお、上記第２実施例の変形例として、図４に示す様に、上記第１および第２のコイル８、９のそれぞれにほぼ同一構成の第１および第２の磁気センサ１２、１３を設けて、それぞれのコイル８、９の発生磁気を検出する様にしても良い。ここで、上記第１および第２の磁気センサ１２、１３のセンサ出力の使用方法としては、上記それぞれのセンサ出力を直列に加算して（この場合は、電圧であり、電流の場合は並列に加算する）、その出力値を増加する様にしても良いし、それぞれ別々の目的に使用しても良い。
上記センサ出力を別々に使用する例としては、一方を本来の目的のオン・オフフック検出に、他方を回線に流れる交流信号、直流信号検出用としても良い。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明した様に、端末の接続された平衡２線の回線の一方に電流測定用コイルを挿入する様に接続すると共に、上記回線の他方に、上記電流測定用コイルと同一またはほぼ同一のインダクタンスを持つダミーコイルを挿入する様に接続しているので、上記平衡２線の電気的な平衡バランスが完全にとれ、挿入損失を増大させることなく外来ノイズの悪影響を受けることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電流センサ回路の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明による電流センサ回路の第２実施例の構成図である。
【図３】図２に示す電流センサ回路の詳細な構造図である。
【図４】図２に示した電流センサ回路の第２実施例の変形例の構成図である。
【図５】従来の電流センサ回路の構成図である。
【図６】２本の平衡線路による動作説明図である。
【図７】電流センサ回路の他の従来例の構成図である。
【図８】上記平衡線路の電気的な平衡バランスを測定するためのラインバランス試験回路の構成図である。
【符号の説明】
１…端末、２…回線、３、８、９…電流測定用のコイル、４、１０、１２、１３…磁気センサ、５、６…電流センサ回路、７…ダミーコイル、１１…コア、Ｒ…抵抗、Ｃ…コンデンサ、

Claims (3)

1. 平衡２線の回線に流れる電流を検出する為の電流センサ回路であって回線電流を通電するコイルと、このコイルが発生する磁界強度によって回線電流の有無又はその値を検出する電流センサ回路において、上記平衡２線の回線の一方に前記電流測定用の第１のコイルを挿入接続すると共に、上記回線の他方に、上記第１のコイルとほぼ同一のインダクタンスを持つ第２のコイルを挿入接続し、且つ、前記第２のコイルがダミーコイルであることを特徴とする電流センサ回路。
2. 上記第１および第２のコイル両方より発生する磁界を加算して１つの磁気センサに作用させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の電流センサ回路。
3. 上記磁気センサ手段が、上記第１および第２のコイルのそれぞれの磁界を検知する第１および第２の磁気センサから成ることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ回路。

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