JP3971158B2 - 電流センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定対象導体の外周を取り囲むように設置されて、その測定対象導体を流れる電流を検出する電流センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電流センサとして、図７，８に示す電流センサ５１が従来から知られている。この電流センサ５１は、図７に示すように、図外の測定器に接続するための接続ケーブル２と、測定対象導体Ｘの外周を取り囲むように設置されて測定対象導体Ｘに流れる電流を検出するためのケーブル状のセンサ本体５３と、センサ本体５３の一端に取り付けられた第１カバー部材５４と、センサ本体５３の他端に取り付けられた第２カバー部材５５とを備えている。
【０００３】
センサ本体５３は、図８に示すように、芯材６、巻線７および外被８を備えて構成され、ロゴスキーコイルとして用いられる。この場合、芯材６は、可撓性を有する樹脂材を用いて外径が均一の長尺な円柱状に形成されている。巻線７は、被覆電線で形成され、芯材６の外周面において芯材６のほぼ全長に亘って均一（一例として一層巻き）に巻き回されている。また、芯材６の両端部では、図８に示すように、巻線が多層に巻回されることにより、他の部位よりも高い巻線密度となるように巻回されている。したがって、測定対象導体Ｘを取り囲むように設置されたときには、巻線７の製作精度や各カバー部材５４，５５の板厚に起因してセンサ本体５３の両端部間に生じる巻線７の空隙Ｙ部分での出力低下が補正される。また、巻線７は、芯材６の一方の端部において折り返され、芯材６の中心を通って芯材６の他方の端部から引き出され（いわゆる帰路線、図示せず）、巻始め端部と共に接続ケーブル２に電気的に接続されている。外被８は、巻線７を覆うようにして芯材６の外周に形成され、巻線７の巻き解れを防止する。
【０００４】
第１カバー部材５４は、樹脂材料を用いて、一端側が開口すると共に他端側がほぼ均一な板厚の壁部５４ａによって閉塞された円筒状に構成されている。この場合、第１カバー部材５４は、その内径がセンサ本体５３の外径と同等に設定されている。この第１カバー部材５４は、開口する一端側からセンサ本体５３の一端が壁部５４ａの内面に当接するまで挿入されることによってセンサ本体５３の一端に取り付けられる。第２カバー部材５５は、樹脂材料を用いて円筒状に形成されると共に、その内部には、ほぼ均一な板厚に形成された区画壁５５ａが軸線と直交するように配設されている。したがって、この区画壁５５ａによって第２カバー部材５５の内部空間は２つの領域Ａ，Ｂに分割される。この場合、第２カバー部材５５における領域Ａの内径は、センサ本体５３の外径と同等に形成され、第２カバー部材５５における領域Ｂの内径は、第１カバー部材５４の外径よりも若干大径に形成されている。これにより、第２カバー部材５５は、開口する一端側から領域Ａ内にセンサ本体５３の他端が区画壁５５ａの内面に当接するまで挿入されることによってセンサ本体５３の他端に取り付けられる。また、第１カバー部材５４と第２カバー部材５５とは、第１カバー部材５４が第２カバー部材５５の開口する他端側から領域Ｂ内に第１カバー部材５４の先端が区画壁５５ａの内面に当接するまで挿入されて、図示しないロック機構によって互いに分離可能に連結される。
【０００５】
この電流センサ５１を用いて測定対象導体Ｘに流れる電流を測定する際には、第１カバー部材５４と第２カバー部材５５とを分離した状態で、センサ本体５３を測定対象導体Ｘの外周に巻き回して、図７に示すように、第１カバー部材５４と第２カバー部材５５とを連結して電流センサ５１を環状に形成する。これにより、電流センサ５１の設置が完了する。この状態では、図８に示すように、巻線７の各端部同士は、それぞれの軸線が一致し、かつ互いに向き合った状態に維持される。一方、測定対象導体Ｘに電流が流れた際には、この電流値に応じて、測定対象導体Ｘの周囲に発生する磁界が変化するため、巻線７を貫通する磁界も変化し、この結果、その磁界の変化に起因する電圧が巻線７の両端に誘起する。この場合、図外の測定器が、接続ケーブル２を介して入力されるこの誘起電圧を測定する。これにより、測定対象導体Ｘを流れる電流が測定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の電流センサ５１には、以下の問題点がある。すなわち、従来の電流センサ５１では、第１カバー部材５４と第２カバー部材５５とを連結した際に、巻線７の両端部、第１カバー部材５４の壁部５４ａ、および第２カバー部材５５の区画壁５５ａが、芯材６の軸線に沿って一直線状に並ぶ構造となる。このため、巻線７の両端面間には、少なくとも第１カバー部材５４の壁部５４ａおよび第２カバー部材５５の区画壁５５ａの各板厚の合計以上の空隙Ｙが生じる。この場合、電流センサ５１では、前述したように芯材６の両端部分での巻線７の巻線密度を他の部位よりも高めることにより、空隙Ｙに起因するコイル出力の低下を補正する構成が採用されている。しかし、比較的広い空隙Ｙが存在する以上、環状に形成された電流センサ５１の内部（有効測定範囲）において測定対象導体Ｘの位置や傾きが変わることに起因して、測定対象導体Ｘに流れる電流に基づく磁界がある一定角度をなして空隙Ｙと鎖交した際に、測定対象導体Ｘに流れる電流が一定であったとしても、巻線７の誘起電圧が変化して誤差が生じるという現象が発生する。したがって、このような場合には、測定対象導体Ｘに流れる電流を高い精度で検出するのが困難であるという問題点が存在する。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、高精度で電流を検出し得る電流センサを提供することを主目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の電流センサは、芯材と当該芯材の外周面に形成された巻線とを有する１つまたは複数のセンサ本体を環状に連結可能に形成され、測定対象導体を取り囲んだ状態で当該測定対象体に流れる電流を前記巻線で検出可能に構成された電流センサであって、前記環状に連結した連結部位の一端側における前記芯材の端部に当該芯材の軸線と同軸に取り付けられて、その外径が当該芯材の外径よりも小径に形成された円柱状の第１巻枠部が先端部側に形成された第１ボビンと、前記連結部位の他端側における前記芯材の端部に当該芯材の軸線と同軸に取り付けられて、その外径が当該芯材の外径よりも大径に形成された円筒状の第２巻枠部が先端部側に形成された第２ボビンとを備え、前記連結部位における前記一端側の前記巻線は、前記第１巻枠部に巻回され、前記連結部位における前記他端側の前記巻線は、前記第２巻枠部に巻回されている。
【０００９】
請求項２記載の電流センサは、請求項１記載の電流センサにおいて、前記第１ボビンおよび前記第２ボビンは、前記芯材の前記端部を挿入可能な円筒状のキャップ部が当該芯材に対向する端面側に形成されて構成されている。
【００１０】
請求項３記載の電流センサは、請求項１または２記載の電流センサにおいて、開口した一端側から前記連結部位の前記一端が挿入可能に構成され、かつ、その他端側が壁部で閉塞されると共に前記第１巻枠部が挿入可能な円筒状突起が外方に向けて当該壁部に突設された円筒状の第１カバー部材と、円筒状に形成されると共にその内部に区画壁が形成され、その一端側から前記連結部位の前記他端が挿入可能に構成されると共にその他端側から前記第１カバー部材が挿入可能に構成され、かつ、挿入された当該第１カバー部材の前記円筒状突起が嵌合可能な円形凹部が当該区画壁の中央部位に形成された第２カバー部材とを備え、前記第２カバー部材は、その内周面と前記円形凹部の外周面との間に前記第２ボビンの前記第２巻枠部が嵌め込み可能に構成されている。
【００１１】
請求項４記載の電流センサは、請求項１から３のいずれかに記載の電流センサにおいて、前記第１ボビンの前記第１巻枠部に巻回された前記巻線の端部と、前記第２コイルボビンの前記第２巻枠部に巻回された前記巻線の端部とが、環状に連結された状態において同一平面上に配置される。
【００１２】
請求項５記載の電流センサは、請求項１から４のいずれかに記載の電流センサにおいて、前記第１巻枠部および前記第２巻枠部は、当該両者の断面積の平均値が前記芯材の断面積と同等となるようにそれぞれ形成されている。
【００１３】
請求項６記載の電流センサは、請求項１から５のいずれかに記載の電流センサにおいて、ロゴスキーコイルとして構成されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る電流センサ１の好適な実施の形態について説明する。なお、従来の電流センサ５１と同一の構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１５】
最初に、電流センサ１の構成について、図面を参照して説明する。
【００１６】
電流センサ１は、図７に示すように、図外の測定器に接続するための接続ケーブル２と、測定対象導体Ｘの外周を取り囲むように設置されて測定対象導体Ｘに流れる電流を検出するためのケーブル状のセンサ本体３（一例として１本で構成）と、センサ本体３の一端に取り付けられた第１カバー部材４と、センサ本体３の他端に取り付けられた第２カバー部材５とを備えている。
【００１７】
センサ本体３は、図１〜図３に示すように、芯材６、巻線７、外被８、第１ボビン９、および第２ボビン１０を備え、ロゴスキーコイルとして使用可能に構成されている。この場合、芯材６は、可撓性を有する樹脂材（一例としてシリコーン樹脂）を用いて均一な外径Ｃで円柱状（ケーブル状）に形成されている。
【００１８】
第１ボビン９は、図４に示すように、例えば樹脂材料を用いて形成され、第１巻枠部９ａおよび第１キャップ部９ｂを備えて構成されている。この場合、第１巻枠部９ａは、その外径Ｄが芯材６の外径Ｃよりも小径であって長さＥの円柱状に形成されている。また、第１巻枠部９ａは、一方のフランジ部９ｃに対して他方のフランジ部９ｄが大径に形成されている。第１キャップ部９ｂは、円柱状に形成され、フランジ部９ｄの側面（芯材６に対向する端面）に第１巻枠部９ａと同軸に配設されている。また、第１キャップ部９ｂは、長さＧで、その外径Ｆが芯材６の外径よりもやや大径であって、その内径が芯材６の外径と同等に形成されている。また、第１ボビン９の中央部分には、後述する帰路線を配線可能な貫通孔９ｅが形成されている（図１参照）。この構成により、第１ボビン９は、図３に示すように、第１キャップ部９ｂ内に芯材６の一端側が挿入された状態で芯材６の一端側に取り付けられる。
【００１９】
一方、第２ボビン１０は、図５に示すように、例えば樹脂材料を用いて形成され、第２巻枠部１０ａおよび第２キャップ部１０ｂを備えて構成されている。この場合、第２巻枠部１０ａは、その外径Ｈが芯材６の外径Ｃよりも大径であって、長さＩの円筒状に形成されている。また、第２巻枠部１０ａは、その外周面の両端部にフランジ部１０ｃ，１０ｄが形成されると共に、フランジ部１０ｄが形成された端面側が閉塞されている。第２キャップ部１０ｂは、第１ボビン９の第１キャップ部９ｂと同形状（長さＧ、外径Ｆ、かつ内径が芯材６の外径と同等の円筒体）に形成されると共に、第２巻枠部１０ａにおけるフランジ部１０ｄ側の閉塞された端面（芯材６に対向する端面）に第２巻枠部１０ａと同軸に配設されている。この構成により、第２ボビン１０は、第２キャップ部１０ｂ内に芯材６の他端側が挿入された状態で芯材６の他端側に取り付けられる。
【００２０】
巻線７は、被覆電線（エナメル銅線）を、第２ボビン１０の第２巻枠部１０ａから巻き始め、次いで、第２キャップ部１０ｂの外周、芯材６の外周、第１キャップ部９ｂの外周、および第１巻枠部９ａの外周に順次巻回される。さらに、被覆電線は、芯材６の一端部（第１ボビン９側）において折り返され、芯材６の中心を通って芯材６の他端部（第２ボビン１０側）から引き出され（いわゆる帰路線）、巻始め端部と共に接続ケーブル２に電気的に接続されている。この場合、被覆電線を第２巻枠部１０ａから第２キャップ部１０ｂに配線する際、第２キャップ部１０ｂから芯材６に配線する際、芯材６から第１キャップ部９ｂに配線する際、第１キャップ部９ｂから第１巻枠部９ａに配線する際、および第１巻枠部９ａから貫通孔９ｅに配線する際には、第１ボビン９および第２ボビン１０の各フランジ部にそれぞれ形成された切欠部を利用する。外被８は、芯材６に巻回された巻線７全体を覆うようにして芯材６の外周に密着形成されて、巻線７の巻き解れを防止する。
【００２１】
また、この電流センサ１では、測定対象導体Ｘの外周を取り囲むように設置される際に、第１カバー部材４と第２カバー部材５とが連結されるため、第１ボビン９および第２ボビン１０に巻回された巻線７は、互いに近接して配置される。一方、測定精度を高めるためには、測定対象導体Ｘに流れる電流を一定とした場合、環状に形成された電流センサ１の内部（有効測定範囲）での測定対象導体Ｘの位置や傾きが変化したとしても、測定電流値が変化しないのが好ましい。このためには、第１ボビン９および第２ボビン１０に巻回された巻線（コイル）７の単位長当たりのコイル出力（巻線７によって検出される電圧、つまり巻線７を流れる電流を変換した電圧）の平均値が、芯材６に巻回された巻線７における単位長当たりのコイル出力と等しく、かつ電流センサ１における単位長当たりのコイル出力が全周に亘って均一となるのが好ましい。この場合、コイル出力ｖ、巻線の断面積Ｓ、および巻線数Ｎの間には、下記（１）式が成立する。
ｖ＝−μｏ×Ｓ×Ｎ／Ｌ・・・・・（１）
ただし、Ｌは平均磁路長、μｏは真空の透磁率を意味する。
【００２２】
一方、この電流センサ１では、巻線７が、芯材６、第１ボビン９および第２ボビン１０の外周面に沿って一層で均一に巻回されているため、単位長（単位磁路長）毎の巻線数は一定値となっている（Ｎ／Ｌが一定）。したがって、この電流センサ１では、コイル出力ｖが、巻線７の断面積Ｓに比例する。また、この電流センサ１では、第１巻枠部９ａに巻回された巻線７の断面積と第２巻枠部１０ａに巻回された巻線７の断面積との平均値が、芯材６に巻回された巻線７の断面積に可能な限り近づくように設定されている。具体的には、各巻枠部９ａ，１０ａに巻回された各巻線７のそれぞれの断面積が、各巻枠部９ａ，１０ａの外周面の断面積とほぼ等しく、芯材６に巻回された巻線７の断面積が、芯材６の断面積とほぼ等しい。このため、各巻枠部９ａ，１０ａの外周面の各断面積の平均値と芯材６の断面積とが等しくなるように、つまり図３において第１巻枠部９ａの左端部から第２巻枠部１０ａの右端部までの平均断面積が芯材６の断面積とほぼ等しくなるように、巻枠部９ａ，１０ａの各外径Ｄ，Ｈが規定されている。したがって、この電流センサ１は、単位長当たりのコイル出力ｖが第１ボビン９および第２ボビン１０を含めて電流センサ１の全周に亘って均一となるように構成されている。なお、この電流センサ１では、第１ボビン９および第２ボビン１０における各キャップ部９ｂ，１０ｂに巻回される巻線７の断面積が芯材６に巻回される巻線７の断面積にほぼ等しいため、これらの各断面積の差に基づく各コイル出力ｖの差を無視しているが、各キャップ部９ｂ，１０ｂの巻線７の断面積も含めて第１ボビン９および第２ボビン１０に巻回される巻線７の平均断面積と芯材６に巻回される巻線７の断面積とが等しくなるように巻枠部９ａ，１０ａの各外径Ｄ，Ｈを規定することもできる。
【００２３】
第１カバー部材４は、図１に示すように、樹脂材料を用いて、一端側が開口されて他端側が閉塞された円筒状に形成されている。また、第１カバー部材４は、開口する一端側から第１ボビン９が取り付けられたセンサ本体３の一端を挿入可能に構成されている。さらに、第１カバー部材４の他端側を閉塞する壁部４ａの中央部位には、第１カバー部材４と同軸に、第１ボビン９の第１巻枠部９ａ全体が挿入可能な円筒状突起４ｂが外方に向けて突設されている。この場合、第１ボビン９は、図３に示すように、センサ本体３の一端と共に第１カバー部材４内に挿入された際に、フランジ部９ｄが壁部４ａの内面と当接して、第１巻枠部９ａ全体が円柱状突起４ｂに挿入される。
【００２４】
第２カバー部材５は、図２に示すように、樹脂材料を用いて円筒状に形成されると共に、その内部に区画壁５ａが配設されている。したがって、第２カバー部材５の内部空間は、区画壁５ａによって２つの領域Ａ，Ｂに分割される。この場合、第２カバー部材５における領域Ａの内径は、センサ本体３の最大外径よりもやや大径に設定され、第２カバー部材５における領域Ｂの内径は、第１カバー部材４の外径よりもやや大径で、かつ領域Ａの内径よりも大径に設定されている。また、区画壁５ａの中央部位には、円形凹部５ｂが、第２カバー部材５と同軸で、かつ領域Ａ側に突出して形成されている。また、円形凹部５ｂは、その内径が第１カバー部材４の円柱状突起４ｂの外径よりも若干大径に設定され、かつ、その奥行きが円柱状突起４ｂの長さと同等に設定されている。また、円形凹部５ｂは、その外径が第２ボビン１０における第２巻枠部１０ａの内径よりもやや小径に形成され、その外周面と第２カバー部材５の領域Ａにおける内周面との間には、第２ボビン１０の第２巻枠部１０ａが嵌め込み可能な空間が形成されている。さらに、円形凹部５ｂは、区画壁５ａから第２巻枠部１０ａの長さＩ以上に突出して形成されている。したがって、第２巻枠部１０ａが円形凹部５ｂに装着された際には、円形凹部５ｂの先端面が１０ｂのフランジ部１０ｄと当接する。また、第１カバー部材４および第２カバー部材５には、第２カバー部材５と、第２カバー部材５の領域Ｂ内に挿入された第１カバー部材４とを分離可能に連結する図示しないロック機構が設けられている。
【００２５】
次に、電流センサ１の使用方法について、図面を参照して説明する。
【００２６】
この電流センサ１を用いて測定対象導体Ｘに流れる電流を測定する際には、第１カバー部材４と第２カバー部材５とを分離した状態で、センサ本体３を測定対象導体Ｘに巻き回し、その後に第１カバー部材４を第２カバー部材５の領域Ｂ内に挿入することにより、図７に示すように、第１カバー部材４と第２カバー部材５とを連結して電流センサ１を環状に形成する。これにより、電流センサ１の設置が完了する。この状態では、図３に示すように、第１カバー部材４の円柱状突起４ｂが第２カバー部材５の円形凹部５ｂ内に進入し、円柱状突起４ｂと円形凹部５ｂとがいわゆる入れ子構造となる。このため、円柱状突起４ｂ内に嵌め込まれた第１ボビン９における第１巻枠部９ａの先端が、第２カバー部材５における区画壁５ａを越えて第２カバー部材５の領域Ａ側に配置される。この結果、同図に示すように、第１巻枠部９ａに巻回された巻線７の先端部と第２巻枠部１０ａに巻回された巻線７の先端部とは、第１カバー部材４の壁部４ａおよび第２カバー部材５の区画壁５ａが存在するにも拘わらず、壁部４ａや区画壁５ａの板厚よりも十分に狭い（例えばゼロ）空隙Ｚを介して連結される。つまり、電流センサ１は、第１巻枠部９ａに巻回された巻線７の先端部と第２巻枠部１０ａに巻回された巻線７の先端部との間に不連続点が形成されることなく、環状に形成される。
【００２７】
電流測定の際には、図外の測定器が、電流センサ１の巻線７に誘起した電圧を接続ケーブル２を介して入力して測定する。この場合、この電流センサ１では、前述したように、不連続点なく環状に連結されている。したがって、この電流センサ１によれば、環状に形成された電流センサ１の内部（有効測定範囲）での測定対象導体Ｘの位置や傾きが変化したとしても、誘起電圧に誤差分を生じさせることなく、測定対象導体Ｘに流れる電流値に応じた電圧を高精度でかつ安定して検出することができる。
【００２８】
なお、本発明は、上記した発明の実施の形態に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、上記した電流センサ１は、１つのセンサ本体３の両端を連結して環状に形成されるように構成されているが、図６に示すように、複数のセンサ本体３を連結して環状に形成する構成を採用することもできる。また、本発明の実施の形態では、全体に亘って同一径に形成された芯材６の各端部を各キャップ部９ｂ，１０ｂに嵌め込んで各ボビン９，１０を取り付ける構成を採用したが、各キャップ部９ｂ，１０ｂの外径と芯材６の外径とを同一に形成すると共に、各キャップ部９ｂ，１０ｂ内に挿入可能に芯材６における各端部の直径をそれぞれ若干小径に形成する構成を採用することもできる。この構成によれば、各キャップ部９ｂ，１０ｂに巻回される巻線の断面積と、芯材６に巻回される巻線の断面積とを同一に設定することができる結果、コイル出力ｖのバラツキが完全に排除されて一層高精度で測定することができる。
【００２９】
また、本発明の実施の形態では、各ボビン９，１０にキャップ部９ｂ，１０ｂをそれぞれ配設して、芯材６への取り付けを容易にすると共に、芯材６の軸線に対する各巻枠部９ａ，１０ａの軸線の位置決め精度を高められる構成を採用したが、キャップ部９ｂ，１０ｂを配設せずに、各巻枠部９ａ，９ｂのみで各ボビン９，１０を構成することもできる。この場合、接着等で芯材６に各ボビン９，１０を直接取り付けることができる。また、本発明の実施の形態では、電流センサ１としてロゴスキーコイルに適用した例について説明したが、本発明における電流センサは、これに限定されず、各種センシング用のコイルに適用することができる。また、センサ本体３を構成する芯材６の材料として、一例として柔軟性・可撓性を有するシリコーン樹脂を用いた例について説明したが、剛性を有する材料（磁性コア等）を用いて、クランプセンサに適用することもできる。さらに、本発明における第１および第２カバー部材は、両カバー部材４，５の構成に限らず、上記したようにロック機構を設けるなど、その構成を適宜変更することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明における電流センサによれば、第１巻枠部が先端部側に形成された第１ボビンと、第２巻枠部が先端部側に形成された第２ボビンとを備えて、連結部位における一端側の巻線を第１巻枠部に巻回し、連結部位における他端側の巻線を第２巻枠部に巻回したことにより、例えば、センサ本体の一端および第１ボビン、センサ本体の他端および第２ボビンをそれぞれ被覆する一対のカバー部材が巻線の両端間に介在する構成を採用した場合であっても、各カバー部材が当接し合う部分同士を入れ子構造にすることができるため、不連続点なく電流センサを環状に連結できる結果、環状に連結した電流センサの内部（有効測定範囲）での測定対象導体の位置や傾きが変化したとしても、誘起電圧に誤差分を生じさせることなく、測定対象導体に流れる電流値に応じた電圧を高精度でかつ安定して検出することができる。また、巻枠部に巻線を巻回したことにより、外力が加わった場合でも巻線の巻き解れを回避できるため、その耐久性を向上させることができる。
【００３１】
また、本発明における電流センサによれば、芯材の端部を挿入可能な円筒状のキャップ部を第１ボビンおよび第２ボビンに形成したことにより、各ボビンの芯材への取付性を高めることができると共に、芯材の軸線に対する各ボビンの軸線の位置決め精度を高めることができる。
【００３２】
また、本発明における電流センサによれば、第１ボビンが取り付けられたセンサ本体の一端を第１カバー部材で覆い、第２ボビンが取り付けられたセンサ本体の他端を第２カバー部材で覆うことにより、両カバー同士を連結する際に、各カバー部材が当接し合う部分同士を入れ子構造に構成できる結果、不連続点なく電流センサを環状に形成できる。
【００３３】
また、本発明における電流センサによれば、環状に連結した際に、第１ボビンに巻回された巻線の端部および第２コイルボビンに巻回された巻線の端部が同一平面上に配置されることにより、不連続点なく電流センサを確実に環状に形成することができる結果、測定対象導体の電流を一層高精度でかつ安定して検出することができる。
【００３４】
また、本発明における電流センサによれば、各々の断面積の平均値が芯材の断面積と同等となるように第１巻枠部および第２巻枠部を形成したことにより、第１巻枠部に巻回した巻線の単位長当たりのコイル出力および第２巻枠部に巻回した巻線の単位長当たりのコイル出力の平均値と、芯材に巻回した巻線の単位長当たりのコイル出力とを等しくすることができる。したがって、センサ本体の長さ方向に沿ったコイル出力のバラツキを低減することができるため、有効測定範囲内での測定対象導体の位置や傾きが変化したとしても、測定対象導体に流れる電流値に応じた電圧を高精度でかつ安定して検出することができる。
【００３５】
また、本発明における電流センサをロゴスキーコイルに適用したことにより、測定対象導体を取り囲むように取り付ける際に巻線を中間部位で分離できるのが前提のロゴスキーコイルにおいても、巻線の連続性を十分に確保して、高精度でかつ安定した電流検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電流センサ１の一端側の断面図である。
【図２】電流センサ１の他端側の断面図である。
【図３】電流センサ１の両端を連結した状態の連結部分の断面図である。
【図４】第１ボビン９の斜視図である。
【図５】第２ボビン１０の斜視図である。
【図６】電流センサ１を複数本（一例として２本）使用して連結した状態を示す平面図である。
【図７】電流センサ１（５１）の使用状態を示す平面図である。
【図８】従来の電流センサ５１の両端を連結した状態の連結部分の断面図である。
【符号の説明】
１ 電流センサ
２ 接続ケーブル
３ センサ本体
４ 第１カバー部材
４ａ 壁部
４ｂ 円柱状突起
５ 第２カバー部材
５ａ 区画壁
５ｂ 円形凹部
６ 芯材
７ 巻線
９ 第１ボビン
９ａ 第１巻枠部
９ｂ 第１キャップ部
１０ 第２ボビン
１０ａ 第２巻枠部
１０ｂ 第２キャップ部
Ｘ 測定対象導体

Claims (6)

1. 芯材と当該芯材の外周面に形成された巻線とを有する１つまたは複数のセンサ本体を環状に連結可能に形成され、測定対象導体を取り囲んだ状態で当該測定対象体に流れる電流を前記巻線で検出可能に構成された電流センサであって、
   前記環状に連結した連結部位の一端側における前記芯材の端部に当該芯材の軸線と同軸に取り付けられて、その外径が当該芯材の外径よりも小径に形成された円柱状の第１巻枠部が先端部側に形成された第１ボビンと、
   前記連結部位の他端側における前記芯材の端部に当該芯材の軸線と同軸に取り付けられて、その外径が当該芯材の外径よりも大径に形成された円筒状の第２巻枠部が先端部側に形成された第２ボビンとを備え、
   前記連結部位における前記一端側の前記巻線は、前記第１巻枠部に巻回され、
   前記連結部位における前記他端側の前記巻線は、前記第２巻枠部に巻回されている電流センサ。
2. 前記第１ボビンおよび前記第２ボビンは、前記芯材の前記端部を挿入可能な円筒状のキャップ部が当該芯材に対向する端面側に形成されて構成されている請求項１記載の電流センサ。
3. 開口した一端側から前記連結部位の前記一端が挿入可能に構成され、かつ、その他端側が壁部で閉塞されると共に前記第１巻枠部が挿入可能な円筒状突起が外方に向けて当該壁部に突設された円筒状の第１カバー部材と、円筒状に形成されると共にその内部に区画壁が形成され、その一端側から前記連結部位の前記他端が挿入可能に構成されると共にその他端側から前記第１カバー部材が挿入可能に構成され、かつ、挿入された当該第１カバー部材の前記円筒状突起が嵌合可能な円形凹部が当該区画壁の中央部位に形成された第２カバー部材とを備え、
   前記第２カバー部材は、その内周面と前記円形凹部の外周面との間に前記第２ボビンの前記第２巻枠部が嵌め込み可能に構成されている請求項１または２記載の電流センサ。
4. 前記第１ボビンの前記第１巻枠部に巻回された前記巻線の端部と、前記第２コイルボビンの前記第２巻枠部に巻回された前記巻線の端部とが、環状に連結された状態において同一平面上に配置される請求項１から３のいずれかに記載の電流センサ。
5. 前記第１巻枠部および前記第２巻枠部は、当該両者の断面積の平均値が前記芯材の断面積と同等となるようにそれぞれ形成されている請求項１から４のいずれかに記載の電流センサ。
6. ロゴスキーコイルとして構成されている請求項１から５のいずれかに記載の電流センサ。

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