JP5290899B2 - Current sensor and method of manufacturing current sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電流検出用の電流センサおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a current sensor for detecting current and a manufacturing method thereof.
この種の電流センサとして、ロゴスキーコイル等の各種空芯コイルを用いた電流センサが知られている。例えば、特開2004−235595号公報に開示されているコイルは、円環状の巻芯(空心コア)に対して、所定の巻回方向(例えば左巻き)で導線を巻き進んで巻初め箇所まで1周に亘って導線を巻回した後に、巻回方向を逆向き(この例では、右巻き)にして巻初め箇所までさらに1周に亘って巻回して製造されている。つまり、この公開公報に開示されているコイル(以下、「従来の電流センサ」ともいう)では、巻芯に対する1周目の巻回方向と2周目の巻回方向とが逆方向となっている。この場合、従来の電流センサでは、巻芯に対する1周目の巻回によって導線を巻初め箇所まで1周に亘って巻回した後に、2周目の巻回時において、1周目に巻回した導線の外側および内側を交互に通過するように巻回する製造方法が採用されている。
As this type of current sensor, a current sensor using various air-core coils such as a Rogowski coil is known. For example, in the coil disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-235595, a lead wire is wound around a circular winding core (air core) in a predetermined winding direction (for example, left-handed winding) to the
ところが、従来の電流センサには、以下の問題点が存在する。すなわち、従来の電流センサでは、巻芯に対する導線の2周目の巻回時に、1周目に巻回した導線の外側および内側を交互に通過するように巻回する方法によって製造されている。この場合、この種の電流センサでは、巻芯に対して導線の位置ずれが生じることのないように、導線に対してある程度の引っ張り力(テンション)をかけた状態で巻芯に対して巻回する必要がある。したがって、巻芯に対する2周目の導線の巻回に際して、十分に巻き締まっている1周目の導線の内側を潜らせるようにして2周目の導線を巻回する作業が非常に困難となっている。このため、従来の電流センサには、巻芯に対する導線の巻回作業が困難であることに起因して、その製造コストが高騰しているという問題点がある。 However, the conventional current sensor has the following problems. That is, the conventional current sensor is manufactured by a method of winding so that the outer side and the inner side of the conductive wire wound in the first turn pass alternately when the second turn of the conductive wire is wound around the core. In this case, in this type of current sensor, the winding wire is wound around the winding core in a state where a certain amount of tension is applied to the conducting wire so that the displacement of the conducting wire relative to the winding core does not occur. There is a need to. Therefore, when winding the conducting wire for the second turn around the winding core, it is very difficult to wind the conducting wire for the second turn so that the inside of the conducting wire for the first turn which is sufficiently tightened is hidden. ing. For this reason, the conventional current sensor has a problem that its manufacturing cost is increased due to the difficulty of winding the conductive wire around the core.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストの低減を図り得る電流センサ、およびその製造方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a main object of the present invention is to provide a current sensor capable of reducing the manufacturing cost and a manufacturing method thereof.
上記目的を達成すべく請求項1記載の電流センサは、第1巻芯の周囲に第1導線が右巻きされると共に当該第1導線の周囲に第2導線が左巻きされた第1空芯コイルを複数備えると共に、第2巻芯の周囲に第3導線が左巻きされると共に当該第3導線の周囲に第4導線が右巻きされた第2空芯コイルを前記第1空芯コイルと同数備え、前記各空芯コイルの一端部と当該各空芯コイルに隣接する前記各空芯コイルの他端部とが対向するように当該各空芯コイルが環状に配置されることにより、前記各第1導線および前記各第4導線が直列に接続されて右巻き導線路が形成されると共に前記各第2導線および前記各第3導線が直列に接続されて左巻き導線路が形成され、かつ前記両導線路の一端部および他端部のいずれか一方が互いに接続されている。
In order to achieve the above object, the current sensor according to
また、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空芯コイルにおける前記他端部と前記第2空芯コイルにおける前記一端部とが対向すると共に、前記第1空芯コイルにおける前記一端部と前記第2空芯コイルにおける前記他端部とが対向するように当該各空芯コイルが交互に配置されている。
The current sensor according to
さらに、請求項3記載の電流センサの製造方法は、第1巻芯の周囲に第1導線を右巻きすると共に当該第1導線の周囲に第2導線を左巻きした第1空芯コイルを複数形成すると共に、第2巻芯の周囲に第3導線を左巻きすると共に当該第3導線の周囲に第4導線を右巻きした第2空芯コイルを前記第1空芯コイルと同数形成し、前記各空芯コイルの一端部と当該各空芯コイルに隣接する前記各空芯コイルの他端部とが対向するように当該各空芯コイルを環状に配置することにより、前記各第1導線および前記各第4導線を直列に接続して右巻き導線路を形成すると共に前記各第2導線および前記各第3導線を直列に接続して左巻き導線路を形成し、かつ、前記両導線路の一端部および他端部のいずれか一方を互いに接続して電流センサを製造する。
Furthermore, in the method of manufacturing a current sensor according to
また、請求項4記載の電流センサの製造方法は、請求項3記載の電流センサの製造方法において、前記第1空芯コイルにおける前記他端部と前記第2空芯コイルにおける前記一端部とが対向すると共に、前記第1空芯コイルにおける前記一端部と前記第2空芯コイルにおける前記他端部とが対向するように当該各空芯コイルを交互に配置する。
A current sensor manufacturing method according to claim 4 is the current sensor manufacturing method according to
請求項1記載の電流センサ、および請求項3記載の電流センサの製造方法によれば、第1巻芯の周囲に第1導線を右巻きすると共に第1導線の周囲に第2導線を左巻きした複数の第1空芯コイル、および第2巻芯の周囲に第3導線を左巻きすると共に第3導線の周囲に第4導線を右巻きした複数(第1空芯コイルと同数)の第2空芯コイルを、各空芯コイルの一端部と、隣接する各空芯コイルの他端部とが対向するように環状に配置し、各第1導線および各第4導線を直列に接続して右巻き導線路を形成すると共に各第2導線および各第3導線を直列に接続して左巻き導線路を形成し、かつ、両導線路の一端部および他端部のいずれか一方を互いに接続して製造したことにより、巻芯に対する導線の2周目の巻回時に、1周目に巻回した導線の外側および内側を交互に通過するように巻回するといった煩雑な巻回作業を行うことなく、右巻き導線路によって形成される環状領域の面積と、左巻き導線路によって形成される環状領域の面積とが等しい電流センサを容易に製造することができる。これにより、この電流センサおよびその製造方法によれば、性能の低下を招くことなく、その製造コストを十分に低減することができる。
According to the current sensor of
また、請求項2記載の電流センサ、および請求項4記載の電流センサの製造方法によれば、第1空芯コイルにおける他端部と第2空芯コイルにおける一端部とが対向すると共に、第1空芯コイルにおける一端部と第2空芯コイルにおける他端部とが対向するように各空芯コイルを交互に配置したことにより、第1空芯コイルまたは第2空芯コイルが複数個連続するように配置した電流センサと比較して、右巻き導線路および左巻き導線路が例えば楕円形に変形させられた状態においても、右巻き導線路によって形成される環状領域の面積と、左巻き導線路によって形成される環状領域の面積とを等しくさせることができる。
According to the current sensor of
以下、本発明に係る電流センサ、および電流センサの製造方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Embodiments of a current sensor and a method for manufacturing the current sensor according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1,2に示す電流センサ1は、複数の空芯コイル2と複数(空芯コイル2と同数)の空芯コイル3とが交互に連結されて電流検出用の環状部Rが形成されると共に、切り離し部Sにおいて環状部Rを切り離して測定対象体(図示せず)に巻き付けることができるように構成されている。なお、以下の説明では、理解を容易とするために、環状部Rを構成する各空芯コイル2,3のうちの切り離し部Sに位置する空芯コイル2,3を他の空芯コイル2,3と区別して空芯コイル2a,3aともいう。
In the
空芯コイル2は、第1空芯コイルに相当し、図3〜5に示すように、ボビン10、巻線20a,20b、スペーサ40,40および接続用基板50c,50dを備えて構成されている。また、後述するように、空芯コイル2aは、上記の接続用基板50cに代えて引出し部用基板50aを備えて構成されている。ボビン10は、図4に示すように、巻芯11(「第1巻芯」の一例)と、巻芯11の一端部P1に配設された鍔部12aと、巻芯11の他端部P2に配設された鍔部12bとが、一例として樹脂材料で一体成形されている。この場合、巻芯11は、後述するようにして各空芯コイル2,3を連結するための芯材4を挿通可能な挿通用孔H1が形成されて円筒形に形成されている。また、図7に示すように、鍔部12aには、巻芯11の周囲に巻回する巻線20a,20bを挿通させるための一対の挿通用孔13が形成されると共に、鍔部12bには、巻芯11の周囲に巻回した巻線20a,20bを挿通させるための一対の挿通用孔13が形成されている。
The air-
巻線20aは、第1導線の一例であって、図5に示すように、ボビン10における巻芯11の周囲に右巻きで巻回されると共に、その両端部が鍔部12a,12bの挿通用孔13を挿通させられてボビン10の外にそれぞれ引き出されている。巻線20bは、第2導線の一例であって、巻芯11に巻回された巻線20aの周囲に左巻きで巻回されると共に、その両端部が鍔部12a,12bの挿通用孔13を挿通させられてボビン10の外にそれぞれ引き出されている。この場合、この空芯コイル2では、上記の巻線20aの巻数と巻線20bの巻数とが同数となるようにそれぞれ巻回されている。
The winding 20a is an example of the first conductor, and as shown in FIG. 5, the winding 20a is wound around the winding
スペーサ40は、図4に示すように、ボビン10と接続用基板50c,50dとの間に配設された緩衝材であって、弾性部材(一例として、発泡性樹脂材料)によってボビン10の鍔部12a,12bとほぼ同径の円板状に形成されている。この場合、スペーサ40は、一例として、環状部Rの内側に位置させられる部位の厚みが環状部Rの外側に位置させられる部位の厚みよりも薄くなるように側面視楔形状に形成されている。また、スペーサ40の中央部には、ボビン10の挿通用孔H1と連通させられて芯材4を挿通可能な挿通用孔H4が形成されている。さらに、スペーサ40には、ボビン10に巻回されて鍔部12a,12bの挿通用孔13を挿通させられた巻線20a,20bを挿通可能な挿通用孔(図示せず)が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
接続用基板50c,50dは、巻線20a,20bの各端部を後述する空芯コイル3の巻線30a,30b(図6参照)に接続するための基板であって、接続用基板50cがボビン10における鍔部12a側の端部にスペーサ40を介して取り付けられると共に、接続用基板50dがボビン10における鍔部12b側の端部にスペーサ40を介して取り付けられている。なお、前述したように、環状部Rの切り離し部Sに配置された空芯コイル2aには、接続用基板50cに代えて引出し部用基板50aが鍔部12a側の端部に取り付けられている。この場合、図8〜11に示すように、引出し部用基板50a、折返し部用基板50bおよび接続用基板50c,50dは、全体として円板状に形成されると共に、その中央部には、ボビン10の挿通用孔H1やスペーサ40の挿通用孔H4と連通させられて芯材4を挿通可能な挿通用孔H5が形成されている。
The
接続用基板50cは、図10に示すように、ボビン10から引き出された巻線20a,20bの一端部をそれぞれ挿通可能な挿通用孔53,53が形成されると共に、巻線20aの一端部が接続される接続用金具64と、巻線20bの一端部が接続される接続用金具65とが取り付けられている。この場合、接続用金具64,65は、一例として、平板状の金属板を折り曲げて板ばね状に形成されている。接続用基板50dは、図11に示すように、ボビン10から引き出された巻線20a,20bの他端部をそれぞれ挿通可能な挿通用孔53,53が形成されると共に、巻線20aの他端部が接続される接続用パターン66と、巻線20bの他端部が接続される接続用パターン67とが形成されている。一方、引出し部用基板50aは、図8に示すように、ボビン10から引き出された巻線20a,20bの一端部をそれぞれ挿通可能な挿通用孔53,53が形成されると共に、巻線20aの一端部が例えば半田付けで接続される配線パターン61と、巻線20bの一端部が例えば半田付けで接続される配線パターン62とが形成されている。この場合、配線パターン61,62には、電流センサ1を測定装置(電流検出装置)に接続するための信号ケーブル(図示せず)が接続部61a,62aに接続される。
As shown in FIG. 10, the
一方、空芯コイル3は、第2空芯コイルに相当し、図3,4,6に示すように、ボビン10、巻線30a,30b、スペーサ40,40および接続用基板50c,50dを備えて構成されている。また、後述するように、空芯コイル3aは、上記の接続用基板50dに代えて折返し部用基板50bを備えて構成されている。なお、この空芯コイル3,3aにおいて上記の空芯コイル2,2aと同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。この場合、この空芯コイル3,3aでは、上記の空芯コイル2,2aにおける巻線20a,20bに代えて巻線30a,30bが巻回されて構成されている。
On the other hand, the air-
具体的には、巻線30aは、第3導線の一例であって、図6に示すように、ボビン10における巻芯11(「第2巻芯」の一例)の周囲に左巻きで巻回されると共に、その両端部が鍔部12a,12bの挿通用孔13を挿通させられてボビン10の外にそれぞれ引き出されている。巻線30bは、第4導線の一例であって、巻芯11に巻回された巻線30aの周囲に右巻きで巻回されると共に、その両端部が鍔部12a,12bの挿通用孔13を挿通させられてボビン10の外にそれぞれ引き出されている。この場合、この空芯コイル3では、上記の巻線30aの巻数と巻線30bの巻数とが同数となるようにそれぞれ巻回されている。
Specifically, the winding 30a is an example of a third conductor, and is wound around the winding core 11 (an example of “second winding core”) in the
また、この空芯コイル3,3aでは、巻線30aの両端部が接続用基板50cの接続用金具64、および接続用基板50dの接続用パターン66にそれぞれ接続されると共に、巻線30bの両端部が接続用基板50cの接続用金具65、および接続用基板50dの接続用パターン67にそれぞれ接続されている。さらに、空芯コイル3aでは、ボビン10における鍔部12b側の端部に接続用基板50dに代えて折返し部用基板50b(図9参照)が取り付けられている。この場合、折返し部用基板50bは、図9に示すように、ボビン10から引き出された巻線30a,30bの一端部をそれぞれ挿通可能な挿通用孔53,53が形成されると共に、両挿通用孔53を挿通させられた巻線30a,30bを相互に接続するための配線パターン63が形成されている。
In the air-
この電流センサ1では、前述したように、上記の空芯コイル2,3が交互に連結されて環状部Rが形成されている。具体的には、空芯コイル2における他端部P2と空芯コイル3における一端部P1とが対向すると共に、空芯コイル2おける一端部P1と空芯コイル3における他端部P2とが対向するように各空芯コイル2,3の各挿通用孔H1,H4,H5(以下、これらを総称して「挿通用孔H」ともいう)に芯材4を挿通させるようにして空芯コイル2および空芯コイル3を交互に配置することによって環状部Rが形成されている(「各空芯コイルの一端部と各空芯コイルに隣接する各空芯コイルの他端部とが対向するように各空芯コイルが環状に配置され」との状態の一例)。この場合、図12に示すように、空芯コイル2,3の一端部P1には、接続用金具64,65が取り付けられた接続用基板50cが配設され、空芯コイル2,3の他端部P2には、接続用パターン66,67が形成された接続用基板50dが配設されている。
In the
したがって、図13に示すように、空芯コイル2における他端部P2と空芯コイル3における一端部P1とが対向すると共に、空芯コイル2おける一端部P1と空芯コイル3における他端部P2とが対向するように各空芯コイル2,3を交互に連結することにより、空芯コイル2(3)における接続用金具64と空芯コイル3(2)における接続用パターン66とが電気的に接続されると共に、空芯コイル2(3)における接続用金具65と空芯コイル3(2)における接続用パターン67とが電気的に接続される。これにより、接続用金具64,65および接続用パターン66,67を介して、空芯コイル2の巻線20aおよび空芯コイル3の巻線30bが交互に接続されて右巻き導線路LR(図14参照)を構成する導線路が形成されると共に、空芯コイル2の巻線20bおよび空芯コイル3の巻線30aが交互に接続されて左巻き導線路LL(図14参照)を構成する導線路が形成される。また、両導線路LR,LLは、空芯コイル3aの折返し部用基板50bにおいて配線パターン63を介して互いに接続されると共に、空芯コイル2aの引出し部用基板50aにおいて、配線パターン61,62に接続された信号ケーブルにそれぞれ接続される。
Therefore, as shown in FIG. 13, the other end portion P2 of the air-
この電流センサ1の製造に際しては、まず、空芯コイル2(2a)および空芯コイル3(3a)をそれぞれ製作する。具体的には、例えば空芯コイル2の製作に際しては、鍔部12aにおける中央部寄り挿通用孔13を挿通させた巻線20aを巻芯11の周囲に右巻きで巻回した後に、鍔部12bにおける中央部寄りの挿通用孔13からボビン10の外に引き出す。次いで、鍔部12aにおける外縁部寄りの挿通用孔13を挿通させた巻線20bを巻線20aの周囲に左巻きで巻回した後に、鍔部12bにおける外縁部寄りの挿通用孔13からボビン10の外に引き出す。続いて、巻線20a,20bの各々の一端部をスペーサ40の両挿通用孔および接続用基板50cの両挿通用孔53に挿通させた状態で、鍔部12aにスペーサ40を介して接続用基板50cを取り付けると共に、巻線20a,20bの各々の他端部をスペーサ40の両挿通用孔および接続用基板50dの両挿通用孔53に挿通させた状態で、鍔部12bにスペーサ40を介して接続用基板50dを取り付ける。
In manufacturing the
次いで、巻線20a,20bの両端部を接続用基板50cの接続用金具64,65および接続用基板50dの接続用パターン66,67に例えば半田付けによって接続する。これにより、空芯コイル2が完成する。なお、空芯コイル3や空芯コイル2a,3aの製作方法については、上記の空芯コイル2の製作方法と同様のため、詳細な説明を省略する。この場合、1つの電流センサ1の製造に際しては、互いに同数の複数の空芯コイル2,3を製作する。具体的には、一例として、17個の空芯コイル2、17個の空芯コイル3、1個の空芯コイル2aおよび1個の空芯コイル3aを製作する(第1空芯コイル、および第2空芯コイルがそれぞれ18個の例)。
Next, both ends of the
続いて、空芯コイル2,3を芯材4に交互に挿通させて環状部Rを形成する。具体的には、一例として、まず、空芯コイル3aの挿通用孔Hに折返し部用基板50bの側から芯材4を挿通させた状態で芯材4の端部に空芯コイル3aを固定(例えば接着)する。次いで、空芯コイル2の挿通用孔Hに接続用基板50dの側から芯材4を挿通させる。この際には、空芯コイル3aにおける接続用基板50cの接続用金具64,65と、空芯コイル2における接続用基板50dの接続用パターン66,67が接することで接続用金具64,65および接続用パターン66,67を介して空芯コイル3aの巻線30bと空芯コイル2の巻線20aとが直列に接続されると共に空芯コイル3aの巻線30aと空芯コイル2の巻線20bとが直列に接続される。
Subsequently, the air core coils 2 and 3 are alternately inserted into the core material 4 to form the annular portion R. Specifically, as an example, first, the
続いて、空芯コイル3の挿通用孔Hに接続用基板50dの側から芯材4を挿通させる。この際には、空芯コイル2における接続用基板50cの接続用金具64,65と、空芯コイル3における接続用基板50dの接続用パターン66,67が接することで接続用金具64,65および接続用パターン66,67を介して空芯コイル2の巻線20aと空芯コイル3の巻線30bとが直列に接続されると共に空芯コイル2の巻線20bと空芯コイル3の巻線30aとが直列接続される。この後、上記の手順と同様の手順で、他の空芯コイル2における挿通用孔H、および他の空芯コイル3における挿通用孔Hに芯材4を交互に挿通させる。
Subsequently, the core material 4 is inserted into the insertion hole H of the air-
続いて、17個目の空芯コイル3における挿通用孔Hに芯材4を挿通させた後に、空芯コイル2aの挿通用孔Hに接続用基板50dの側から芯材4を挿通させた状態で芯材4の端部に空芯コイル2aを固定(例えば接着)する。この際には、17個目の空芯コイル3における接続用基板50cの接続用金具64,65と、空芯コイル2aにおける接続用基板50dの接続用パターン66,67が接することで接続用金具64,65および接続用パターン66,67を介して空芯コイル3の巻線30bと空芯コイル2aの巻線20aとが直列に接続されると共に空芯コイル3の巻線30aと空芯コイル2aの巻線20bとが直列に接続される。次いで、空芯コイル2aの引出し部用基板50aにおける配線パターン61,62の接続部61a,62aに信号ケーブルを例えば半田付けによって接続する。これにより、図1に示すように、電流センサ1が完成する。なお、図1および図2では、引出し部用基板50aに接続した信号ケーブルの図示を省略している。
Subsequently, after the core material 4 was inserted into the insertion hole H in the 17th air-
この電流センサ1を用いた電流検出に際しては、図2に示すように、環状部Rを切り離し部Sにおいて空芯コイル2aと空芯コイル3aとを切り離して電流検出対象体(例えば電力線)に巻き付けた後に(電流検出対象体の周囲に環状部Rを配設した後に)、図1に示すように、空芯コイル2a,3aを当接させる。また、信号ケーブルを介して空芯コイル2aの配線パターン61(接続部61a)および配線パターン62(接続部62a)を測定装置(電流検出装置)に接続する。これにより、環状部R内を挿通させられている電流検出対象体を流れる電流の検出が可能となる。この場合、この電流センサ1では、空芯コイル2(2a)において巻芯11の周囲に巻回された巻線20a(内側に巻回された同線)、および空芯コイル3(3a)において巻線30aの周囲に巻回された巻線30b(外側に巻回された同線)が交互に接続されて形成された右巻き導線路LR(図14参照)と、空芯コイル2(2a)において巻線20aの周囲に巻回された巻線20b(外側に巻回された同線)、および空芯コイル3(3a)において巻芯11の周囲に巻回された巻線30a(内側に巻回された同線)が交互に接続されて形成された左巻き導線路LL(図14参照)とが空芯コイル3aの折返し部用基板50bにおいて配線パターン63によって相互に接続されて構成されている。
At the time of current detection using the
また、この電流センサ1では、空芯コイル2(2a)の数と、空芯コイル3(3a)の数とが互いに等しい数(この例では、17+1=18個)だけ連結されて環状部Rが形成されている。したがって、右巻き導線路LRを構成する巻線が内側に巻回されている巻数(巻線20aの巻数)と左巻き導線路LLを構成する巻線が内側に巻回されている巻数(巻線30aの巻数)とが互いに等しい巻数となると共に、右巻き導線路LRを構成する巻線が外側に巻回されている巻数(巻線20bの巻数)と左巻き導線路LLを構成する巻線が外側に巻回されている巻数(巻線30bの巻数)とが互いに等しい巻数となっている。このため、環状部R全体としての右巻き導線路LRの平均巻き径と、左巻き導線路LLの平均巻き径とが互いに等しくなっている。
Further, in this
このため、図14に示すように、空芯コイル2a,3aを当接させて環状部Rが形成された状態では、上記の右巻き導線路LRによって形成される環状領域(同図における左図において右下がりの破線で塗り潰した領域)の面積と、上記の左巻き導線路LLによって形成される環状領域(同図における右図において左下がりの破線で塗り潰した領域)の面積とが互いに等しい面積となる。これにより、上記の両環状領域(センサの窓)の面積が相違する電流センサと比較して、両環状領域に対して交差する向きで両導線路LR,LLに入り込む外部磁界の影響が十分に小さくなっている。 For this reason, as shown in FIG. 14, in the state in which the air core coils 2a and 3a are brought into contact with each other and the annular portion R is formed, the annular region formed by the right-handed conducting line LR (the left diagram in FIG. 14). And the area of the annular region formed by the left-handed conducting line LL (the region filled with the left-down dashed line in the right figure in FIG. 6) is equal to each other. Become. Thereby, compared with the current sensor in which the areas of the two annular regions (sensor windows) are different from each other, the influence of the external magnetic field entering the two conductive lines LR and LL in a direction intersecting the two annular regions is sufficient. It is getting smaller.
このように、この電流センサ1およびその製造方法によれば、巻芯11の周囲に巻線20aを右巻きすると共に巻線20aの周囲に巻線20bを左巻きした複数の空芯コイル2、および巻芯11の周囲に巻線30aを左巻きすると共に巻線30aの周囲に巻線30bを右巻きした複数(空芯コイル2と同数)の空芯コイル3を、各空芯コイル2,3の一端部P1と各空芯コイル2,3に隣接する各空芯コイル3,2の他端部P2とが対向するように環状に配置し、各巻線20a,30bを直列に(相互に)接続して右巻き導線路LRを形成すると共に各巻線20b,30aを直列に(相互に)接続して左巻き導線路LLを形成し、かつ、両導線路LR,LLの一端部を互いに接続して製造したことにより、巻芯に対する導線の2周目の巻回時に、1周目に巻回した導線の外側および内側を交互に通過するように巻回するといった煩雑な巻回作業を行うことなく、各巻線20a,30bで構成された右巻き導線路LRによって形成される環状領域の面積と、各巻線20b,30aで構成された左巻き導線路LLによって形成される環状領域の面積とが等しい電流センサ1を製造することができる。これにより、この電流センサ1およびその製造方法によれば、性能の低下を招くことなく、その製造コストを十分に低減することができる。
Thus, according to the
また、この電流センサ1およびその製造方法によれば、各空芯コイル2および各空芯コイル3を交互に配置したことにより、空芯コイル2または空芯コイル3が複数個連続するように配置した電流センサと比較して、環状部R(右巻き導線路LRおよび左巻き導線路LL)が例えば楕円形に変形させられ状態においても、右巻き導線路LRによって形成される環状領域の面積と、左巻き導線路LLによって形成される環状領域の面積とを等しくさせることができる。
Further, according to the
なお、電流センサの構成は、上記の構成に限定されない。例えば、各空芯コイル2,3の挿通用孔Hに芯材4を挿通させて連結して環状部Rを形成した電流センサ1を例に挙げて説明したが、各第1空芯コイルおよび各第2空芯コイルに連結機構(図示せず)を設けて芯材4等を用いることなく環状部を形成する構成を採用することもできる。また、接続用基板50c,50dを介して各巻線20a,20b,30a,30bを相互に接続した電流センサ1を例に挙げて説明したが、各巻線20a,20b,30a,30bを直接接続して右巻き導線路および左巻き導線路を形成する構成を採用することもできる。さらに、折返し部用基板50bの配線パターン63を介して右巻き導線路LRおよび左巻き導線路LLを相互に接続した電流センサ1を例に挙げて説明したが、例えば上記の空芯コイル3aにおける巻線30a,30bを直接接続して右巻き導線路および左巻き導線路を相互に接続する構成を採用することもできる。
The configuration of the current sensor is not limited to the above configuration. For example, although the
また、第1空芯コイルに相当する空芯コイル2(2a)と、第2空芯コイルに相当する空芯コイル3(3a)とを交互に配置して環状部Rを形成した電流センサ1を例に挙げて説明したが、空芯コイル2(第1空芯コイル)の数と空芯コイル3(第2空芯コイル)の数とが同数である限り、複数の空芯コイル2を連続して配置する構成、言い替えれば、複数の空芯コイル3を連続して配置する構成を採用して、電流センサを構成することもできる。
Further, the
1 電流センサ
2,2a,3,3a 空芯コイル
11 巻芯
20a,20b,30a,30b 巻線
LL 左巻き導線路
LR 右巻き導線路
P1 一端部
P2 他端部
R 環状部
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