JP5313024B2 - Through-type current sensor - Google Patents
Through-type current sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP5313024B2 JP5313024B2 JP2009098132A JP2009098132A JP5313024B2 JP 5313024 B2 JP5313024 B2 JP 5313024B2 JP 2009098132 A JP2009098132 A JP 2009098132A JP 2009098132 A JP2009098132 A JP 2009098132A JP 5313024 B2 JP5313024 B2 JP 5313024B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permalloy
- case
- diameter
- small
- type current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、フラックスゲートセンサ素子を用いた貫通型電流センサに関する技術である。 The present invention relates to a technology relating to a through-type current sensor using a fluxgate sensor element.
図3は、下記特許文献1に開示されている本出願人の提案に係る貫通型電流センサの分解斜視図であり、図4は、図3に示す例の組立て後の断面構造を拡大して示す要部説明図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the through-type current sensor disclosed in the following
これらの図によれば、貫通型電流センサ1は、2枚のフラックスゲートセンサ素子2と、これらフラックスゲートセンサ素子2を2枚重ねで収納するフェライトコア3と、該フェライトコア3の外表面3aに巻回される図示しない帰還巻線とを少なくとも備えて形成されている。
According to these figures, the through-type
このうち、フェライトコア3は、それぞれが円環状を呈して相互の対面合致が可能に二分割された一側コア部4と他側コア部5とで構成されている。
Among these, the
また、一側コア部4と他側コア部5とは、収納された各フラックスゲートセンサ素子2が備えるリード線2aを外部に引き出すための導出溝4a,5aを備えている。
The one-
しかも、フェライトコア3の外表面3aに巻回される図示しない帰還巻線は、その外側に銅箔テープなどの導体テープを巻き付けることで静電シールドされている。
In addition, the feedback winding (not shown) wound around the outer surface 3a of the
このため、図3に示す貫通型電流センサ1によれば、磁気検出手段としてのフラックスゲートセンサ素子2を全周対称構造のもとで配置することができるので、被測定導体の位置の影響や外部磁界の影響を極く小さなものとすることができる。
For this reason, according to the through-type
しかし、図3に示す貫通型電流センサ1におけるフェライトコア3は、その焼結条件により磁気特性が安定せず、センサ性能の周波数特性にばらつきが生じやすいという問題があった。
However, the
また、フェライトコア3は、脆いために使用時などに落としたりして衝撃を与えるとひび割れしやすく、その際に入ったひびがもたらす磁気抵抗が被測定導体の位置如何により悪影響を及ぼしてセンサの性能特性を低下させてしまう不都合もあった。
Further, since the
しかも、上記したひび割れを防止する上からは、磁性テープを巻き付けることも有効ではあるものの、磁性テープ自体が高価であるほか、その巻き付け作業が煩雑になり全体コストを押し上げる不具合があった。 In addition, in order to prevent the above-described cracking, it is effective to wind the magnetic tape, but the magnetic tape itself is expensive, and the winding work becomes complicated and increases the overall cost.
本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、貫通型電流センサに組み込まれる磁性材を透磁率が高く粘り強い部材で形成することにより、センサ性能の大幅な改善と、コスト低減に有効に寄与させることができる貫通型電流センサを提供することにある。 In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention effectively contributes to significant improvement in sensor performance and cost reduction by forming a magnetic material incorporated in a through-type current sensor with a high-permeability and tenacious member. It is an object of the present invention to provide a through-type current sensor capable of performing
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、円環形状を呈するフラックスゲートセンサ素子と、該フラックスゲートセンサ素子を二枚重ねで収容する小径パーマロイケースと、該小径パーマロイケースの開口部を塞ぐようにして積層配置される複数枚の一側パーマロイ薄片と、前記フラックスゲートセンサ素子を収容した前記小径パーマロイケースを前記一側パーマロイ薄片ともども覆う大径パーマロイケースと、該大径パーマロイケースの開口部と前記小径パーマロイケースの底壁部との間に積層配置される複数枚の他側パーマロイ薄片とを少なくとも具備させたことを最も主要な特徴とする。 The present invention has been made to achieve the above object, and includes a fluxgate sensor element having an annular shape, a small-diameter permalloy case that accommodates the fluxgate sensor elements in a stack, and an opening of the small-diameter permalloy case. A plurality of one-side permalloy thin pieces arranged in a stacking manner, a large-diameter permalloy case that covers the small-diameter permalloy case containing the fluxgate sensor element together with the one-side permalloy thin piece, and an opening in the large-diameter permalloy case The main feature is that at least a plurality of other permalloy flakes arranged in a stacked manner are provided between the portion and the bottom wall portion of the small-diameter permalloy case.
この場合、前記小径パーマロイケースと前記大径パーマロイケースとは、二枚重ねで収容された前記フラックスゲートセンサ素子12から引き出された各リード線を導出するためのスリットを、それぞれの外周壁部側の対面位置に設けておくのが好ましい。
In this case, the small-diameter permalloy case and the large-diameter permalloy case are provided with slits for deriving each lead wire drawn out from the
本発明によれば、小径パーマロイケースと大径パーマロイケースとは、いずれも透磁率が高く、かつ、割れないために、磁気抵抗による悪影響をなくすなどして磁気特性を安定化させて、センサとしての諸特性を大幅に改善することができる。 According to the present invention, both the small-diameter permalloy case and the large-diameter permalloy case have high magnetic permeability and are not broken, so that the magnetic characteristics are stabilized by eliminating the adverse effects of magnetic resistance, etc. These characteristics can be greatly improved.
また、小径パーマロイケースと大径パーマロイケースとは、比較的厚く形成し、一側パーマロイ薄片と他側パーマロイ薄片とは、薄く形成されているものを用いているので、これらの組み合わせ構造とすることで、広い周波数帯域で使用することができる。 The small-diameter permalloy case and the large-diameter permalloy case are formed relatively thick, and the one-side permalloy thin piece and the other-side permalloy thin piece are thinly formed. Therefore, it can be used in a wide frequency band.
さらに、小径パーマロイケースと大径パーマロイケースとのそれぞれのスリットを被測定導体の位置とは反対側に位置する外側に設けてある場合には、センサ性能を悪化させることなく電流を測定することができる。 Furthermore, when the slits of the small-diameter permalloy case and the large-diameter permalloy case are provided on the outer side opposite to the position of the conductor to be measured, the current can be measured without deteriorating the sensor performance. it can.
しかも、小径パーマロイケースと大径パーマロイケースとは、フェライト材を用いる場合とは異なり、金型を製作しておくことで安価に形成することもできるほか、より広い温度範囲で諸特性を安定化させておくことができるので、適応温度範囲の広い製品としてを提供することができる。 Moreover, unlike the case of using a ferrite material, the small-diameter permalloy case and the large-diameter permalloy case can be formed at low cost by manufacturing a mold, and various characteristics can be stabilized over a wider temperature range. Therefore, it is possible to provide a product with a wide adaptive temperature range.
円環状の貫通型電流センサ11は、図1および図2に示されているように、フラックスゲートセンサ素子12と、該フラックスゲートセンサ素子12を二枚重ねで収容するコア材としての小径パーマロイケース22と、該小径パーマロイケース22の開口部27を覆うようにして積層配置される複数枚の一側パーマロイ薄片42と、該一側パーマロイ薄片42が積層配置されている開口部27側から小径パーマロイケース22を覆うコア材としての大径パーマロイケース32と、該大径パーマロイケース32の開口部33と小径パーマロイケース22の底壁部23との間に積層配置される複数枚の他側パーマロイ薄片43とを少なくとも備えて形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the annular through-type current sensor 11 includes a
これらのうち、円環形状を呈するフラックスゲートセンサ素子12としては、上記特許文献1に開示した構造を備える図3に示すフラックスゲートセンサ素子2を含む適宜の構造を備えたものを所望に応じて採用することができる。
Among these, as the
また、小径パーマロイケース22は、円環状の底壁部23と、該底壁部23の外周縁23aに沿わせて立設された外周壁部24と、底壁部23の内周縁23bに沿わせて立設された内周壁部25とで形成されている。
The small-
しかも、底壁部23と外周壁部24と内周壁部25とで断面略コ字形に囲まれた内部空間26は、その開口部27側からフラックスゲートセンサ素子12を二枚重ねで円滑に収容することができる容積が付与されて形成されている。
Moreover, the
さらに、小径パーマロイケース22は、底壁部23の外周縁23a近傍位置から外周壁部24の開放縁24aへと至る一条のスリット28を備えており、該スリット28を介して各フラックスゲートセンサ素子12から引き出されたリード線12aを外方へと導出することができるようになっている。
Further, the small-
また、一側パーマロイ薄片42と他側パーマロイ薄片43とは、その一枚一枚が小径パーマロイケース22の開口部27を塞ぐに足る横幅を備え、かつ、厚さが例えば0.1mm程度の円環状に形成されており、これを所望に応じた数だけ積層させることで配置されることになる。
The one-side permalloy
この場合、各一側パーマロイ薄片42と各他側パーマロイ薄片43とは、いずれもその積層配置時に相互を接着して一体化させることをせず、一枚一枚がばらばらな状態のもとで単に積み重ねて配置されている。
In this case, each one-side permalloy
一方、大径パーマロイケース32は、円環状の底壁部33と、該底壁部33の外周縁33aに沿わせて立設された外周壁部34と、底壁部33の内周縁33bに沿わせて立設された内周壁部35とで形成されている。
On the other hand, the large-
しかも、底壁部33と外周壁部34と内周壁部35とで断面略コ字形に囲まれた内部空間36は、積層配置された複数枚の一側パーマロイ薄片42と、フラックスゲートセンサ素子12を二枚重ねで収容してある小径パーマロイケース22と、積層配置された複数枚の他側パーマロイ薄片43との全体を、開口部37側から被せるようにして収容することができる容積が付与されて形成されている。
Moreover, the
また、大径パーマロイケース32は、底壁部33の外周縁33a近傍位置から外周壁部34の開放縁34aへと至る一条のスリット38を小径パーマロイケース22のスリット28と対面する位置に備えているので、スリット28を介して導出された各フラックスゲートセンサ素子12のリード線12aをスリット38を介してさらに外部へと導出することができるようになっている。
The large-
そして、貫通型電流センサ11は、大径パーマロイケース32の開口部37を含む周面37に図示しない絶縁テープを巻き付け、さらに帰還巻線を巻回し、さらにその上に銅箔テープなどの導体テープを巻き付けて静電シールドされた状態のもとで、その全体が形成されることになる。
In the through-type current sensor 11, an insulating tape (not shown) is wound around the
次に、上記構成からなる本発明の作用・効果を説明すれば、貫通型電流センサ11を構成する小径パーマロイケース22と大径パーマロイケース32とは、フェライト材により形成されているものとは異なり、いずれも透磁率が高く、かつ、割れないために、磁気抵抗による悪影響をなくすなどして磁気特性を安定化させて、センサとしての諸特性を大幅に改善することができる。
Next, the operation and effect of the present invention having the above configuration will be described. The small-
また、材料として用いられるパーマロイは、一般に厚さが厚くなればなるほど周波数特性が悪くなり、薄ければ薄いほど周波数特性が良くなるとされている。 In addition, it is said that permalloy used as a material generally has a worse frequency characteristic as the thickness is increased, and a frequency characteristic is improved as the thickness is thinner.
本発明においては、このことを前提に小径パーマロイケース22と大径パーマロイケース32とを例えば1mm前後の厚さを付与して形成し、一側パーマロイ薄片42と他側パーマロイ薄片43とを例えば0.1mm程度の薄さで形成されているものを用いており、これらの組み合わせ構造とすることで、広い周波数帯域で使用することができることになる。つまり、小径パーマロイケース22と大径パーマロイケース32とは、その厚さを比較的厚くして形成されているので、強度に優れているほか、外部磁界から受ける影響との関係で優れたものとすることができ、一側パーマロイ薄片42と他側パーマロイ薄片43とは、その厚さが薄いことから、高い周波数でも漏れ磁束を抑えることができ、総合的にみて広い周波数帯域でも使用することができることになる。
In the present invention, on the premise of this, the small-
しかも、通常、コア材にスリットを設ける場合には、該スリットが磁気抵抗となって被測定導体の位置如何による悪影響を受けることになる。しかし、本発明におけるコア材としての小径パーマロイケース22と大径パーマロイケース32とは、それぞれのスリット28,スリット38を被測定導体の位置とは反対側に位置する外側に設けてあるので、センサ性能を悪化させることなく電流を測定することができる。
Moreover, normally, when a slit is provided in the core material, the slit becomes a magnetic resistance and is adversely affected by the position of the conductor to be measured. However, the small-
さらに、小径パーマロイケース22と大径パーマロイケース32とは、フェライト材を用いる場合とは異なり、金型を製作しておくことで安価に形成することもできる。
Furthermore, unlike the case of using a ferrite material, the small-
また、小径パーマロイケース22と大径パーマロイケース32とは、フェライト材を用いて形成する場合に比較して、より広い温度範囲で諸特性を安定化させておくことができるので、例えば高温や低温に曝される自動車関連分によく適合させることができる適応温度範囲の広い貫通型電流センサ11として好適に製品化することができる。
In addition, the small-
11 貫通型電流センサ
12 フラックスゲートセンサ素子
12a リード線
22 小径パーマロイケース
23 底壁部
23a 外周縁
23b 内周縁
24 外周壁部
24a 開放縁
25 内周壁部
26 内部空間
27 開口部
28 スリット
32 大径パーマロイケース
33 底壁部
33a 外周縁
33b 内周縁
34 外周壁部
34a 開放縁
35 内周壁部
36 内部空間
37 開口部
38 スリット
39 周面
42 一側パーマロイ薄片
43 他側パーマロイ薄片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Through-
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009098132A JP5313024B2 (en) | 2009-04-14 | 2009-04-14 | Through-type current sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009098132A JP5313024B2 (en) | 2009-04-14 | 2009-04-14 | Through-type current sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010249605A JP2010249605A (en) | 2010-11-04 |
JP5313024B2 true JP5313024B2 (en) | 2013-10-09 |
Family
ID=43312112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009098132A Active JP5313024B2 (en) | 2009-04-14 | 2009-04-14 | Through-type current sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5313024B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11639950B2 (en) | 2020-03-06 | 2023-05-02 | Hioki E.E. Corporation | Current sensor |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2979792B1 (en) * | 2011-09-07 | 2013-10-11 | Commissariat Energie Atomique | CURRENT SENSOR |
JP7240110B2 (en) * | 2018-07-17 | 2023-03-15 | 日置電機株式会社 | Penetration type current sensor |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0983104A (en) * | 1995-09-12 | 1997-03-28 | Murata Mfg Co Ltd | Circuit board with built-in coil |
JP4621543B2 (en) * | 2005-03-22 | 2011-01-26 | 日置電機株式会社 | Fluxgate sensor element and feed-through current sensor using the same |
-
2009
- 2009-04-14 JP JP2009098132A patent/JP5313024B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11639950B2 (en) | 2020-03-06 | 2023-05-02 | Hioki E.E. Corporation | Current sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010249605A (en) | 2010-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7056016B2 (en) | Coil parts | |
TWI490895B (en) | Coil device, compaction inductor, electronic device and winding method of the coil device | |
JP4794999B2 (en) | Lightning proof type low voltage insulation transformer | |
JP6494146B2 (en) | Coil parts | |
KR20080032607A (en) | Inductance device, filter device comprising the same, and noise filter comprising the same | |
US20190172630A1 (en) | Coil device | |
US20110316662A1 (en) | Winding arrangement for a transformer or for a throttle | |
WO2016132666A1 (en) | Common mode noise filter | |
JP5313024B2 (en) | Through-type current sensor | |
JP2013160638A (en) | Current detector | |
US20180277293A1 (en) | Laminated coil | |
JP2012248917A5 (en) | ||
JP2012015426A (en) | Toroidal coil | |
US10716212B2 (en) | LC device and method of manufacturing LC device | |
JP5834206B2 (en) | Multilayer inductor | |
JP2018157094A (en) | Three-phase reactor with insulating structure | |
JP5383325B2 (en) | Differential signal transmission cable | |
JP2019220622A (en) | Coil component | |
JP6273498B2 (en) | Common mode noise filter | |
US20210304942A1 (en) | Common mode noise filter | |
JP2007142341A (en) | Heat radiating structure of thunder resistance reinforcing type insulation transformer for low voltage | |
JP2016152257A (en) | Inductance element | |
JP5201043B2 (en) | Reactor | |
JP6956400B2 (en) | Magnetically coated coil and transformer using this | |
CN109215942B (en) | Inductance element and LC filter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120404 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130508 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130605 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130703 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5313024 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |