JP5806586B2 - Outlet unit - Google Patents

Outlet unit Download PDF

Info

Publication number
JP5806586B2
JP5806586B2 JP2011237103A JP2011237103A JP5806586B2 JP 5806586 B2 JP5806586 B2 JP 5806586B2 JP 2011237103 A JP2011237103 A JP 2011237103A JP 2011237103 A JP2011237103 A JP 2011237103A JP 5806586 B2 JP5806586 B2 JP 5806586B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
current sensor
outlet
outlet unit
magnetoelectric conversion
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
Application number
JP2011237103A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013096728A (en
Inventor
高塚 俊徳
俊徳 高塚
鈴木 健治
健治 鈴木
真一 忍田
真一 忍田
松本 治
治 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei EMD Corp
Original Assignee
Asahi Kasei EMD Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei EMD Corp filed Critical Asahi Kasei EMD Corp
Priority to JP2011237103A priority Critical patent/JP5806586B2/en
Publication of JP2013096728A publication Critical patent/JP2013096728A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5806586B2 publication Critical patent/JP5806586B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

本発明は、コンセントユニットに関し、特に電流値を検出する電流センサを備えたコンセントユニットに関する。   The present invention relates to an outlet unit, and more particularly, to an outlet unit including a current sensor that detects a current value.

従来、コンセントに接続された機器の消費電力を測定し、機器の消費電力を監視する装置が知られている。例えば、特許文献1では、コンセント部と、このコンセント部に接続された電気器具の消費電力を測定する電力測定回路とを備えた電力測定装置が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus that measures power consumption of a device connected to an outlet and monitors the power consumption of the device is known. For example, Patent Document 1 discloses a power measurement device that includes an outlet portion and a power measurement circuit that measures the power consumption of an electric appliance connected to the outlet portion.

また、特許文献2では、コンセント口を有する器体と、このコンセント口に接続された負荷機器への供給電流に基づいて使用電力等を検出して表示するハウジングとを備えた電力量計が開示されている。   Moreover, in patent document 2, the watt hour meter provided with the housing | casing which detects and displays electric power used based on the supply current to the load apparatus connected to this outlet port, and the load body connected to this outlet port is disclosed. Has been.

特開平8−184616号公報JP-A-8-184616 特開2001−66330号公報JP 2001-66330 A

特許文献1、2に開示されたように、コンセントに接続された機器の電力量等を監視する装置は従来から存在したものの、通常使用されるコイル式の電流センサはサイズが大きく、装置の小型化を実現できていない。   As disclosed in Patent Documents 1 and 2, although devices for monitoring the amount of power of devices connected to an outlet have existed in the past, normally used coil-type current sensors are large in size and small in size. Has not been realized.

そこで本発明は、小型化を可能とするコンセントユニットを提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the outlet unit which enables size reduction.

上記の課題を解決するためのコンセントユニットは、機器と接続可能に構成された複数のコンセント部と、上記複数のコンセント部のうち、所定数のコンセント部の各々に取り付けられた複数の電流センサと、上記各電流センサで検出された値に基づいて、上記各コンセント部の電力の使用状態を演算する演算装置と、を含み、上記電流センサは、磁気センサを用いて構成されるとともに、電流センサ用基板およびICチップを備え、上記電流センサ用基板は、U字形の電流経路を有する一次導体と、磁電変換素子が内蔵された信号処理ICを支持するための支持部およびリード端子を有する信号端子側部材とを備え、上記電流経路は、平面視において上記支持部と重複しないように上記支持部に近接して配置され、側面視において上記支持部と高さが異なる電流センサ用基板とを有し、上記ICチップは、上記支持部に配置され、上記電流経路を流れる電流から生じる磁束を検出する磁電変換素子を有するAn outlet unit for solving the above problems includes a plurality of outlet units configured to be connectable to a device, and a plurality of current sensors attached to each of a predetermined number of outlet units among the plurality of outlet units. , based on the values detected by each current sensor, viewed contains an arithmetic unit, a for calculating the state of use of electric power of each outlet portion, said current sensor, while being constituted by using a magnetic sensor, current A signal substrate having a sensor substrate and an IC chip, wherein the current sensor substrate has a primary conductor having a U-shaped current path, a support portion for supporting a signal processing IC having a built-in magnetoelectric conversion element, and a lead terminal. A terminal-side member, and the current path is disposed close to the support portion so as not to overlap the support portion in plan view, and the support portion in side view. Has a height and a substrate for different current sensors, the IC chip is placed on the supporting portion, having a magneto-electric transducer for detecting the magnetic flux generated from current flowing through the current path.

上記電流センサとしては、例えばシャント抵抗やコイル式の電流センサ、磁気センサを用いた電流センサなどがある。上記電流センサにおいて、直流電流および交流電流の計測が可能であるようにしてもよい。この場合、直流成分のオフセット電圧の検出が可能になる等、より好適なコンセントユニットを構成することとなる。あるいは、上記電流センサを、磁気センサを用いた構成としてもよい。この場合、シャント抵抗で発生する電力ロスもなく、発熱も起きないこととなるのでより好ましい。   Examples of the current sensor include a shunt resistor, a coil-type current sensor, and a current sensor using a magnetic sensor. The current sensor may be capable of measuring a direct current and an alternating current. In this case, a more suitable outlet unit is configured such that the offset voltage of the DC component can be detected. Alternatively, the current sensor may be configured using a magnetic sensor. In this case, there is no power loss caused by the shunt resistor, and no heat is generated, which is more preferable.

本発明によれば、コンセントユニットの小型化を行うことができる。   According to the present invention, the outlet unit can be downsized.

第1実施形態におけるコンセントユニットの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the outlet unit in 1st Embodiment. 第1実施形態におけるコンセントユニットの外観の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the external appearance of the outlet unit in 1st Embodiment. 第1実施形態における電流センサの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the current sensor in 1st Embodiment. 図3の電流センサにおける側面および断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the side surface and cross section in the current sensor of FIG. コンセントユニットの適用例を示す図である。It is a figure which shows the example of application of an outlet unit. 第1実施形態において、コンセントユニット内の各電流センサの位置関係の一例を示す図である。In 1st Embodiment, it is a figure which shows an example of the positional relationship of each current sensor in an outlet unit. 第1実施形態において、コンセント部に磁気シールドが施された場合の磁気シールドの設置例を示す図である。In 1st Embodiment, it is a figure which shows the example of installation of a magnetic shield when a magnetic shield is given to the outlet part. 磁気シールドが施された分岐ブレーカの例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of the branch breaker to which the magnetic shield was given. 電流センサの変形例1を示す図である。It is a figure which shows the modification 1 of a current sensor. 図9のX−X線に沿った電流センサの断面図である。It is sectional drawing of the current sensor along the XX line of FIG. 電流センサの変形例2を示す図である。It is a figure which shows the modification 2 of a current sensor. 図11の電流センサにおける側面および断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the side surface and cross section in the current sensor of FIG. 電流センサの変形例3を示す図である。It is a figure which shows the modification 3 of a current sensor.

<第1実施形態>
以下、本発明のコンセントユニットの一実施形態を、図面を参照して説明する。実施形態に係るコンセントユニット100は、例えば電源タップ等のように、複数のコンセント部に取り付けられた電流センサの電流値から、各コンセント部に接続された機器の電力使用量等を演算するためのコンセントユニットである。
<First Embodiment>
Hereinafter, an embodiment of the outlet unit of the present invention will be described with reference to the drawings. The outlet unit 100 according to the embodiment is for calculating the amount of power used by a device connected to each outlet unit from the current values of current sensors attached to a plurality of outlet units, such as a power strip. It is an outlet unit.

[コンセントユニットの構成]
図1は、第1実施形態におけるコンセントユニット100の構成例を示す図である。
[Configuration of outlet unit]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an outlet unit 100 according to the first embodiment.

図1に示すように、このコンセントユニット100は、複数のコンセント部11a,11b,11c,11dと、各コンセント部11a〜11dと電源プラグ13との間に接続された複数の電流センサ12a,12b,12c,12dと、電流センサ12a〜12dの出力値を入力する演算装置14とを備える。   As shown in FIG. 1, the outlet unit 100 includes a plurality of outlet portions 11a, 11b, 11c, and 11d, and a plurality of current sensors 12a and 12b connected between the outlet portions 11a to 11d and the power plug 13. , 12c, 12d and an arithmetic unit 14 for inputting the output values of the current sensors 12a to 12d.

なお、図1では、電流センサ12a〜12dは、それぞれ、コンセント部11a〜11dに対応して設けられている場合について示しているが、所定数(例えば、コンセント部の総数の一部)のコンセント部のみに対応して電流センサを設けるようにしてもよい。   1 shows the case where the current sensors 12a to 12d are provided corresponding to the outlet portions 11a to 11d, respectively, a predetermined number of outlets (for example, a part of the total number of outlet portions). A current sensor may be provided corresponding to only the part.

図1において、電源プラグ13は、例えば交流100Vの電路への差し込みが可能に構成されている。電源プラグ13が電路に差し込まれると、電路から電源が供給される。   In FIG. 1, the power plug 13 is configured to be plugged into, for example, an AC 100V circuit. When the power plug 13 is inserted into the electric circuit, power is supplied from the electric circuit.

各コンセント部11a〜11dは、機器が接続可能に構成されている。図1の例では、コンセント部の形状は、例えば2極プラグとしているが、接地線付きの3極プラグ等とすることもできる。機器としては、例えば、照明器具、冷蔵庫、エアコン、洗濯機などがある。   Each outlet part 11a-11d is comprised so that an apparatus can be connected. In the example of FIG. 1, the shape of the outlet portion is, for example, a two-pole plug, but may be a three-pole plug with a ground wire. Examples of the device include a lighting fixture, a refrigerator, an air conditioner, and a washing machine.

各電流センサ12a〜12dは、コンセント部11a〜11dの各負荷電流値が検出可能となっている。各電流センサ12a〜12dとしては、例えば、シャント抵抗やコイル式の電流センサ、磁気センサを用いた電流センサなど、さまざま種類の電流センサを適用することが可能であるが、例えば、直流と交流のいずれも検知可能で、かつ、発熱や電力の損失の少ない磁気センサを用いた電流センサを適用するのが好ましい。その中でも、磁性体コアを有さない磁気センサを用いた電流センサを用いると、コンセントユニット100の小型化を実現し易くなるので好ましい。各電流センサ12a〜12dの構成については、後に詳細に説明する。   Each current sensor 12a-12d can detect each load current value of outlet part 11a-11d. As each of the current sensors 12a to 12d, for example, various types of current sensors such as a shunt resistor, a coil-type current sensor, and a current sensor using a magnetic sensor can be applied. It is preferable to apply a current sensor using a magnetic sensor that can detect both and generates little heat or loss of power. Among these, it is preferable to use a current sensor that uses a magnetic sensor that does not have a magnetic core because it is easy to achieve downsizing of the outlet unit 100. The configuration of each of the current sensors 12a to 12d will be described in detail later.

また、電流センサ12a〜12dは、演算装置14と接続され、演算装置14は、電流センサ12a〜12dから、それぞれのコンセントに接続された機器に流れる負荷電流に応じた値を入力するようになっている。これにより、演算装置と電流センサの数は同じではなく、演算装置の数(図1では、例えば、演算装置14の1つ)は、電流センサの数(図1では、例えば、電流センサ12a〜12dの4つ)より少なくすることができる。演算装置の数と電流センサの数の比は、1:4とした上記の例に限定されない。演算装置の数と電流センサの数の比において、演算装置の数の比を1としたときに、電流センサの数の比を2以上としてもよい。この場合において、例えば電流センサの数の比を4以上とすれば、周辺回路の規模やプリント基板の面積を大幅に削減できるという効果がある。   In addition, the current sensors 12a to 12d are connected to the arithmetic device 14, and the arithmetic device 14 inputs values from the current sensors 12a to 12d according to the load current flowing through the devices connected to the respective outlets. ing. Thereby, the number of arithmetic devices and the number of current sensors are not the same, and the number of arithmetic devices (in FIG. 1, for example, one of the arithmetic devices 14) is the same as the number of current sensors (in FIG. 4) of 12d. The ratio of the number of arithmetic devices and the number of current sensors is not limited to the above example of 1: 4. In the ratio of the number of arithmetic devices to the number of current sensors, when the ratio of the number of arithmetic devices is 1, the ratio of the number of current sensors may be 2 or more. In this case, for example, if the ratio of the number of current sensors is 4 or more, there is an effect that the scale of the peripheral circuit and the area of the printed circuit board can be greatly reduced.

[演算装置の構成]
演算装置14は、各電流センサ12a〜12dで検出された値に基づいて、コンセント部11a〜11dに接続された各機器の電力の使用状態を演算する。電力の使用状態としては、瞬時電力や積算の電力使用量、電気料金、負荷電流値などがある。
[Configuration of arithmetic unit]
The computing device 14 computes the power usage state of each device connected to the outlet units 11a to 11d based on the values detected by the current sensors 12a to 12d. Examples of power usage include instantaneous power, integrated power consumption, electricity charges, and load current values.

演算装置14は、例えばLSI(Large Scale Integration)で構成されており、AC/DC回路、メモリおよびプロセッサなどを備える。   The arithmetic device 14 is configured by, for example, an LSI (Large Scale Integration), and includes an AC / DC circuit, a memory, a processor, and the like.

メモリは、例えば電流センサの温度特性データを保持しており、プロセッサは、その温度特性データに基づいて、電流センサの出力値を補正するようにしてもよい。この場合、電流センサの出力値が補正されることになるので、演算装置14では、より正確な電力の使用状態が得られ、好ましい結果を得る。   The memory may hold temperature characteristic data of the current sensor, for example, and the processor may correct the output value of the current sensor based on the temperature characteristic data. In this case, since the output value of the current sensor is corrected, the arithmetic device 14 can obtain a more accurate power usage state and obtain a preferable result.

本実施形態では、1つの演算装置14が、複数の電流センサ12a〜12dからの信号をモニタするように構成する場合について説明しているが、この構成を採用し、さらに演算装置14に高精度の補正回路を設けるようにしてもよい。この場合、各電流センサ12a〜12dに高精度の補正回路を各々設ける必要がなくなるので、コンセントユニットトータルの最適化や、コンセントユニットシステムの小型化を実現できる。   In the present embodiment, a case has been described in which one arithmetic device 14 is configured to monitor signals from the plurality of current sensors 12a to 12d. However, this configuration is adopted, and the arithmetic device 14 has high accuracy. The correction circuit may be provided. In this case, it is not necessary to provide a high-accuracy correction circuit for each of the current sensors 12a to 12d, so that the total outlet unit can be optimized and the outlet unit system can be downsized.

1つの演算装置14が複数の電流センサ12a〜12dからの信号を読みとるには、例えばマルチプレクサなどを利用し、シリアル通信で当該信号のやり取りを行うようにしてもよいし、アナログ信号を複数並列処理してもよい。   In order for one arithmetic unit 14 to read signals from the plurality of current sensors 12a to 12d, for example, a multiplexer may be used to exchange the signals by serial communication, or a plurality of analog signals may be processed in parallel. May be.

電流センサ12a〜12dからの信号については、演算装置14に内蔵したADコンバータでデジタル化し、温度補正などを行うようにすれば、高精度に電力演算を行うことも可能である。   If the signals from the current sensors 12a to 12d are digitized by an AD converter built in the calculation device 14 and subjected to temperature correction or the like, power calculation can be performed with high accuracy.

なお、図1では、1つの演算装置14が複数の電流センサ12a〜12dからの信号をモニタ(監視)する場合について説明したが、例えば複数の演算装置が、複数の電流センサからの信号をモニタするように構成してもよい。この場合、演算装置の数と、電流センサの数との比は、1:m(m=2以上)とするようにする。 本実施形態では、演算装置14は、例えば、電流センサ12a〜12dに電源を供給するようになっている。このような構成をとることで、電流センサ12a〜12dの電源変動に連動して、演算装置14が各電流センサからの信号に基づく電力演算を行うようにし、電流センサ12a〜12dへの電源変動が生じた場合でも、より高精度な電力演算が可能となる。なお、電流センサ12a〜12dへの電源供給は、図1に示した構成に限られず、周辺ノイズの影響をうけない電源回路(レギュレータなど)を設けておき、その電源回路から行う構成を適用することもできる。   In FIG. 1, the case where one arithmetic device 14 monitors (monitors) signals from the plurality of current sensors 12 a to 12 d has been described. However, for example, a plurality of arithmetic devices monitor signals from the plurality of current sensors. You may comprise. In this case, the ratio between the number of arithmetic units and the number of current sensors is set to 1: m (m = 2 or more). In the present embodiment, the computing device 14 supplies power to the current sensors 12a to 12d, for example. With such a configuration, the calculation device 14 performs power calculation based on the signal from each current sensor in conjunction with the power supply fluctuation of the current sensors 12a to 12d, and the power fluctuation to the current sensors 12a to 12d. Even when this occurs, it is possible to calculate power with higher accuracy. The power supply to the current sensors 12a to 12d is not limited to the configuration shown in FIG. 1, but a power supply circuit (such as a regulator) that is not affected by peripheral noise is provided, and a configuration that is performed from the power supply circuit is applied. You can also.

図2は、コンセントユニット100の適用態様を示す図である。図2に示すように、上述したコンセントユニット100は、4口の電源タップとして適用することができる。   FIG. 2 is a diagram illustrating an application mode of the outlet unit 100. As shown in FIG. 2, the above-described outlet unit 100 can be applied as a four-port power strip.

[電流センサの構成]
次に、本実施形態の電流センサ12a〜12dの構成について図3および図4を参照して説明する。本実施形態では、電流センサ12a〜12dは、磁気センサを用いており、磁性体コアを有さない構成を例にとって説明するが、それ以外の電流センサを適用することも可能である。ただし、本実施形態の電流センサ12a〜12dが、電力損失や発熱を生じない電流センサであり、コンセントユニット100のサイズを最小とすることができるので好適である。
[Configuration of current sensor]
Next, the configuration of the current sensors 12a to 12d of the present embodiment will be described with reference to FIG. 3 and FIG. In the present embodiment, the current sensors 12a to 12d use magnetic sensors and will be described by taking a configuration without a magnetic core as an example. However, other current sensors can be applied. However, the current sensors 12a to 12d of the present embodiment are current sensors that do not cause power loss or heat generation, and are preferable because the size of the outlet unit 100 can be minimized.

本実施形態の電流センサ12a〜12dの場合は、厚さを例えば0.5〜3mm程度とすることができるので、コンセントユニット100内に電流センサ12a〜12dを設置することが可能となる。したがって、コンセントユニット100全体の小型化に大きく貢献することができる。   In the case of the current sensors 12a to 12d of the present embodiment, the thickness can be set to about 0.5 to 3 mm, for example, so that the current sensors 12a to 12d can be installed in the outlet unit 100. Therefore, it is possible to greatly contribute to downsizing of the outlet unit 100 as a whole.

なお、以下の説明において、電流センサ12a〜12dの各々に共通の説明では、各電流センサが電流センサ200として参照される。   In the following description, each current sensor is referred to as the current sensor 200 in the description common to each of the current sensors 12a to 12d.

図3は、電流センサ200の構成例を示す図である。図4は、図3の電流センサ200における側面および断面の一例を示す図であって、(A)は電流センサ200の側面図、(B)は図3のIIIB-IIIB線に沿った断面図を示す。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the current sensor 200. 4A and 4B are diagrams showing an example of a side surface and a cross section of the current sensor 200 in FIG. 3, wherein FIG. 4A is a side view of the current sensor 200, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IIIB-IIIB in FIG. Indicates.

図3に示すように、電流センサ200は、U字形の電流経路210Aを有する一次導体210と、ホール素子等の磁電変換素子230Aを支持するための支持部220Aおよびリード端子220Bを有する信号端子側部材220と、支持部220Aに配置され、電流経路210Aを流れる電流から生じる磁束を検出する磁電変換素子230Aを有するICチップ230とを備える。一次導体210、信号端子側部材220、およびICチップ230を樹脂240でモールドして、電流センサ200が形成される。ICチップ230および樹脂240を除いた部分が電流センサ用基板である。   As shown in FIG. 3, the current sensor 200 includes a primary conductor 210 having a U-shaped current path 210A, a support portion 220A for supporting a magnetoelectric conversion element 230A such as a Hall element, and a signal terminal side having a lead terminal 220B. The member 220 and the IC chip 230 having the magnetoelectric conversion element 230A that is disposed on the support portion 220A and detects magnetic flux generated from the current flowing through the current path 210A are provided. The current sensor 200 is formed by molding the primary conductor 210, the signal terminal side member 220, and the IC chip 230 with the resin 240. A portion excluding the IC chip 230 and the resin 240 is a current sensor substrate.

電流経路210Aは、平面視において支持部220Aと重複しないように、支持部220Aに近接して配置されている。また、電流経路210Aは、図4(A)の側面図及び図4(B)の断面図から分かるように、側面視において支持部220Aと高さが異なる。   The current path 210A is disposed close to the support portion 220A so as not to overlap the support portion 220A in plan view. Further, as can be seen from the side view of FIG. 4A and the cross-sectional view of FIG. 4B, the current path 210A is different in height from the support portion 220A in the side view.

電流経路210Aに被測定電流が流れると、U字形の電流経路210A内側の中心付近は磁束密度が高くなり電流検出感度が向上するため、磁電変換素子230Aは、平面視において、電流経路210AのU字形の内側に配置されている。また、ICチップ230は、側面視において支持部220Aから突出しており、平面視において電流経路210Aと重複する。   When the current to be measured flows through the current path 210A, the magnetic flux density is increased near the center inside the U-shaped current path 210A and the current detection sensitivity is improved. Therefore, the magnetoelectric conversion element 230A has the U of the current path 210A in plan view. It is arranged inside the letter shape. Further, the IC chip 230 protrudes from the support portion 220A in a side view and overlaps with the current path 210A in a plan view.

電流センサ200においては、信号端子側部材220が、支持部220Aとリード端子220Bとの間に段差部220Cを有する。例えば信号端子側部材220のフォーミングにより、20〜100μm程度の段差部220Cを設けることができる。これにより、電流経路210AとICチップ230との間にクリアランスが得られる。このクリアランスは、一次導体210とICチップ230との間の絶縁を保証し、パッケージ内部における高い耐圧の維持を可能にする。段差部220Cが存在しない場合、一次導体210の導電経路210AとICチップ230が接触することになり、ICチップ230の裏面に予め絶縁シートを貼ったとしても絶縁耐圧が低く、絶縁破壊し易くなってしまう。改善策として、予め一次導体210に絶縁シートを貼ることも考えられる。   In the current sensor 200, the signal terminal side member 220 has a stepped portion 220C between the support portion 220A and the lead terminal 220B. For example, the step part 220 </ b> C of about 20 to 100 μm can be provided by forming the signal terminal side member 220. Thereby, a clearance is obtained between the current path 210 </ b> A and the IC chip 230. This clearance guarantees insulation between the primary conductor 210 and the IC chip 230, and allows a high breakdown voltage to be maintained inside the package. When the stepped portion 220C does not exist, the conductive path 210A of the primary conductor 210 and the IC chip 230 come into contact with each other, and even if an insulating sheet is pasted on the back surface of the IC chip 230, the dielectric strength is low and the dielectric breakdown is likely to occur. End up. As an improvement measure, an insulating sheet may be pasted on the primary conductor 210 in advance.

また、電流センサ200は、一次導体210と信号処理回路で使用している電源の0Vに接続されたICチップ210の裏面とが向き合っているため、ICチップ210の表面に形成したIC回路は一次導体210からシールドされる構造となり、一次導体210に流れる被測定電流源に含まれる電圧ノイズを新たな部品を用いることなく効率的に遮断することが可能となるため、コンセントユニット100を小型化する上でより適した電流センサである。   In the current sensor 200, since the primary conductor 210 and the back surface of the IC chip 210 connected to 0 V of the power source used in the signal processing circuit face each other, the IC circuit formed on the surface of the IC chip 210 is primary. Since the structure is shielded from the conductor 210 and voltage noise contained in the current source to be measured flowing through the primary conductor 210 can be effectively cut off without using a new part, the outlet unit 100 is downsized. This is a more suitable current sensor.

また、電流センサ200は、電流経路に流れる被測定電流に比例した出力のみならず、電流センサ200の周辺温度信号も出力することで、演算装置14は、電流センサ200の温度特性を考慮することができ、高精度な電力演算が可能となる。各コンセント部11a〜11dに流れる電流値が異なっている場合は、各コンセント部11a〜11dに設けられた電流センサ200の内部温度は、発熱量が違い結果として異なる。各電流センサ200に一律の温度補正を考慮する場合と比較し、各電流センサ200の周辺温度信号が得られることで、高精度な電力演算が実現できる。   In addition, the current sensor 200 outputs not only an output proportional to the current to be measured flowing in the current path but also an ambient temperature signal of the current sensor 200, so that the arithmetic device 14 considers the temperature characteristics of the current sensor 200. And high-precision power calculation is possible. When the current values flowing through the outlet portions 11a to 11d are different, the internal temperatures of the current sensors 200 provided in the outlet portions 11a to 11d differ as a result of the difference in the amount of heat generated. Compared with the case where uniform temperature correction is taken into consideration for each current sensor 200, a highly accurate power calculation can be realized by obtaining the ambient temperature signal of each current sensor 200.

以上説明したように、本実施形態のコンセントユニット100によれば、演算装置14は、電流センサ12a〜12dと接続され、各電流センサの出力値に基づいて各コンセント部11a〜11dに接続される機器の電力の使用状態を演算することができる。しかもこの場合、演算装置14の数と電流センサ12a〜12dの数との比を1:多(図1の例では、例えば、4)にすることができるため、コンセントユニット100の小型化を実現できる。   As described above, according to the outlet unit 100 of the present embodiment, the computing device 14 is connected to the current sensors 12a to 12d, and is connected to the outlet portions 11a to 11d based on the output values of the current sensors. The power usage state of the device can be calculated. In addition, in this case, since the ratio between the number of the arithmetic devices 14 and the number of the current sensors 12a to 12d can be 1: many (for example, 4 in the example of FIG. 1), the outlet unit 100 can be downsized. it can.

なお、コンセントユニット100の適用例は、本実施形態で例示したものに限られない。例えば図5に示すコンセントユニット100Aは、壁などに埋め込まれる形態のものであり、例えば3口のコンセント部21a,21b,21cを有する。コンセント部21a〜21cは、配管300内の電源ケーブルで接続される。   Note that the application example of the outlet unit 100 is not limited to the example illustrated in the present embodiment. For example, the outlet unit 100A shown in FIG. 5 is embedded in a wall or the like, and has, for example, three outlet portions 21a, 21b, and 21c. Outlet parts 21 a to 21 c are connected by a power cable in pipe 300.

[コンセントユニット内の各電流センサの位置関係]
次に、コンセントユニット100内の各電流センサ12a〜12dの位置関係について、図6を参照して説明する。
[Positional relationship of each current sensor in the outlet unit]
Next, the positional relationship between the current sensors 12a to 12d in the outlet unit 100 will be described with reference to FIG.

図6は、コンセントユニット内の各電流センサ12a〜12dの位置関係の一例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a positional relationship between the current sensors 12a to 12d in the outlet unit.

図6の例では、隣接する分コンセントの各電流センサ12a〜12dは、取り付け位置が互いに異なるように配置されている。例えば、電流センサ12b,12cの中心のずれは、距離dとなっている。これにより、隣接するコンセントから生じる漏れ磁束の影響を低減させることが可能となる。この実施形態では、距離dを、例えば5mm以上とした場合に、シミュレーションの結果から、漏れ磁束の影響をほぼ無視することができるようになる。   In the example of FIG. 6, the current sensors 12 a to 12 d of the adjacent outlets are arranged so that their attachment positions are different from each other. For example, the deviation between the centers of the current sensors 12b and 12c is the distance d. Thereby, it becomes possible to reduce the influence of the leakage magnetic flux generated from the adjacent outlet. In this embodiment, when the distance d is set to 5 mm or more, for example, the influence of the leakage magnetic flux can be almost ignored from the simulation result.

さらに各電流センサ12a〜12dは、磁気シールドを施してもよい。   Furthermore, each current sensor 12a-12d may give a magnetic shield.

図7は、コンセントユニット100に磁気シールドが施された場合の磁気シールドの設置例を示す図であって、(a)はコンセント部11aの一側面に磁気シールド203を施した場合と、(b)はコンセント部11aの両側面に磁気シールド203,204を施した場合と、(c)は電流センサ12aを覆うように磁気シールド205を施した場合と、(d)はコンセント部11aの内面全部に磁気シールド206を施した場合とを示す。   FIG. 7 is a diagram showing an installation example of the magnetic shield when the outlet unit 100 is magnetically shielded. FIG. 7A shows a case where the magnetic shield 203 is provided on one side surface of the outlet portion 11a, and FIG. ) Shows the case where the magnetic shields 203 and 204 are provided on both sides of the outlet 11a, (c) shows the case where the magnetic shield 205 is provided so as to cover the current sensor 12a, and (d) shows the entire inner surface of the outlet 11a. Shows the case where the magnetic shield 206 is provided.

図7に示すように、コンセント部11aでは、一部または全部に、例えば磁気シールドシートが取り付けられることによって、上述した磁気シールド203,204,205,206が施される。磁気シールドシート以外に、鉄やケイ素鋼板など磁性体の薄板で構成することも可能である。なお、磁気シールドシートの位置は、電流センサに外乱の磁気ノイズが発生しないようにすることができれば、上述した例に限られない。   As shown in FIG. 7, the above-described magnetic shields 203, 204, 205, and 206 are applied to a part or all of the outlet 11 a by attaching a magnetic shield sheet, for example. In addition to the magnetic shield sheet, it may be composed of a thin magnetic plate such as iron or silicon steel plate. Note that the position of the magnetic shield sheet is not limited to the above-described example as long as the magnetic noise of disturbance is not generated in the current sensor.

図8は、磁気シールドが施されたコンセントの例を示す斜視図であって、(a)はコンセント部の一側面に磁気シールド203を施した場合と、(b)はコンセントのフレーム枠の両側面に磁気シールド203,204を施した場合とを示す。なお、図8の(a)は図7(a)に表示された例を示し、(b)は図7(b)に表示された例に対応して示している。   FIGS. 8A and 8B are perspective views showing an example of an outlet provided with a magnetic shield, where FIG. 8A shows a case where the magnetic shield 203 is provided on one side surface of the outlet portion, and FIG. 8B shows both sides of the frame frame of the outlet. The case where the magnetic shields 203 and 204 are applied to the surface is shown. 8A shows an example displayed in FIG. 7A, and FIG. 8B corresponds to the example displayed in FIG. 7B.

図8に示すように、コンセント部では、一側面または両側面に、磁気シールド203,204が施されることによって、シールド効果が得られる。   As shown in FIG. 8, in the outlet portion, the shield effect is obtained by providing magnetic shields 203 and 204 on one side surface or both side surfaces.

以上説明したように、本実施形態のコンセントユニット100によれば、電流センサと磁気シールドをコンセントユニット100内に設けることができる。   As described above, according to the outlet unit 100 of the present embodiment, the current sensor and the magnetic shield can be provided in the outlet unit 100.

次に、電流センサ200の変形例1,2,3について説明する。   Next, modifications 1, 2, and 3 of the current sensor 200 will be described.

(変形例1)
図9(A)は、図3の電流センサ200の変形例1を示す図である。図9(A)に示す電流センサ600は、ICチップ630を除いて電流センサ200と同一である。ICチップ630は、支持部220Aに配置した際に、第1の磁電変換素子630Aが、平面視において、電流経路210AのU字形の内側に配置されるとともに、第2の磁電変換素子630Bが、電流経路210AのU字形の外側であって、電流経路210Aに近接する位置に配置されるように設計されている。図10に、図9(A)のX-X線に沿った断面図を示す。1次導体210に電流が流れることにより発生する第1の磁電変換素子630Aの位置の磁束密度をB1s、第2の磁電変換素子630Bの位置の磁束密度をB2sとする。外来磁気ノイズにより発生する磁束密度をそれぞれB1n、B2nとすると、第1の磁電変換素子630A、第2の磁電変換素子630Bの出力Vo1、Vo2は、
Vo1=k1×(B1s+B1n)+Vu1
Vo2=k2×(-B2s+B2n)+Vu2
となる。但し、k1、k2は各々の磁電変換素子の感度係数、Vu1、Vu2は各々の磁電変換素子のオフセット値である。
(Modification 1)
FIG. 9A is a diagram illustrating a first modification of the current sensor 200 of FIG. A current sensor 600 shown in FIG. 9A is the same as the current sensor 200 except for the IC chip 630. When the IC chip 630 is arranged on the support portion 220A, the first magnetoelectric conversion element 630A is arranged inside the U-shape of the current path 210A in plan view, and the second magnetoelectric conversion element 630B is It is designed to be disposed outside the U-shape of the current path 210A and in a position close to the current path 210A. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. The magnetic flux density at the position of the first magnetoelectric conversion element 630A generated by the current flowing through the primary conductor 210 is B1s, and the magnetic flux density at the position of the second magnetoelectric conversion element 630B is B2s. If the magnetic flux densities generated by the external magnetic noise are B1n and B2n, the outputs Vo1 and Vo2 of the first magnetoelectric conversion element 630A and the second magnetoelectric conversion element 630B are
Vo1 = k1 × (B1s + B1n) + Vu1
Vo2 = k2 × (−B2s + B2n) + Vu2
It becomes. Here, k1 and k2 are sensitivity coefficients of the respective magnetoelectric conversion elements, and Vu1 and Vu2 are offset values of the respective magnetoelectric conversion elements.

ここで、双方の磁電変換素子の特性にばらつきが極めて小さく、k1=k2=k、Vu1=Vu2が成り立つとし、
双方の磁電変換素子の距離が近いのでB1n=B2nと近似したときのVo1−Vo2の値を出力電圧Voとすると、
Vo=Vo1-Vo2=k×(B1s+B2s)
となり、外来磁場によるノイズが消えるとともに、U字形内側の第1の磁電変換素子630Aのみの場合よりも大きな信号が得られるので、電流センサの感度向上につながる。
Here, it is assumed that variations in the characteristics of both magnetoelectric transducers are extremely small, and k1 = k2 = k and Vu1 = Vu2 hold.
Since the distance between both magnetoelectric conversion elements is short, the value of Vo1−Vo2 when approximated to B1n = B2n is the output voltage Vo.
Vo = Vo1−Vo2 = k × (B1s + B2s)
Thus, noise due to the external magnetic field disappears, and a larger signal is obtained than in the case of only the first magnetoelectric conversion element 630A inside the U-shape, leading to an improvement in sensitivity of the current sensor.

また、図9(B)に、図3に示した電流センサ200のもう一つの変形例として磁電変換素子を3つ用いた例を示す。電流センサ700は、ICチップ730を除いて電流センサ200と同一である。ICチップ730は、支持部220Aに配置された際に、第1の磁電変換素子730Aが平面視において、電流経路210AのU字形の内側に配置されるとともに、第2の磁電変換素子730B及び第3の磁電変換素子730Cが、電流経路210AのU字形の両端の外側であって、電流経路210Aに近接する位置に配置されるように設計されている。1次導体210に電流が流れることにより発生する第3の磁電変換素子730Cの位置の磁束密度をB3sとし、外来磁気ノイズにより第3の磁電変換素子730Cの位置で発生する磁束密度をB3nとする。
ここで、3つの磁電変換素子の特性にばらつきが極めて小さく、k1=k2=k3=k、Vu1=Vu2=Vu3が成り立つとし、3つの磁電変換素子の距離が近いのでB1n=B2n=B3nと近似して、Vo1−(Vo2+Vo3)/2の値を出力電圧Voとすると、
Vo=Vo1-(Vo2+Vo3)/2=k×(B1s+(B2s+B3s)/2)
となり、2つの場合と同様に外来磁場によるノイズが消え電流センサの感度も向上するとともに、1次導体210とICチップ730の位置関係が3つの磁電変換素子の配置方向にズレが生じた場合でも、出力Voの変動レベルを極力抑えることができるようになる。
FIG. 9B shows an example in which three magnetoelectric conversion elements are used as another modification of the current sensor 200 shown in FIG. The current sensor 700 is the same as the current sensor 200 except for the IC chip 730. When the IC chip 730 is arranged on the support portion 220A, the first magnetoelectric conversion element 730A is arranged inside the U-shape of the current path 210A in plan view, and the second magnetoelectric conversion element 730B and the second magnetoelectric conversion element 730B are arranged. The third magnetoelectric conversion element 730C is designed to be disposed outside the U-shaped ends of the current path 210A and in a position close to the current path 210A. The magnetic flux density at the position of the third magnetoelectric conversion element 730C generated by the current flowing through the primary conductor 210 is B3s, and the magnetic flux density generated at the position of the third magnetoelectric conversion element 730C by external magnetic noise is B3n. .
Here, it is assumed that k1 = k2 = k3 = k and Vu1 = Vu2 = Vu3 are satisfied, and the distance between the three magnetoelectric conversion elements is close, so that B1n = B2n = B3n is approximate. If the value of Vo1- (Vo2 + Vo3) / 2 is the output voltage Vo,
Vo = Vo1− (Vo2 + Vo3) / 2 = k × (B1s + (B2s + B3s) / 2)
As with the two cases, noise due to the external magnetic field disappears and the sensitivity of the current sensor is improved, and even when the positional relationship between the primary conductor 210 and the IC chip 730 is displaced in the arrangement direction of the three magnetoelectric transducers. Thus, the fluctuation level of the output Vo can be suppressed as much as possible.

また、電流経路の構成は、磁電変換素子を囲むように構成することができれば、電流経路210AにはU字形電流経路の一形態であるコの字形の電流経路を使用しても良い。   In addition, if the current path can be configured to surround the magnetoelectric conversion element, a U-shaped current path that is one form of the U-shaped current path may be used for the current path 210A.

(変形例2)
図11は、電流センサ200の変形例2を示す図である。図11に示す電流センサ800が、図3の電流センサ200と異なるのは、ICチップ230が側面視において支持部220Aから突出する代わりに、信号端子側部材220の支持部820Aが、切欠部820A’を有し、電流経路210Aが、平面視において切欠部820A’に部分に突出している点である。したがって、ICチップ230は突出しないものの、平面視において、ICチップ230と電流経路210Aは重複する。図12(A)に側面図、図12(B)に断面図を示す。第1の実施形態と比較して側面視において高さの異なる電流経路210Aが、平面視において切欠部820A’に部分に突出しているためにリードフレームのスタンピング金型の加工が若干複雑になるが、ICチップ内の磁電変換素子の配置に自由度が生まれ、ICチップのより内側に磁電変換素子を配置できるようになるため、応力起因によるオフセットへの影響を低減することができる。また支持部とICチップとの接着面積が増えるためICチップをより安定に支持することが可能となり、製造工程上余裕のある構成といえる。
(Modification 2)
FIG. 11 is a diagram illustrating a second modification of the current sensor 200. The current sensor 800 shown in FIG. 11 is different from the current sensor 200 shown in FIG. 3 in that, instead of the IC chip 230 protruding from the support portion 220A in side view, the support portion 820A of the signal terminal side member 220 is notched 820A. , And the current path 210 </ b> A protrudes into the notch 820 </ b> A ′ in plan view. Therefore, although the IC chip 230 does not protrude, the IC chip 230 and the current path 210A overlap in plan view. FIG. 12A shows a side view and FIG. 12B shows a cross-sectional view. Although the current path 210A having a different height in the side view as compared with the first embodiment protrudes into the notch portion 820A ′ in the plan view, the processing of the stamping mold of the lead frame is slightly complicated. Thus, a degree of freedom is provided in the arrangement of the magnetoelectric conversion elements in the IC chip, and the magnetoelectric conversion elements can be arranged on the inner side of the IC chip. Therefore, it is possible to reduce the influence on the offset due to stress. Further, since the bonding area between the support portion and the IC chip is increased, the IC chip can be supported more stably, and it can be said that the manufacturing process has a margin.

なお、上述した実施形態と同様に、ICチップ230を、磁電変換素子を2つ有するICチップ630や磁電変換素子を3つ有するICチップ730とすることもできる。   Similar to the above-described embodiment, the IC chip 230 may be an IC chip 630 having two magnetoelectric conversion elements or an IC chip 730 having three magnetoelectric conversion elements.

(変形例3)
図13は、電流センサ200の変形例3を示す図である。図13に示す電流センサ300では、図3の電流センサ200と異なり、ホール素子等の磁電変換素子330AがICチップ330に含まれておらず、別個に設けられている。この実施形態の電流センサ300は、ICとのハイブリッド構造で構成されている。
(Modification 3)
FIG. 13 is a diagram illustrating a third modification of the current sensor 200. In the current sensor 300 shown in FIG. 13, unlike the current sensor 200 in FIG. 3, a magnetoelectric conversion element 330 </ b> A such as a Hall element is not included in the IC chip 330 and is provided separately. The current sensor 300 of this embodiment has a hybrid structure with an IC.

支持部220Aは、U字形の開口部210Cに挿入された第1の支持部220A’と、第1の支持部220A’に隣接し、開口部210Cに挿入されていない第2の支持部220A”とを有する。第1の支持部220A’には、電流経路210Aを流れる電流から誘導される磁束を検出する磁電変換素子330Aが配置され、第2の支持部220A”には、磁電変換素子330Aからの出力信号を処理するためのICチップ330が配置される。磁電変換素子330Aは、平面視において電流経路210AのU字形の内側に配置されている。   The support portion 220A includes a first support portion 220A ′ inserted into the U-shaped opening 210C and a second support portion 220A ″ adjacent to the first support portion 220A ′ and not inserted into the opening portion 210C. The first support portion 220A ′ is provided with a magnetoelectric conversion element 330A that detects a magnetic flux induced from the current flowing through the current path 210A, and the second support portion 220A ″ has a magnetoelectric conversion element 330A. An IC chip 330 for processing the output signal from is disposed. The magnetoelectric conversion element 330A is disposed inside the U shape of the current path 210A in plan view.

本実施形態に係る電流センサ300は、磁電変換素子330Aのみが配置され、電流経路210Aの開口部210Cに挿入される第1の支持部220A’と、信号処理用のICチップ330が配置され、開口部210Cに挿入されない第2の支持部220A”とに分け、磁電変換素子330Aとして、InSb、InAs、GaAs等の感度の高い化合物半導体の磁気センサを用いる。これにより、電流経路210Aを流れる電流の測定精度を向上させることができる。   In the current sensor 300 according to the present embodiment, only the magnetoelectric conversion element 330A is disposed, the first support portion 220A ′ inserted into the opening 210C of the current path 210A, and the IC chip 330 for signal processing are disposed. It is divided into the second support portion 220A ″ that is not inserted into the opening 210C, and a highly sensitive compound semiconductor magnetic sensor such as InSb, InAs, GaAs, etc. is used as the magnetoelectric conversion element 330A. Thereby, the current flowing through the current path 210A Measurement accuracy can be improved.

加えて、開口部210Cに挿入する必要があるのはICチップ330ではなく磁場変換素子330Aのみであるため、U字形の電流経路210Aを小さく、且つ全長を短くすることができる。電流経路210Aが小型化すると、U字形の内側における磁場集中が高まり、電流の検出感度向上が得られるうえ、発熱の影響も軽減することが可能である。   In addition, since only the magnetic field conversion element 330A, not the IC chip 330, needs to be inserted into the opening 210C, the U-shaped current path 210A can be made small and the overall length can be shortened. When the current path 210A is reduced in size, the magnetic field concentration inside the U-shape increases, so that the detection sensitivity of the current can be improved and the influence of heat generation can be reduced.

変形例3では、一次導体210と磁電変換素子330Aが電流センサの上面から見て二次元的に重なる配置になっておらず、一次導体210と磁電変換素子330Aの間隔が広がるため、一次導体210に対してより高い耐圧を確保することができる。また微細プロセスからなるICチップ330が一次導体210から更に遠くに離れているため、一次導体210から発生するノイズの影響を低減することができ、しかも一次導体210に電流が流れることによる発熱の影響も小さくなることから信頼性が更に高まる。そのため、電流センサ300は、小型コンセントユニットを実現するのにより適した電流センサである。   In the third modification, the primary conductor 210 and the magnetoelectric conversion element 330A are not two-dimensionally overlapped when viewed from the top surface of the current sensor, and the distance between the primary conductor 210 and the magnetoelectric conversion element 330A is widened. Higher withstand voltage can be ensured. In addition, since the IC chip 330 made of a fine process is further away from the primary conductor 210, the influence of noise generated from the primary conductor 210 can be reduced, and the influence of heat generation due to current flowing through the primary conductor 210 can be reduced. Therefore, reliability is further increased. Therefore, the current sensor 300 is a current sensor more suitable for realizing a small outlet unit.

以上、実施形態および変形例1〜3を詳述してきたが、具体的な構成はそれらに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更や、他の用途への適用なども含まれる。   As described above, the embodiment and the first to third modifications have been described in detail. However, the specific configuration is not limited thereto, and the design can be changed within a range not departing from the gist of the present invention or applied to other uses. Is also included.

例えば、電流センサ200は、直流電流および交流電流の計測が可能な構成を例にとって説明したが、例えば、直流電流のみ、または、交流電流のみの計測が可能な構成としてもよい。あるいは、電流センサ200は、ホールセンサ以外の磁気センサを用いて構成するようにしてもよい。   For example, although the current sensor 200 has been described with reference to a configuration capable of measuring a direct current and an alternating current, for example, it may be configured to be capable of measuring only a direct current or only an alternating current. Alternatively, the current sensor 200 may be configured using a magnetic sensor other than the Hall sensor.

コンセントユニット100,100Aのコンセント部の数は、変更することが可能である。あるいは、電流センサ12a〜12dは、演算装置14と有線で接続されている場合を例にとって説明したが、例えば無線接続でもよい。   The number of outlet portions of the outlet units 100 and 100A can be changed. Or although current sensor 12a-12d was explained taking the case where it was connected to arithmetic unit 14 by wire as an example, for example, wireless connection may be sufficient.

11a〜11d,21a〜21c コンセント部
12a〜12d 電流センサ
14 演算装置
100,100A コンセントユニット
210 一次導体
210A 電流経路
220 信号端子側部材
220A 支持部
220B リード端子
220C 段差部
230 ICチップ
230A 磁電変換素子
630 ICチップ
11a to 11d, 21a to 21c Outlet portion 12a to 12d Current sensor 14 Arithmetic device 100, 100A Outlet unit 210 Primary conductor 210A Current path 220 Signal terminal side member 220A Support portion 220B Lead terminal 220C Stepped portion 230 IC chip 230A Magnetoelectric conversion element 630 IC chip

Claims (12)

機器と接続可能に構成された複数のコンセント部と、
前記複数のコンセント部のうち、所定数のコンセント部の各々に取り付けられた複数の電流センサと、
前記各電流センサで検出された値に基づいて、前記各コンセント部の電力の使用状態を演算する演算装置と、
を含み、
前記電流センサは、磁気センサを用いて構成されるとともに、電流センサ用基板およびICチップを備え、
前記電流センサ用基板は、U字形の電流経路を有する一次導体と、磁電変換素子が内蔵された信号処理ICを支持するための支持部およびリード端子を有する信号端子側部材とを備え、前記電流経路は、平面視において前記支持部と重複しないように前記支持部に近接して配置され、側面視において前記支持部と高さが異なる電流センサ用基板とを有し、
前記ICチップは、前記支持部に配置され、前記電流経路を流れる電流から生じる磁束を検出する磁電変換素子を有する
ことを特徴とするコンセントユニット。
A plurality of outlets configured to be connectable to the device;
Among the plurality of outlet parts, a plurality of current sensors attached to each of a predetermined number of outlet parts,
Based on the value detected by each current sensor, a computing device that computes the power usage state of each outlet unit;
Only including,
The current sensor is configured using a magnetic sensor, and includes a current sensor substrate and an IC chip.
The current sensor substrate includes a primary conductor having a U-shaped current path, a signal terminal side member having a support portion and a lead terminal for supporting a signal processing IC having a built-in magnetoelectric conversion element, and the current The path is disposed close to the support portion so as not to overlap the support portion in plan view, and has a current sensor substrate having a height different from that of the support portion in side view,
The outlet unit , wherein the IC chip includes a magnetoelectric conversion element that is disposed on the support and detects a magnetic flux generated from a current flowing through the current path .
機器と接続可能に構成された複数のコンセント部と、
前記複数のコンセント部のうち、所定数のコンセント部の各々に取り付けられた複数の電流センサと、
前記各電流センサで検出された値に基づいて、前記各コンセント部の電力の使用状態を演算する演算装置と、
を含み、
前記電流センサは、磁気センサを用いて構成されるともに、化合物半導体を磁電変換素子に用い、信号処理用のICとのハイブリッド構造で構成し、電流センサ用基板は、U字形の電流経路を有する一次導体と、磁電変換素子を支持するための第1の支持部と信号処理ICを支持するための第2の支持部およびリード端子を有する信号端子側部材とを備え、前記電流経路は、平面視において前記第1の支持部と重複しないように前記第1の支持部に近接して配置された電流センサ用基板とを有し、前記電流経路を流れる電流から生じる磁束を検出する磁電変換素子を有する
ことを特徴とするコンセントユニット。
A plurality of outlets configured to be connectable to the device;
Among the plurality of outlet parts, a plurality of current sensors attached to each of a predetermined number of outlet parts,
Based on the value detected by each current sensor, a computing device that computes the power usage state of each outlet unit;
Including
The current sensor is configured using a magnetic sensor, and a compound semiconductor is used for a magnetoelectric conversion element, and is configured in a hybrid structure with a signal processing IC. The current sensor substrate has a U-shaped current path. A primary conductor; a first support part for supporting the magnetoelectric conversion element; a second support part for supporting the signal processing IC; and a signal terminal side member having a lead terminal. A magneto-electric transducer having a current sensor substrate disposed adjacent to the first support portion so as not to overlap the first support portion when viewed, and detecting a magnetic flux generated from a current flowing through the current path features and to Turkey down St. units to have a.
前記電流センサは、直流電流および交流電流の計測が可能であることを特徴とする請求項1または2に記載のコンセントユニット。 The outlet unit according to claim 1 or 2 , wherein the current sensor is capable of measuring a direct current and an alternating current. 前記電流センサが、周囲温度信号も出力することを特徴とする請求項1または2に記載のコンセントユニット。   The outlet unit according to claim 1, wherein the current sensor also outputs an ambient temperature signal. 前記電流センサの厚さが0.5mm以上〜3mm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のコンセントユニット。 The outlet unit according to claim 1 or 2 , wherein the current sensor has a thickness of 0.5 mm to 3 mm. 前記電流センサは、磁性体コアを有さないことを特徴とする請求項1または2に記載のコンセントユニット。 The outlet unit according to claim 1 or 2 , wherein the current sensor does not have a magnetic core. 前記電流センサは、化合物半導体を磁電変換素子に用い、信号処理用のICとのハイブリッド構造で構成し、前記電流センサ用基板は、U字形の電流経路を有する一次導体と、磁電変換素子を支持するための第1の支持部と信号処理ICを支持するための第2の支持部およびリード端子を有する信号端子側部材とを備え、前記電流経路は、平面視において前記第1の支持部と重複しないように前記第1の支持部に近接して配置された電流センサ用基板とを有し、前記電流経路を流れる電流から生じる磁束を検出する磁電変換素子を有することを特徴とする請求項に記載のコンセントユニット。 The current sensor uses a compound semiconductor as a magnetoelectric conversion element and is configured in a hybrid structure with an IC for signal processing. The current sensor substrate supports a primary conductor having a U-shaped current path and the magnetoelectric conversion element. And a signal terminal side member having a lead terminal and a second support part for supporting the signal processing IC, and the current path is connected to the first support part in a plan view. And a current sensor substrate disposed adjacent to the first support portion so as not to overlap, and further comprising a magnetoelectric conversion element for detecting a magnetic flux generated from a current flowing through the current path. The outlet unit according to 1 . 複数のコンセントが連結して取り付けられる場合、隣接するコンセント内の各電流センサは、取り付け位置が互いに異なるように配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載のコンセントユニット。 3. The outlet unit according to claim 1, wherein when a plurality of outlets are connected and attached, the current sensors in adjacent outlets are arranged so that their attachment positions are different from each other. 前記コンセントに磁気シールド処理が施されていることを特徴とする請求項またはに記載のコンセントユニット。 The outlet unit according to claim 1 or 2 , wherein the outlet is magnetically shielded. 前記演算装置は、ADコンバータ回路を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のコンセントユニット。 The arithmetic unit, outlet unit according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises an AD converter circuit. 前記演算装置は、前記電流センサの温度特性データを保持するメモリを備え、前記温度特性データに基づいて、前記電流センサの出力を補正するように構成されている請求項1または2に記載のコンセントユニット。 The outlet according to claim 1 or 2 , wherein the arithmetic device includes a memory that holds temperature characteristic data of the current sensor, and is configured to correct an output of the current sensor based on the temperature characteristic data. unit. 前記演算装置は、前記電流センサに電源を供給することを特徴とする請求項1または2に記載のコンセントユニット。 The arithmetic unit, outlet unit according to claim 1 or 2, characterized in that supply power to the current sensor.
JP2011237103A 2011-10-28 2011-10-28 Outlet unit Active JP5806586B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011237103A JP5806586B2 (en) 2011-10-28 2011-10-28 Outlet unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011237103A JP5806586B2 (en) 2011-10-28 2011-10-28 Outlet unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013096728A JP2013096728A (en) 2013-05-20
JP5806586B2 true JP5806586B2 (en) 2015-11-10

Family

ID=48618833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011237103A Active JP5806586B2 (en) 2011-10-28 2011-10-28 Outlet unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5806586B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI504904B (en) * 2013-07-30 2015-10-21 Asahi Kasei Microdevices Corp Current sensor
JP6247889B2 (en) * 2013-10-18 2017-12-13 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Temperature compensation system and method in supply and demand meter
EP3104180A1 (en) * 2015-06-08 2016-12-14 ABB Technology AG A device for monitoring electric parameters of electric load

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04364472A (en) * 1991-06-12 1992-12-16 Fuji Electric Co Ltd Magnetoelectric conversion device
JP2000046878A (en) * 1998-07-31 2000-02-18 Hitachi Cable Ltd Watthour meter using hall element
JP5562054B2 (en) * 2010-01-29 2014-07-30 富士通株式会社 Table tap and power measurement system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013096728A (en) 2013-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11394312B2 (en) Coreless current sensor for high current power module
JP3681584B2 (en) Current sensor and electric circuit using the same
US9322854B2 (en) Non-contact current and voltage sensing method using a clamshell housing and a ferrite cylinder
US9684019B2 (en) Wire management method with current and voltage sensing
US8493059B2 (en) Shunt sensor and shunt sensor assembly
KR20100109568A (en) Current detector and voltmeter using the same
CA2902738C (en) Electricity meter having multiple hall devices
JP2008002876A (en) Current sensor and electronic watthour meter
JP5859273B2 (en) Distribution board
JP2005321206A (en) Current detection device
JP5806586B2 (en) Outlet unit
US7974794B2 (en) Electric energy meter
RU108634U1 (en) CONNECTIVE SENSOR
TW201307865A (en) Current sensor substrate and current sensor
JP2011220952A (en) Current detection device and watt-hour meter using the same
JP6083018B2 (en) Current measuring member
RU2465609C1 (en) Contactless current metre
KR20230016957A (en) Connecting device of electric power meter with terminal blocks
JP5731876B2 (en) Current detection device and watt-hour meter using the same
JP2008039627A (en) Watt-hour meter
JP2014219320A (en) Current measuring apparatus
JP2019152558A (en) Current sensor and voltmeter
JP2011209256A (en) Device for detecting polyphase current
JP2017062220A (en) Fixing tool and fixing method of measurement target current line, and current sensor
CA2613811C (en) Electric energy meter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140811

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150602

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150728

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: 20150818

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150904

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5806586

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350