JP6119384B2 - 電流検知装置 - Google Patents
電流検知装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6119384B2 JP6119384B2 JP2013076604A JP2013076604A JP6119384B2 JP 6119384 B2 JP6119384 B2 JP 6119384B2 JP 2013076604 A JP2013076604 A JP 2013076604A JP 2013076604 A JP2013076604 A JP 2013076604A JP 6119384 B2 JP6119384 B2 JP 6119384B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- circuit
- output
- detection means
- frequency
- 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
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 146
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 43
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 23
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 10
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 24
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 8
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229910001035 Soft ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Description
この特許文献1に記載された従来例では、図9(a)に示す構成を有する。すなわち、軟質磁性体製の同形、等大に構成された円環状をなすコア101及び102と、各コア101及び102に等しい回数巻回された励磁コイル103と、各コア101及び102にわたるように一括して巻回された検出コイル104とを備えている。
そして、励磁コイル103に励磁電流iexを通電したとき、各コア101及び102に生じる磁束密度Bの経時変化は、図9(b)に示すようになる。軟質磁性体製のコア101及び102の磁気特性は磁場の大きさHが所定の範囲内では磁場の大きさHと磁束密度Bとは直線的な関係にある。しかしながら、磁場の大きさHが所定値を超えると、磁束密度Bが変化しない磁気飽和の状態となる関係にあることから、励磁コイル103に励磁電流iexを通電すると、各コア101及び102に発生する磁束密度Bは実線図示のように上下対称の台形波状に変化し、しかも相互に180°位相がずれた状態となる。
また、フラックスゲート型の他の電流センサとして、特許文献2に示された構成が知られている。図10は、特許文献2に示された電流センサの動作を説明するためのブロック図である。
さらに、コア101,102を飽和領域まで励磁する必要があるので、大きな励磁電流が必要となり、センサの消費電流が大きいという課題がある。
更に、磁気センサや集磁コア等を使用する必要がないので、堅牢で、周囲環境条件により影響を受けることが少ない高信頼性な電流検知装置が提供できる。
図1は、本発明の第一の実施形態を示す電流検知装置の構成図、図2は、本発明の電流検知装置の一例を示す回路構成図、図3は、図1の発振回路の一例を示す回路図、図4は、発振回路の出力電圧波形と励磁コイルの励磁電流波形を示す模式図、図5は磁気コアの磁界の強さと磁束密度の関係を示す特性線図及び磁気コアのインダクタンス特性を示す特性線図、図6は本発明の各検出回路の出力電圧波形を示す模式図である。
また、発振回路5には、デューティ比を検出する電流検知手段としての第1の電流検出回路6a及び第2の電流検出回路6bと、周波数検知手段としての周波数検出回路7と、振幅検知手段としての振幅検出回路8が接続されている。そして、4つの検出回路には出力判別回路9が接続されている。
また、周波数検出回路7は、高域通過フィルタ71と絶対値回路72とから構成することができ、発振回路5の出力パルスの周波数増加を検知することができる。更に、振幅検出回路8は、絶対値回路81から構成することができ、発振回路5の出力パルスの振幅低下を検知することができる。
このため、発振回路5では、分圧抵抗13及び14の接続点Eの閾値電圧Vthがオペアンプ11の非反転入力側に供給されており、この閾値電圧Vthと励磁コイル4及び抵抗12との接続点Dの電圧Vdとが比較される。そして発振回路5の出力電圧Aが図4(a)に示す矩形波として出力側から出力される。
また、振幅検出回路8は、絶対値回路81から構成することができ、発振回路5の出力パルスの振幅低下を検知するものである。
また、周波数検出回路7の出力電圧は、図6(b)に示すように、第1の電流検出回路6aまたは第2の電流検出回路6bの出力が飽和し始めると同時に急激に増加し始め、ある電流でゼロ出力となる。
図2において、第1の電流検出回路6aまたは第2の電流検出回路6bは、発振回路5の出力パルスのデューティ変化を検出する必要があるが、本実施形態では、第1の電流検出回路6aを低域通過フィルタ61aと絶対値回路62aから構成し、第2の電流検出回路6bを帯域通過フィルタ61bと絶対値回路62bから構成することができる。また、周波数検出回路7は、発振回路5の出力パルスの周波数増加を検知する必要があるが、高域通過フィルタ71と絶対値回路72とから構成することができる。更に、振幅検出回路8は、発振回路5の出力パルスの振幅低下を検知する必要があるが、絶対値回路81のみで構成することができる。
このように本実施形態によれば、4つの検出回路6a、6b、7、8の出力電圧が測定電流に応じて図6に示すように変化した場合、測定電流に応じて、比較回路91〜94は、上記したように、各検出回路毎に設定した閾値電圧と比較して出力電圧を発生するので、論理和回路95で出力和をとることで、微小電流から大電流までの広い電流範囲の検知を行うことができる。
図7は、図2に示す比較回路の一般的な回路構成図であり、図8は図2に示す比較回路の一実施例を示す回路構成図である。なお、図7及び図8では、図2に示す比較回路91に適用した例について説明する。
図7に示す比較回路91Aは、電流定格等に応じて基準電圧の調整が必要であるが、手動で可変抵抗902を調整する必要がある。特に、本実施形態では出力判別回路9に4つの比較回路を用いているために、4つの比較回路をそれぞれ設定する必要があり、調整するためのコストや人が調整することによる精度の低下が課題となっている。
図8に示す比較回路91Bでは、基板毎にメモリー904に設定された値をCPU903で読み込み、その設定に基づいてDAコンバータ905から電圧を出力し、その電圧を抵抗906と抵抗907で分圧することで基準電圧を設定する。そして、絶対値回路62aの出力が基準電圧よりも大きい場合に、比較器900は論理和回路95にハイレベルの電圧を出力する。
2a 導線
2b 導線
3 磁気コア
4 励磁コイル
5 発振回路
6a 第1の電流検出回路
6b 第2の電流検出回路
7 周波数検出回路
8 振幅検出回路
9 出力判別回路
Claims (2)
- 測定電流が流れる導線を囲む磁気コアに巻回した励磁コイルと、
測定した閾値に応じて、前記励磁コイルを飽和状態又はその近傍の状態で、前記励磁コイルに供給する励磁電流の極性を反転させる出力電圧を発生する発振手段と、
前記発振手段から出力される前記出力電圧のデューティ変化に基づいて前記測定電流を検知する第1及び第2の電流検知手段と、
前記発振手段から出力される前記出力電圧の周波数を検知する周波数検知手段と、
前記発振手段から出力される前記出力電圧の振幅を検知する振幅検知手段とを備え、
前記第1及び第2の電流検知手段と前記周波数検知手段と前記振幅検知手段のそれぞれの出力をもとに、前記測定電流を検知する出力判別回路とを備える電流検知装置であって、
前記第1の電流検知手段は、低域通過フィルタと絶対値回路で構成し、
前記第2の電流検知手段は、帯域通過フィルタと絶対値回路で構成し、
前記周波数検知手段は、前記出力電圧の周波数増加時にのみ前記出力電圧を通過させる高域通過フィルタと絶対値回路で構成し、
前記振幅検知手段は、前記出力電圧の振幅低下を検知する絶対値回路で構成し、
前記出力判別回路は、前記第1及び第2の電流検知手段と前記周波数検知手段と前記振幅検知手段のそれぞれの出力に接続された比較回路と、各比較回路からの出力を入力する論理和回路で構成し、
前記出力判別回路の出力により前記測定電流を検知することを特徴とする電流検知装置。 - 前記比較回路は、記憶素子の設定値に基づいて出力された電圧に応じて比較回路の基準電圧が設定されることを特徴とする請求項1に記載の電流検知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013076604A JP6119384B2 (ja) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 電流検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013076604A JP6119384B2 (ja) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 電流検知装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014202512A JP2014202512A (ja) | 2014-10-27 |
JP6119384B2 true JP6119384B2 (ja) | 2017-04-26 |
Family
ID=52353088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013076604A Active JP6119384B2 (ja) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 電流検知装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6119384B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105403749A (zh) * | 2015-07-03 | 2016-03-16 | 宁波星成电子有限公司 | 一种差分式漏电流传感器 |
JP6551448B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2019-07-31 | Tdk株式会社 | 電流センサ |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0356248B1 (en) * | 1988-08-24 | 1995-09-06 | Liaisons Electroniques-Mecaniques Lem S.A. | A current sensor |
JP2000162244A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 直流電流センサ |
-
2013
- 2013-04-02 JP JP2013076604A patent/JP6119384B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014202512A (ja) | 2014-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5948958B2 (ja) | 電流検出装置 | |
JP5625525B2 (ja) | 電流検知装置 | |
JP6304647B2 (ja) | 電流検出装置 | |
JP6547294B2 (ja) | 電流検知装置 | |
CN100468066C (zh) | 用于检测直流和/或交流电流的设备和方法 | |
EP2871485B1 (en) | Current detection device | |
JP6123275B2 (ja) | 電流検知装置 | |
JP6210193B2 (ja) | 電流検知装置 | |
JP6024162B2 (ja) | 電流検知装置 | |
JP2007316042A (ja) | 直流電流センサー及び直流電流検出装置 | |
CN108459193A (zh) | 交变电流测量装置 | |
JP6220748B2 (ja) | 直流漏洩電流検出装置 | |
JP2012233718A (ja) | 電流検出装置 | |
JP5702592B2 (ja) | 電流検知装置 | |
JP6119384B2 (ja) | 電流検知装置 | |
JP5516079B2 (ja) | 電流検知装置 | |
JP2012063218A (ja) | 電流検知装置 | |
CA2766758C (en) | Active core current sensor | |
JP2016194483A (ja) | 電流検知装置 | |
JP2014130061A (ja) | 直流電流検知装置 | |
JP5793021B2 (ja) | 電流検知装置 | |
JP6191267B2 (ja) | 電流検出装置 | |
JP6476851B2 (ja) | 電流検知装置 | |
JP2022123748A (ja) | 電流検出装置 | |
JP6960655B2 (ja) | 磁性材料の磁気特性測定方法および磁性材料の磁気特性測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20151005 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20151005 |
|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20160215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161220 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170214 |
|
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: 20170228 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170313 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6119384 Country of ref document: JP 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 |
|
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 |
|
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 |