JP6669502B2 - Current detector and current detection method - Google Patents

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本発明は、電路を流れる電流を検出する技術に関するものであり、特に、外部の磁界の影響を抑制して電流を検出する技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for detecting a current flowing through an electric circuit, and more particularly to a technique for detecting a current while suppressing the influence of an external magnetic field.

分電盤の主幹電路や分岐電路などの電流量を計測する際に、非接触型の電流センサを用いて電流の計測が行われることがある。電路の電流を検出する非接触型の電流センサは、例えば、電路の内部を通過する電流により発生する磁束を収束する磁性体と、磁性体に巻かれたコイルによって構成されている。そのような構成の電流センサを用いて電路の電流を計測する場合には、電路を流れる電流による電磁誘導によって磁性体に巻かれたコイルに発生する誘導起電力を検出することで、電路を流れる電流の計測が行われる。   When measuring the amount of current in the main circuit or branch circuit of the distribution board, the current may be measured using a non-contact current sensor. 2. Description of the Related Art A non-contact type current sensor that detects a current in an electric circuit includes, for example, a magnetic material that converges a magnetic flux generated by a current passing through the inside of the electric circuit, and a coil wound around the magnetic material. When measuring the current of the electric circuit using the current sensor having such a configuration, the electric current flowing through the electric circuit is detected by detecting an induced electromotive force generated in a coil wound on a magnetic body by electromagnetic induction due to the current flowing through the electric circuit. Current measurement is performed.

分電盤等の内部には、多数の電路や機器が備えられていることが多い。そのため、分電盤等の内部の電路の電流を測定する際に用いる電流センサの大きさはできるだけ抑制されていることが望ましい。分電盤等の内部で各電路を流れる電流を計測するためには、各電路にそれぞれ電流センサの取り付けが行われるが、分岐電路のように電路が密に配置されていると隣接する電路と電流センサが接近する。隣接する電路と電流センサが接近すると、隣接する電路を流れる電流によって誘導ノイズが発生し、計測対象の電路の計測精度が低下する恐れがある。また、隣接する電路を流れる電流による誘導ノイズによって、計測対象の電路には電流が流れていないにも関わらず、電流が検出される恐れがある。   Many electric circuits and devices are often provided inside a distribution board or the like. For this reason, it is desirable that the size of the current sensor used when measuring the current of the electric circuit inside the distribution board or the like be suppressed as much as possible. In order to measure the current flowing through each electric circuit inside the distribution board etc., a current sensor is attached to each electric circuit, but if electric circuits are densely arranged like a branch electric circuit The current sensor approaches. When an adjacent electric circuit and a current sensor approach each other, an electric current flowing through the adjacent electric circuit generates induced noise, and there is a possibility that the measurement accuracy of the electric circuit to be measured is reduced. In addition, the current may be detected due to the induced noise caused by the current flowing in the adjacent electric circuit even though the electric current does not flow in the electric circuit to be measured.

隣接する電路による誘導ノイズを抑えるためには、電流センサを隣接する電路から離す方法も考えられ得るが、分電盤等の内部では設置場所の制約があることも多い。そのため、隣接する電路と接近していても、隣接する電路からの誘導ノイズの影響を受けずに、計測対象の電路に流れる電流を正確に計測できることが望ましく、関連する技術の開発が行われている。そのような、隣接する電路からの誘導ノイズの影響を受けずに、計測対象の電路に流れる電流を正確に計測する技術としては、例えば、特許文献１のような技術が開示されている。   In order to suppress the noise induced by the adjacent electric circuit, a method of separating the current sensor from the adjacent electric circuit can be considered, but there are many restrictions on the installation location inside the distribution board or the like. Therefore, even when approaching an adjacent electric circuit, it is desirable that the current flowing through the electric circuit to be measured can be accurately measured without being affected by induced noise from the adjacent electric circuit, and related technologies are being developed. I have. As a technique for accurately measuring the current flowing through the electric circuit to be measured without being affected by the induction noise from the adjacent electric circuit, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 is disclosed.

特許文献１は、電路を流れる電流を検出する非接触型の電流検出用コイルに関するものである。特許文献１の電流検出用コイルは、中心部に計測対象の電路が通過する開口部を有する円形の絶縁基板と、絶縁基板の両面に放射状に形成された導電部を備えている。特許文献１の電流検出用コイルでは、基板の表面側と裏面側の導電部が円の中心側と外周側に形成されたスルーホールで接続され、基板の表面側と裏面側の導電部でコイルを形成している。また、特許文献１の電流検出用コイルでは、戻り方向と進み方向の互いに向きが逆となる２つのコイルが形成されるように導電部およびビアが形成されている。特許文献１では、互いに向きが逆な２つのコイルによって外部磁界の影響を打ち消すことができるので、電流の検出精度を向上することができるとしている。   Patent Document 1 relates to a non-contact type current detection coil for detecting a current flowing through an electric circuit. The current detection coil of Patent Literature 1 includes a circular insulating substrate having an opening at the center portion through which an electric circuit to be measured passes, and conductive portions formed radially on both surfaces of the insulating substrate. In the current detection coil disclosed in Patent Document 1, the conductive portions on the front side and the back side of the substrate are connected by through holes formed on the center side and the outer side of the circle, and the coil is formed by the conductive portions on the front side and the back side of the substrate Is formed. Further, in the current detecting coil of Patent Document 1, the conductive portion and the via are formed such that two coils whose directions of the return direction and the advance direction are opposite to each other are formed. Patent Document 1 states that the influence of an external magnetic field can be canceled by two coils having opposite directions, so that the accuracy of current detection can be improved.

特開２００７−１５５４２７号公報JP 2007-155427 A

しかしながら、特許文献１の技術は次のような点で十分ではない。特許文献１の電流検出センサでは、円状の絶縁基板上の中心部と外周部の間でコイルを形成している。そのため、特許文献１の電流検出センサでは所定の径のコイルを形成するためには円状の基板の径を大きくする必要があるため、計測対象となる電路の円周方向の大きさを十分に抑制することはできない。また、特許文献１の電流検出センサにおいて基板の径が大きくなると、電路の円周方向に電流検出センサを設置する空間が必要となり、電路が密に配置されているときには、電流検出センサを設置できず設置の自由度が低下する。そのため、特許文献１は、設置の自由度を維持しつつ、外部の磁界の影響を受けずに計測対象の電路に流れる電流を正確に計測する技術としては十分ではない。   However, the technique of Patent Document 1 is not sufficient in the following points. In the current detection sensor of Patent Document 1, a coil is formed between a central portion and an outer peripheral portion on a circular insulating substrate. Therefore, in the current detection sensor of Patent Document 1, it is necessary to increase the diameter of the circular substrate in order to form a coil having a predetermined diameter, so that the size of the electric circuit to be measured in the circumferential direction is sufficiently increased. It cannot be suppressed. Further, in the current detection sensor of Patent Document 1, when the diameter of the substrate is increased, a space for installing the current detection sensor in the circumferential direction of the electric circuit is required. When the electric circuit is densely arranged, the current detection sensor can be installed. The degree of freedom of installation decreases. Therefore, Patent Literature 1 is not sufficient as a technique for accurately measuring a current flowing through an electric circuit to be measured without being affected by an external magnetic field while maintaining a degree of freedom of installation.

本発明は、上記の課題を解決するため、設置の自由度を維持しつつ、外部の磁界の影響を受けずに計測対象の電路に流れる電流を正確に計測することができる電流検出器を得ることを目的としている。   The present invention provides a current detector capable of accurately measuring a current flowing through an electric circuit to be measured without being affected by an external magnetic field, while maintaining a degree of freedom in installation, in order to solve the above-described problem. It is intended to be.

上記の課題を解決するため、本発明の電流検出器は、磁性体と、第１のコイルと、第２のコイルと、電流補正手段を備えている。磁性体は、内部に形成された空間を通過する電路の周りの磁束を収束する。第１のコイルは、磁性体の空間を通るように形成され、電路の電流の誘導起電力によって電流が流れる。第２のコイルは、第１のコイルと同形であり、第１のコイルが形成する平面に対し垂直方向から見た位置が第１のコイルと一致するように、第１のコイルと平行に形成されている。電流補正手段は、外部の磁界による誘導起電力によって第２のコイルを流れる電流を基に、外部の磁界による誘導起電力によって第１のコイルを流れる電流の影響を抑制する。   In order to solve the above problems, a current detector according to the present invention includes a magnetic body, a first coil, a second coil, and a current correction unit. The magnetic material converges a magnetic flux around an electric path passing through a space formed therein. The first coil is formed so as to pass through the space of the magnetic body, and the current flows by the induced electromotive force of the current in the electric circuit. The second coil has the same shape as the first coil, and is formed parallel to the first coil so that a position viewed from a direction perpendicular to a plane formed by the first coil coincides with the first coil. Have been. The current correction means suppresses the influence of the current flowing through the first coil by the induced electromotive force caused by the external magnetic field, based on the current flowing through the second coil by the induced electromotive force caused by the external magnetic field.

本発明の電流検出方法は、内部に形成された空間を通過する電路の周りの磁束を収束する磁性体の空間を通るように、電路の電流の誘導起電力によって電流が流れる第１のコイルを形成する。本発明の電流検出方法は、第１のコイルと同形の第２のコイルを、第１のコイルが形成する平面に対し垂直方向から見た位置が第１のコイルと一致するように、第１のコイルと平行に形成する。本発明の電流検出方法は、外部の磁界による誘導起電力によって第２のコイルを流れる電流を基に、外部の磁界による誘導起電力によって第１のコイルを流れる電流の影響を抑制する。   The current detection method according to the present invention includes a first coil through which a current flows due to an induced electromotive force of a current in a circuit so as to pass through a space of a magnetic material that converges a magnetic flux around an electric circuit passing through a space formed therein. Form. According to the current detection method of the present invention, the second coil having the same shape as the first coil is formed such that a position of the second coil viewed from a direction perpendicular to a plane formed by the first coil coincides with the first coil. And formed in parallel with the coil. The current detection method according to the present invention suppresses the influence of the current flowing through the first coil by the induced electromotive force caused by the external magnetic field, based on the current flowing through the second coil by the induced electromotive force caused by the external magnetic field.

本発明によると、設置の自由度を維持しつつ、外部の磁界の影響を受けずに計測対象の電路に流れる電流を正確に計測することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric current which flows into the electric circuit of a measuring object can be measured accurately, without being influenced by an external magnetic field, maintaining the freedom of installation.

本発明の第１の実施形態の構成の概要を示す図である。It is a figure showing the outline of composition of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態の構成の概要を示す図である。It is a figure showing the outline of composition of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態の電流センサの構成を示す図である。It is a figure showing composition of a current sensor of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態の電流センサの構成を示す図である。It is a figure showing composition of a current sensor of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態において、外部の電路を流れる電流によって生じる磁界の例を示した図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a magnetic field generated by a current flowing through an external electric circuit in the second embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態におけるコイルを流れる電流波形の例を示した図である。It is a figure showing an example of a current waveform which flows through a coil in a 2nd embodiment of the present invention. 本発明と比較した構成におけるコイルを流れる電流波形の例を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a current waveform flowing through a coil in a configuration compared with the present invention. 本発明の第２の実施形態の電流検出システムを電路に取り付けた場合の例を示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a case where the current detection system according to the second embodiment of the present invention is attached to an electric circuit. 本発明の第３の実施形態の構成の概要を示す図である。It is a figure showing the outline of composition of a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第３の実施形態の電流センサの構成を示す図である。It is a figure showing composition of a current sensor of a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第３の実施形態における外部の電路を流れる電流によって生じる磁界の例を示した図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a magnetic field generated by a current flowing through an external electric circuit according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第３の実施形態におけるコイルを流れる電流波形と電流からの変換後の電圧波形の例を示した図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a current waveform flowing through a coil and a voltage waveform after conversion from a current according to the third embodiment of the present invention.

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の電流検出器の構成の概要を示したものである。本実施形態の電流検出器は、磁性体１と、第１のコイル２と、第２のコイル３と、電流補正手段４を備えている。磁性体１は、内部に形成された空間を通過する電路の周りの磁束を収束する。第１のコイル２は、磁性体１の空間を通るように形成され、電路の電流の誘導起電力によって電流が流れる。第２のコイル３は、第１のコイル２と同形であり、第１のコイル２が形成する平面に対し垂直方向から見た位置が第１のコイル２と一致するように、第１のコイル２と平行に形成されている。電流補正手段４は、外部の磁界による誘導起電力によって第２のコイル３を流れる電流を基に、外部の磁界による誘導起電力によって第１のコイル２を流れる電流の影響を抑制する。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of the configuration of the current detector of the present embodiment. The current detector according to the present embodiment includes a magnetic body 1, a first coil 2, a second coil 3, and a current correction unit 4. The magnetic body 1 converges a magnetic flux around an electric path passing through a space formed therein. The first coil 2 is formed so as to pass through the space of the magnetic body 1, and a current flows by an induced electromotive force of a current in the electric circuit. The second coil 3 has the same shape as the first coil 2, and the first coil 3 is arranged such that a position viewed from a direction perpendicular to a plane formed by the first coil 2 coincides with the first coil 2. 2 are formed in parallel. The current correction means 4 suppresses the influence of the current flowing through the first coil 2 by the induced electromotive force caused by the external magnetic field, based on the current flowing through the second coil 3 by the induced electromotive force caused by the external magnetic field.

本実施形態の電流検出器は、計測対象の電路を流れる電流を、電路を流れる電流によって生じる磁界を磁性体１によって収束させ、磁性体１の間を通るように形成された第１のコイル２で検出することができる。また、本実施形態の電流検出器では、第１のコイル２と同じ位置で平行になるように同形の第２のコイル３が形成されている。本実施形態の電流検出器では、第１のコイル２と第２のコイル３が同形で平行に形成されているので、設置するために必要な空間を抑制することができる。   The current detector according to the present embodiment includes a first coil 2 formed so that a current flowing through an electric circuit to be measured converges a magnetic field generated by the current flowing through the electric circuit by the magnetic body 1 and passes between the magnetic bodies 1. Can be detected. In the current detector of the present embodiment, the second coil 3 having the same shape is formed so as to be parallel to the first coil 2 at the same position. In the current detector of the present embodiment, since the first coil 2 and the second coil 3 are formed in the same shape and in parallel, the space required for installation can be suppressed.

また、本実施形態の電流検出器は、外部の磁界による誘導起電力によって第２のコイル３を流れる電流を基に、外部の磁界による誘導起電力によって第１のコイル２を流れる電流の影響を抑制する電流補正手段４を備えている。そのため、本実施形態の電流検出器を用いることで、計測対象とは異なる他の電路を流れる電流によって生じる外部の磁界の影響を抑制し、第１のコイル２を流れる電流を検出することができる。本実施形態の電流検出器では、外部の磁界の影響を抑制し、第１のコイル２を流れる電流を検出することで電路を流れる電流を計測する際の精度の低下を抑制することができる。その結果、本実施形態の電流検出器は、設置の自由度を維持しつつ、外部の磁界の影響を受けずに計測対象の電路に流れる電流を正確に計測することができる。   Further, the current detector according to the present embodiment controls the influence of the current flowing through the first coil 2 by the induced electromotive force by the external magnetic field based on the current flowing through the second coil 3 by the induced electromotive force by the external magnetic field. There is provided a current correcting means 4 for suppressing. Therefore, by using the current detector of the present embodiment, it is possible to suppress the influence of an external magnetic field caused by a current flowing through another electric path different from the measurement target, and detect a current flowing through the first coil 2. . In the current detector according to the present embodiment, the influence of an external magnetic field can be suppressed, and by detecting the current flowing through the first coil 2, a decrease in accuracy when measuring the current flowing through the electric circuit can be suppressed. As a result, the current detector of the present embodiment can accurately measure the current flowing through the electric circuit to be measured without being affected by an external magnetic field, while maintaining the degree of freedom of installation.

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図２は、本実施形態の電流検出システムの構成の概要を示したものである。本実施形態の電流検出システムは、電流センサ１０と、電流計測器３０を備えている。本実施形態の電流検出システムは、電路１００に流れる電流を電流センサ１０および電流計測器３０を用いて計測するシステムである。 (Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows an outline of the configuration of the current detection system of the present embodiment. The current detection system of the present embodiment includes a current sensor 10 and a current measuring device 30. The current detection system according to the present embodiment is a system that measures the current flowing through the electric circuit 100 using the current sensor 10 and the current measuring device 30.

電流センサ１０の構成について説明する。図３および図４は、本実施形態の電流センサ１０の構成の概要を示したものである。図３は、電路１００の長軸方向に向かって電流センサ１０を見た場合の断面図である。また、図４は、電路１００の長軸方向に垂直な方向から電流センサ１０を見た場合の図である。   The configuration of the current sensor 10 will be described. 3 and 4 show the outline of the configuration of the current sensor 10 of the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view when the current sensor 10 is viewed in the long axis direction of the electric circuit 100. FIG. 4 is a diagram when the current sensor 10 is viewed from a direction perpendicular to the long axis direction of the electric circuit 100.

電流センサ１０は、コア１１と、第１のコイル１２と、第２のコイル１３と、第１の端子１４と、第２の端子１５と、接続部１６と、接続部１７を備えている。本実施形態の電流センサ１０は、コア１１の間を通っている電路１００に流れる電流を、第１の端子１４および第２の端子１５に接続された電流計測器３０で測定する際に用いるセンサである。   The current sensor 10 includes a core 11, a first coil 12, a second coil 13, a first terminal 14, a second terminal 15, a connection part 16, and a connection part 17. The current sensor 10 of the present embodiment is a sensor used when measuring a current flowing in an electric circuit 100 passing between the cores 11 with a current measuring device 30 connected to the first terminal 14 and the second terminal 15. It is.

コア１１は、電路１００の周囲を取り囲むように備えられている。すなわち、電路１００は、コア１１の中心部に形成された空間を通過する。コア１１は、磁性体によって形成されている。コア１１は、電路１００に電流が流れた際に、電路１００に周りに発生する磁界を収束させる磁性体である。コア１１は、例えば、鉄を用いて形成することができる。コア１１は、その他の磁性を有する材料によって形成してもよい。コア１１と、第１のコイル１２の間は、絶縁材によって絶縁されている。コア１１と第２のコイル１３の間も絶縁されている。また、本実施形態のコア１１は、第１の実施形態の磁性体１に相当する。   The core 11 is provided so as to surround the electric circuit 100. That is, the electric circuit 100 passes through a space formed in the center of the core 11. The core 11 is formed of a magnetic material. The core 11 is a magnetic material that converges a magnetic field generated around the electric circuit 100 when a current flows through the electric circuit 100. The core 11 can be formed using, for example, iron. The core 11 may be formed of another material having magnetism. The core 11 and the first coil 12 are insulated by an insulating material. The core 11 and the second coil 13 are also insulated. Further, the core 11 of the present embodiment corresponds to the magnetic body 1 of the first embodiment.

第１のコイル１２は、電路１００に電流が流れた際に、コア１１に収束された磁界による電磁誘導によって誘導起電力を発生させるコイルである。本実施形態の電流検出システムは、電路１００に電流が流れた際に、誘導起電力によって第１のコイル１２に流れる電流を検出することで電路１００に流れている電流を計測する。   The first coil 12 is a coil that generates an induced electromotive force by electromagnetic induction by a magnetic field converged on the core 11 when a current flows through the electric circuit 100. The current detection system of the present embodiment measures the current flowing in the electric circuit 100 by detecting the electric current flowing in the first coil 12 by the induced electromotive force when the electric current flows in the electric circuit 100.

第１のコイル１２は、コア１１の中心部の穴を通過するように電線が円状に巻かれたコイルである。本実施形態では、第１のコイル１２は、コア１１の中心部をＮ回通過するように巻かれている。Ｎは、整数である。   The first coil 12 is a coil in which an electric wire is wound in a circular shape so as to pass through a hole at the center of the core 11. In the present embodiment, the first coil 12 is wound so as to pass through the center of the core 11 N times. N is an integer.

第１のコイル１２の巻き終わり側の端部は、第１の端子１４として電流計測器３０と接続される。第１のコイル１２の巻き初め側の端部は、第２のコイル１３の巻き初め側と接続部１７を介して接続されている。本実施形態において第１のコイル１２の巻き初め側とは、電線が巻かれて形成されているコイルの厚み方向のうち第２のコイル１３側のことをいう。また、本実施形態において第１のコイル１２の巻き終わり側とは、電線が巻かれて形成されているコイルの厚み方向のうち第２のコイル１３とは反対側のことをいう。また、本実施形態の第１のコイル１２は、第１の実施形態の第１のコイル２に相当する。   The end on the winding end side of the first coil 12 is connected to the current measuring device 30 as the first terminal 14. The end on the winding start side of the first coil 12 is connected to the winding start side of the second coil 13 via the connection portion 17. In this embodiment, the winding start side of the first coil 12 refers to the second coil 13 side in the thickness direction of the coil formed by winding the electric wire. Further, in the present embodiment, the terminating end side of the first coil 12 refers to the side opposite to the second coil 13 in the thickness direction of the coil formed by winding the electric wire. Further, the first coil 12 of the present embodiment corresponds to the first coil 2 of the first embodiment.

第２のコイル１３は、隣接する電路に電流が流れた際に生じる誘導ノイズを検出するコイルである。第２のコイル１３は、第１のコイル１２と同一の径の円状に電線が巻かれたコイルである。第２のコイル１３は、第１のコイル１２の円状の部分と第２のコイル１３の円状の部分が互いに平行になるように形成されている。第２のコイル１３は、第１のコイル１２とは逆向きにＮ回巻かれた円を形成している。第２のコイル１３の円状の部分は、コア１１の間を通過しない。   The second coil 13 is a coil that detects induction noise generated when a current flows in an adjacent electric circuit. The second coil 13 is a coil in which an electric wire is wound in a circular shape having the same diameter as the first coil 12. The second coil 13 is formed such that the circular portion of the first coil 12 and the circular portion of the second coil 13 are parallel to each other. The second coil 13 forms a circle that is wound N times in the opposite direction to the first coil 12. The circular portion of the second coil 13 does not pass between the cores 11.

逆向きとは、第１のコイル１２および第２のコイル１３の円状の部分に平行な平面に対し、垂直方向のいずれか一方から見た場合に、第１のコイル１２および第２のコイル１３の円状部分の巻かれている方向が互いに逆向きのことをいう。例えば、垂直方向のいずれか一方から見た場合に、第１のコイル１２の電線が巻き初め側から巻き終わり側に向かって反時計回りに巻かれているとき、第２のコイル１３の電線は、巻き初め側から巻き終わり側に向かって時計回りに巻かれている。本実施形態において第２のコイル１３の巻き初め側とは、電線が巻かれて形成されているコイルの厚み方向のうち、第１のコイル１２とは反対側のことをいう。また、本実施形態において第２のコイル１３の巻き終わり側とは、電線が巻かれて形成されているコイルの厚み方向のうち第１のコイル１２側のことをいう。   The opposite direction means that the first coil 12 and the second coil 13 are viewed from one of the vertical directions with respect to a plane parallel to the circular portions of the first coil 12 and the second coil 13. 13 means that the winding directions of the circular portions are opposite to each other. For example, when viewed from any one of the vertical directions, when the wire of the first coil 12 is wound counterclockwise from the winding start side to the winding end side, the wire of the second coil 13 is , Wound clockwise from the winding start side to the winding end side. In the present embodiment, the winding start side of the second coil 13 refers to the side opposite to the first coil 12 in the thickness direction of the coil formed by winding the electric wire. Further, in the present embodiment, the winding end side of the second coil 13 refers to the first coil 12 side in the thickness direction of the coil formed by winding the electric wire.

第２のコイル１３の円状部分は、垂直方向から見たときに、第１のコイル１２の円状部分の位置と重なるように、第１のコイル１２に近接して備えられている。第２のコイル１３の巻き初め側の端部は、第２の端子１５として電流計測器３０と接続される。また、第２のコイル１３の巻き終わり側の端部は、第１のコイル１２の巻き終わり側と接続部１６を介して接続されている。また、本実施形態の第２のコイル１３は、第１の実施形態の第２のコイル３に相当する。   The circular portion of the second coil 13 is provided close to the first coil 12 so as to overlap the position of the circular portion of the first coil 12 when viewed from the vertical direction. The end on the winding start side of the second coil 13 is connected to the current measuring device 30 as the second terminal 15. The end on the winding end side of the second coil 13 is connected to the winding end side of the first coil 12 via the connection portion 16. Further, the second coil 13 of the present embodiment corresponds to the second coil 3 of the first embodiment.

本実施形態の第１のコイル１２のよび第２のコイル１３のコイル部分、すなわち、電線が巻かれた部分は、互いに同形状である。同形状とは、第１のコイル１２および第２のコイル１３のコイル部分に平行な平面へのそれぞれの正射影の形状が、ほぼ一致することをいう。また、第２のコイル１３は、第１のコイル１２および第２のコイル１３のコイル部分に平行な平面へのそれぞれの正射影が、ほぼ一致するように配置されている。第１のコイル１２および第２のコイル１３のコイル部分は、正円でもよく、また、楕円形でもよい。また、第１のコイル１２および第２のコイル１３のコイル部分は、長方形や正方形の形状に巻かれていてもよい。   The coil portions of the first coil 12 and the second coil 13 of the present embodiment, that is, the portions where the electric wires are wound, have the same shape. The same shape means that the shapes of the orthogonal projections of the first coil 12 and the second coil 13 onto a plane parallel to the coil portion substantially match. Further, the second coil 13 is arranged such that the orthogonal projections of the first coil 12 and the second coil 13 onto a plane parallel to the coil portion substantially coincide with each other. The coil portions of the first coil 12 and the second coil 13 may be a perfect circle or an ellipse. The coil portions of the first coil 12 and the second coil 13 may be wound in a rectangular or square shape.

第１のコイル１２と第２のコイル１３は、互いにコイルが接触しないように構造材によって支えられていてもよい。そのような構成とする場合には、電路１００の磁界が遮蔽されないように構造材が形成される。また、構造材で支える場合には、隣接する電路からの磁界によって第１のコイル１２と第２のコイル１３に生じる誘導起電力が、第１のコイル１２と第２のコイル１３において等しくなるように構造材が形成される。   The first coil 12 and the second coil 13 may be supported by a structural material so that the coils do not contact each other. In such a configuration, a structural material is formed so that the magnetic field of the electric circuit 100 is not shielded. In the case where the first coil 12 and the second coil 13 are supported by a structural material, the induced electromotive force generated in the first coil 12 and the second coil 13 by the magnetic field from the adjacent electric path is equal in the first coil 12 and the second coil 13. A structural material is formed on the substrate.

第１の端子１４は、第１のコイル１２の巻き終わり側の端部に備えられ、電流計測器３０と第１のコイル１２および第２のコイル１３を接続する際の端子として用いられる。また、第１の端子１４は、第２のコイル１３の巻き終わり側の端部と接続部１６を介して電気的に接続されている。   The first terminal 14 is provided at an end on the winding end side of the first coil 12, and is used as a terminal for connecting the current measuring device 30 to the first coil 12 and the second coil 13. In addition, the first terminal 14 is electrically connected to the end of the second coil 13 on the winding end side via the connection portion 16.

第２の端子１５は、第２のコイル１３の巻き初め側の端部に備えられ、電流計測器３０と第１のコイル１２および第２のコイル１３を接続する際の端子として用いられる。また、第２の端子１５は、第１のコイル１２の巻き初め側の端部と接続部１７を介して電気的に接続されている。   The second terminal 15 is provided at an end on the winding start side of the second coil 13 and is used as a terminal for connecting the current measuring device 30 to the first coil 12 and the second coil 13. Further, the second terminal 15 is electrically connected to an end of the first coil 12 on the winding start side via a connection portion 17.

接続部１６は、第２のコイル１３の巻き終わり側と、第１の端子１４の間を電気的に接続している。すなわち、第１のコイル１２の巻き終わり側、第２のコイル１３の巻き終わり側および第１の端子１４は、電気的に接続されている。   The connection portion 16 electrically connects the winding end side of the second coil 13 and the first terminal 14. That is, the winding end side of the first coil 12, the winding end side of the second coil 13, and the first terminal 14 are electrically connected.

接続部１７は、第１のコイル１２の巻き初め側と、第２の端子１５の間を電気的に接続している。すなわち、第１のコイル１２の巻き初め側、第２のコイル１３の巻き初め側および第２の端子１５は、電気的に接続されている。また、本実施形態の接続部１６および接続部１７は、第１の実施形態の電流補正手段４に相当する。   The connection portion 17 electrically connects between the winding start side of the first coil 12 and the second terminal 15. That is, the winding start side of the first coil 12, the winding start side of the second coil 13, and the second terminal 15 are electrically connected. Further, the connection sections 16 and 17 of the present embodiment correspond to the current correction means 4 of the first embodiment.

第１のコイル１２、第２のコイル１３、第１の端子１４、第２の端子１５、接続部１６および接続部１７は、銅を用いて形成されている。また、本実施形態の第１のコイル１２および第２のコイル１３のコイルに用いられる電線は、同径の電線が用いられている。第１のコイル１２、第２のコイル１３、第１の端子１４、第２の端子１５、接続部１６および接続部１７は、銅の合金や、他の金属を用いて形成されていてもよい。   The first coil 12, the second coil 13, the first terminal 14, the second terminal 15, the connection part 16, and the connection part 17 are formed using copper. The electric wires used for the coils of the first coil 12 and the second coil 13 of the present embodiment are electric wires having the same diameter. The first coil 12, the second coil 13, the first terminal 14, the second terminal 15, the connection portion 16, and the connection portion 17 may be formed using a copper alloy or another metal. .

電流計測器３０は、第１の端子１４と第２の端子１５の間を流れる電流値を基に、電路１００に流れる電流を計測する機能を有する。電流計測器３０は、第１の端子１４と第２の端子１５の間を流れる電流値と、電路１００を流れる電流の電流値の関係をあらかじめ保存している。電流計測器３０は、第１の端子１４と第２の端子１５の間を流れる電流を計測し、第１の端子１４と第２の端子１５の間を流れる電流の電流値を基に電路１００を流れる電流の電流値を算出する。電流計測器３０が算出した電流値は、表示装置等に出力されて表示される。   The current measuring device 30 has a function of measuring a current flowing through the electric circuit 100 based on a value of a current flowing between the first terminal 14 and the second terminal 15. The current measuring device 30 stores in advance the relationship between the current value flowing between the first terminal 14 and the second terminal 15 and the current value of the current flowing through the electric circuit 100. The current measuring device 30 measures a current flowing between the first terminal 14 and the second terminal 15, and based on a current value of the current flowing between the first terminal 14 and the second terminal 15, Is calculated. The current value calculated by the current measuring device 30 is output to a display device or the like and displayed.

本実施形態の電流センサの動作について説明する。図５は、本実施形態の電流検出システムが、計測対象の電路１００に取り付けられ、電路１００および電流センサ１０の近傍に、電流センサ１０に隣接する電路２００が存在する場合の例を模式的に示したものである。以下では、電路１００の近傍に形成されている電路２００に、図５の手前から奥に向かって電流が流れている場合を例に説明する。   The operation of the current sensor according to this embodiment will be described. FIG. 5 schematically illustrates an example in which the current detection system according to the present embodiment is attached to an electric circuit 100 to be measured, and an electric circuit 200 adjacent to the current sensor 10 exists near the electric circuit 100 and the current sensor 10. It is shown. Hereinafter, a case will be described as an example where a current flows from the near side to the far side in FIG. 5 in the electric circuit 200 formed near the electric circuit 100.

隣接する電路２００に手前から奥に向かって電流が流れている場合に、電路２００の周りに右周りの同心円状の磁界が発生する。図５の点線は、電路２００の周りの磁界を模式的に示したものである。電路２００の周りに磁界が発生すると、第１のコイル１２および第２のコイル１３の内部を発生した磁束が通過する。   When a current flows from the near side to the back in the adjacent electric circuit 200, a right-handed concentric magnetic field is generated around the electric circuit 200. The dotted line in FIG. 5 schematically shows a magnetic field around the electric circuit 200. When a magnetic field is generated around the electric path 200, the magnetic flux generated inside the first coil 12 and the second coil 13 passes.

第１のコイル１２および第２のコイル１３を通過する磁束の数は、２つのコイルが同形状で、互いにコイルの部分の位置が一致するように平行に近接しているため、ほぼ等しい。また、第１のコイル１２および第２のコイル１３は、互いに逆向きにそれぞれＮ回巻かれたコイルである。そのため、電路２００の磁界による電磁誘導によって第１のコイル１２に発生する電流をＩとすると、第２のコイル１３には、−Ｉの電流が発生する。   The number of magnetic fluxes passing through the first coil 12 and the second coil 13 is substantially equal because the two coils have the same shape and are close to each other in parallel so that the positions of the coil portions match each other. The first coil 12 and the second coil 13 are coils wound N times in opposite directions. Therefore, assuming that a current generated in the first coil 12 by electromagnetic induction due to the magnetic field of the electric circuit 200 is I, a current of −I is generated in the second coil 13.

本実施形態の第１の端子１４は、第１のコイル１２の巻き終わり部分に形成され、第２のコイル１３の巻き終わり部分と接続部１６を介して電気的に接続している。また、第２の端子１５は、第２のコイル１３の巻き初め部分に形成され、第１のコイル１２の巻き初め部分と接続部１７を介して電気的に接続している。そのため、第１の端子１４および第２の端子１５では、第１のコイル１２および第２のコイル１３から正負が逆で絶対値が等しい電流が合波される。よって、電路２００の磁界による電磁誘導によって第１のコイル１２と第２のコイル１３にそれぞれ流れる電流は互いに打ち消し合う。第１のコイル１２と第２のコイル１３にそれぞれ流れる電流が互いに打ち消し合うため、第１の端子１４および第２の端子１５において、電路２００の磁界が発生しても電流の変化はない。そのため、電路２００の磁界による誘導ノイズによる電流の発生を抑えることができる。   The first terminal 14 of the present embodiment is formed at the end of winding of the first coil 12, and is electrically connected to the end of winding of the second coil 13 via the connection portion 16. The second terminal 15 is formed at the beginning of the winding of the second coil 13, and is electrically connected to the beginning of the winding of the first coil 12 via the connection portion 17. Therefore, at the first terminal 14 and the second terminal 15, currents of opposite positive and negative and equal in absolute value are multiplexed from the first coil 12 and the second coil 13. Therefore, the currents flowing through the first coil 12 and the second coil 13 by the electromagnetic induction by the magnetic field of the electric circuit 200 cancel each other. Since the currents flowing through the first coil 12 and the second coil 13 cancel each other, even if a magnetic field of the electric circuit 200 is generated at the first terminal 14 and the second terminal 15, the current does not change. Therefore, generation of current due to induction noise due to the magnetic field of the electric circuit 200 can be suppressed.

本実施形態の電流検出システムでは、第１の端子１４および第２の端子１５の間の電流を電流計測器３０で計測することで、隣接する電路から生じる誘導ノイズの影響を抑えて、電路１００を流れる電流を検出することができる。   In the current detection system according to the present embodiment, the current between the first terminal 14 and the second terminal 15 is measured by the current measuring device 30 so that the influence of the induction noise generated from the adjacent electric circuit is suppressed, and the electric circuit 100 Can be detected.

図６は、隣接する電路に電流が流れている際に、本実施形態の第１のコイル１２および第２のコイル１３に流れる電流の例を示したものである。図６の例は、電路１００には電流が流れていない状態を示している。図６の最上段は、隣接する電路、すなわち、電路２００を流れる電流による電磁誘導によって第１のコイル１２に流れる電流の例を示している。また、図６の中段は、隣接する電路を流れる電流による電磁誘導によって第２のコイル１３に流れる電流の例を示している。図６の下段は、図６の最上段および中段のように第１のコイル１２および第２のコイル１３に電流が流れている際に、第１の端子１４と第２の端子１５の間に流れる電流の例を示している。   FIG. 6 shows an example of a current flowing in the first coil 12 and the second coil 13 of the present embodiment when a current flows in an adjacent electric circuit. The example of FIG. 6 shows a state in which no current flows in the electric circuit 100. 6 shows an example of a current flowing in the first coil 12 due to electromagnetic induction caused by a current flowing in the adjacent electric circuit, that is, the electric circuit 200. The upper part of FIG. The middle part of FIG. 6 illustrates an example of a current flowing through the second coil 13 due to electromagnetic induction caused by a current flowing through an adjacent electric circuit. The lower part of FIG. 6 shows that a current flows between the first terminal 14 and the second terminal 15 when a current flows through the first coil 12 and the second coil 13 as shown in the uppermost part and the middle part of FIG. The example of the flowing current is shown.

本実施形態の第１のコイル１２および第２のコイル１３は、巻き数が同数で、巻き方向が逆の同形状のコイルであり互いに平行に近接しているため、第１のコイル１２および第２のコイル１３には、正負が逆で電流の絶対値が等しい電流が流れる。そのため、第１のコイル１２および第２のコイル１３が互いに電気的に接続されている第１の端子１４および第２の端子１５では、隣接する電路を流れる電流による電磁誘導によって第１のコイル１２および第２のコイル１３に流れている電流が互いに打ち消し合う。そのような状態では、第１の端子１４および第２の端子１５の間には、電流が流れない。   The first coil 12 and the second coil 13 of the present embodiment have the same number of windings, are the same shape in the opposite winding direction, and are close to each other in parallel. In the second coil 13, a current flows in the opposite direction, with the same absolute value. Therefore, at the first terminal 14 and the second terminal 15 where the first coil 12 and the second coil 13 are electrically connected to each other, the first coil 12 And the currents flowing through the second coil 13 cancel each other. In such a state, no current flows between the first terminal 14 and the second terminal 15.

図６の下段は、第１のコイル１２および第２のコイル１３に流れている電流が互いに打ち消し合って、第１の端子１４および第２の端子１５の間を流れる電流が０になっている例を示している。本実施形態の電流検出システムでは、隣接する電路を流れる電流による電磁誘導によって生じる電流を打ち消した状態で、計測対象の電路１００を流れる電流を検出することができる。そのため、本実施形態の電流検出システムでは隣接する電路による誘導ノイズの影響を抑制して計測対象の電路１００を流れる電流を検出することができる。   6, the currents flowing through the first coil 12 and the second coil 13 cancel each other, and the current flowing between the first terminal 14 and the second terminal 15 is zero. An example is shown. In the current detection system of the present embodiment, the current flowing through the electric circuit 100 to be measured can be detected in a state where the current generated by the electromagnetic induction due to the current flowing in the adjacent electric circuit is canceled. Therefore, in the current detection system of the present embodiment, it is possible to detect the current flowing through the electric circuit 100 to be measured while suppressing the influence of the induction noise due to the adjacent electric circuit.

図７は、本実施形態の電流センサ１０との比較として、第２のコイル１３に相当するコイルが形成されていない構造の電流センサにおいて、コアに巻かれたコイルに流れる電流の例を示したものである。図７の上段は、隣接する電路を流れる電流による電磁誘導によってコアに巻かれたコイルに流れる電流の波形を示している。また、図７の下段は、隣接する電路を流れる電流による電磁誘導によってコアに巻かれたコイルに電流が流れた際に、コイルの端子間に流れる電流の例を示している。図７の例では、本実施形態の第２のコイル１３に相当するコイルが無いため、コイルに流れた電流が端子間においてそのまま検出されている。そのため、隣接する電路に流れた電流による誘導ノイズの影響がコイルに生じている。以上、図６および図７に示すように、第２のコイル１３に相当するコイルが無い場合には隣接する電路を流れる電流による誘導ノイズが検出されるのに対し、本実施形態の電流センサ１０では誘導ノイズは検出されない。そのため、本実施形態の電流センサ１０を用いることで隣接する電路の誘導ノイズの影響を抑えて、計測対象の電路１００の電流を正確に検出することができる。   FIG. 7 shows an example of a current flowing through a coil wound around a core in a current sensor having a structure in which a coil corresponding to the second coil 13 is not formed, as a comparison with the current sensor 10 of the present embodiment. Things. The upper part of FIG. 7 shows the waveform of the current flowing through the coil wound around the core by electromagnetic induction due to the current flowing through the adjacent electric circuit. The lower part of FIG. 7 shows an example of the current flowing between the terminals of the coil when the current flows through the coil wound around the core by electromagnetic induction due to the current flowing through the adjacent electric circuit. In the example of FIG. 7, since there is no coil corresponding to the second coil 13 of the present embodiment, the current flowing through the coil is directly detected between the terminals. Therefore, the influence of the induced noise due to the current flowing in the adjacent electric circuit is generated in the coil. As described above, as shown in FIGS. 6 and 7, when there is no coil corresponding to the second coil 13, the induction noise due to the current flowing in the adjacent electric circuit is detected, whereas the current sensor 10 according to the present embodiment is detected. No induced noise is detected. Therefore, by using the current sensor 10 of the present embodiment, it is possible to suppress the influence of the induction noise of the adjacent electric circuit and to accurately detect the current of the electric circuit 100 to be measured.

図８は、本実施形態の電流センサ１０および電流計測器３０を、分岐電路１０１および主幹電路１０２を備えた分電盤の各電路に取り付けた例を示した図である。図８の例では、３組の電流センサ１０および電流計測器３０が分岐電路１０１および主幹電路１０２に取り付けられている。それぞれの電流センサ１０は、電路１０１または電路１０２の電流を計測するためのセンサである。図８の例では、電流計測器３０を電流センサ１０の横方向に図示したが、２本の分岐電路１０１で形成される面に対して垂直方向に配置してもよい。また、電流センサ１０および電流計測器３０は、他の基板と重なるように配置されていてもよい。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which the current sensor 10 and the current measuring device 30 according to the present embodiment are attached to each electric circuit of a distribution board including the branch electric circuit 101 and the main electric circuit 102. In the example of FIG. 8, three sets of current sensors 10 and current measuring devices 30 are attached to the branch electric circuit 101 and the main electric circuit 102. Each current sensor 10 is a sensor for measuring the current of the electric circuit 101 or the electric circuit 102. In the example of FIG. 8, the current measuring device 30 is illustrated in a lateral direction of the current sensor 10, but may be arranged in a direction perpendicular to a surface formed by the two branch electric paths 101. Further, the current sensor 10 and the current measuring device 30 may be arranged so as to overlap with another substrate.

本実施形態の電流センサ１０は、２つのコイルが近接して平行に形成されているため、２つのコイルの平面が図８の２本の分岐電路１０１で形成される面に対して垂直になるようにコイルを配置することで、隣接する電路の間隔を狭くすることができる。また、実施形態の電流検出システムでは、電流センサ１０ごとに電流検出器３０を備えているが、複数の電流センサ１０から引き出された配線を１つの電流検出器に接続して、それぞれの電流センサ１０の電流の計測を行う構成としてもよい。   In the current sensor 10 of the present embodiment, since two coils are formed close to and parallel to each other, the plane of the two coils is perpendicular to the plane formed by the two branch electric paths 101 in FIG. By arranging the coils as described above, the distance between adjacent electric paths can be reduced. Further, in the current detection system of the embodiment, the current detector 30 is provided for each current sensor 10, but the wiring drawn from the plurality of current sensors 10 is connected to one current detector, and each current sensor 30 is connected. It may be configured to measure ten currents.

本実施形態の電流検出システムでは、電路１００に設置された電流センサ１０の第１のコイル１２によって、電路１００に流れる電流を検出することができる。また、本実施形態の第１のコイル１２は、電線の巻き数が同じで、電線の巻き方向が逆の同形状の第２のコイル１３と位置がほぼ一致するように平行に形成されている。本実施形態の第１のコイル１２は、第２のコイル１３と巻き初めの部分と巻き終わりの部分でそれぞれ電気的に接続されている。そのため、隣接する電路等の外部からの磁場によって第１のコイル１２および第２のコイル１３にそれぞれ生じる電流は、互いに打ち消し合う。よって、本実施形態の電流検出システムでは、第１のコイル１２に流れる電流を検出することで、外部の磁場の影響を抑制して計測対象の電路１００に流れる電流を検出することができる。すなわち、本実施形態の電流検出システムでは、外部の磁場の影響を受けずに、計測対象の電路１００に流れる電流を検出することができる。   In the current detection system of the present embodiment, the current flowing in the electric circuit 100 can be detected by the first coil 12 of the current sensor 10 installed in the electric circuit 100. In addition, the first coil 12 of the present embodiment is formed in parallel with the second coil 13 having the same number of turns of the electric wire and the same shape in which the winding direction of the electric wire is opposite to that of the second coil 13 of the same shape. . The first coil 12 of the present embodiment is electrically connected to the second coil 13 at the beginning and end of winding. Therefore, the currents respectively generated in the first coil 12 and the second coil 13 by the external magnetic field such as the adjacent electric circuit cancel each other. Therefore, in the current detection system of the present embodiment, by detecting the current flowing through the first coil 12, the effect of the external magnetic field can be suppressed and the current flowing through the electric circuit 100 to be measured can be detected. That is, the current detection system of the present embodiment can detect the current flowing through the electric circuit 100 to be measured without being affected by an external magnetic field.

また、本実施形態の電流検出システムの電流センサ１０の第１のコイル１２および第２のコイル１３は、互いに平行に位置がほぼ一致するように形成されている。そのため、外部の磁場の影響を抑制するための第２のコイル１３の大きさのために、電流センサ１０が大きくなる状態を抑制することができる。よって、本実施形態の電流センサ１０は、計測対象の電路１００に設置する際の制約が少ない。以上より、本実施形態の電流検出システムは、外部の磁場の影響による誘導ノイズの影響を抑制し、電路１００を流れる電流の電流値を正確に計測することができる。また、本実施形態の電流検出システムは、電流センサ１０の大きさを抑制することができるので、設置する際の自由度が高い。その結果、本実施形態の電流検出システムは、設置の自由度を維持しつつ、外部の磁界の影響を受けずに計測対象の電路に流れる電流を正確に計測することができる。   In addition, the first coil 12 and the second coil 13 of the current sensor 10 of the current detection system according to the present embodiment are formed so that their positions are substantially parallel to each other. Therefore, the state where the current sensor 10 becomes large due to the size of the second coil 13 for suppressing the influence of the external magnetic field can be suppressed. Therefore, the current sensor 10 of this embodiment has few restrictions when it is installed on the electric circuit 100 to be measured. As described above, the current detection system according to the present embodiment can suppress the influence of the induction noise due to the influence of the external magnetic field, and can accurately measure the current value of the current flowing through the electric circuit 100. In addition, the current detection system according to the present embodiment can suppress the size of the current sensor 10, and thus has a high degree of freedom in installation. As a result, the current detection system of the present embodiment can accurately measure the current flowing through the electric circuit to be measured without being affected by an external magnetic field, while maintaining the degree of freedom of installation.

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図９は本実施形態の電流検出システムの構成の概要を示したものである。本実施形態の電流検出システムは電流センサ２０と、電流計測器４０を備えている。第２の実施形態の電流検出システムでは、同巻き数の２つのコイルを接続して隣接する電路を流れる電流による誘導起電力によって生じる電流を互いに打ち消していた。本実施形態の電流検出システムは、巻き数が互いに異なる２つのコイルに流れる電流を、別々に検出し誘電ノイズの影響を巻き数に応じて補正して除去することを特徴とする。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 9 shows an outline of the configuration of the current detection system of the present embodiment. The current detection system of the present embodiment includes a current sensor 20 and a current measuring device 40. In the current detection system of the second embodiment, two coils having the same number of windings are connected to cancel out currents generated by induced electromotive force due to currents flowing in adjacent electric circuits. The current detection system according to the present embodiment is characterized in that currents flowing through two coils having different numbers of turns are separately detected, and the influence of dielectric noise is corrected and removed according to the number of turns.

電流センサ２０の構成について説明する。図１０は、本実施形態の電流センサ２０の構成の概要を示したものである。電流センサ２０は、コア２１と、第１のコイル２２と、第２のコイル２３と、第１の端子２４と、第２の端子２５と、第３の端子２６と、第４の端子２７を備えている。   The configuration of the current sensor 20 will be described. FIG. 10 shows an outline of the configuration of the current sensor 20 of the present embodiment. The current sensor 20 includes a core 21, a first coil 22, a second coil 23, a first terminal 24, a second terminal 25, a third terminal 26, and a fourth terminal 27. Have.

コア２１は、第２の実施形態のコア１１と同様の構造および機能を有する。コア２１は、電路１００の周囲を取り囲むように備えられている。コア２１は、第２の実施形態と同様の磁性体によって形成されている。また、コア２１と、第１のコイル２２および第２のコイル２３の間はそれぞれ絶縁されている。   The core 21 has the same structure and function as the core 11 of the second embodiment. The core 21 is provided so as to surround the electric circuit 100. The core 21 is made of the same magnetic material as in the second embodiment. The core 21 is insulated from the first coil 22 and the second coil 23, respectively.

第１のコイル２２は、電路１００に電流が流れた際に、コア２１に収束された磁界による電磁誘導によって誘導起電力を発生させるコイルである。第１のコイル２２は、電路１００に流れる電流を電流計測器４０で計測する際に用いられる。   The first coil 22 is a coil that generates an induced electromotive force by electromagnetic induction by a magnetic field converged on the core 21 when a current flows through the electric circuit 100. The first coil 22 is used when the current flowing through the electric circuit 100 is measured by the current measuring device 40.

第１のコイル２２は、コア２１の中心部の穴を通過するように円状に巻かれたコイルである。本実施形態では、第１のコイル２２は、コア２１の中心部をＮ回通過するように巻かれている。Ｎは、整数である。第１のコイル２２は、両端に第１の端子２４および第２の端子２５が形成されている。第１の端子２４および第２の端子２５は、電流計測器４０と接続されている。   The first coil 22 is a coil wound in a circular shape so as to pass through a hole at the center of the core 21. In the present embodiment, the first coil 22 is wound so as to pass through the center of the core 21 N times. N is an integer. The first coil 22 has a first terminal 24 and a second terminal 25 at both ends. The first terminal 24 and the second terminal 25 are connected to a current measuring device 40.

第２のコイル２３は、隣接する電路に電流が流れた際に生じる誘導ノイズを検出するコイルである。第２のコイル２３は、第１のコイル２２と同一の径の円状で、第１のコイル２２と逆向きに巻かれたコイルである。第２のコイル２３は、第１のコイル２２の円状の部分と第２のコイル２３の円状の部分が互いに平行になるように形成されている。第２のコイル２３は、第１のコイル２２とは逆向きにＮ／Ｙ回巻かれた同心円を形成している。Ｙは、Ｎの約数である。第２のコイル２３の円状に巻かれた部分は、コア２１の間を通過しない。   The second coil 23 is a coil that detects induction noise generated when a current flows in an adjacent electric circuit. The second coil 23 is a coil having the same diameter as the first coil 22 and wound in the opposite direction to the first coil 22. The second coil 23 is formed such that the circular portion of the first coil 22 and the circular portion of the second coil 23 are parallel to each other. The second coil 23 forms a concentric circle wound N / Y times in a direction opposite to that of the first coil 22. Y is a divisor of N. The circularly wound portion of the second coil 23 does not pass between the cores 21.

第２のコイル２３の円状の部分、すなわち、電線が巻かれたコイル部分は、コイル部分が形成する平面に対して垂直方向から見たときに、第１のコイル２２の円状の部分の位置と重なるように、第１のコイル２２に近接して備えられている。第２のコイル２３は、両端に第３の端子２６および第４の端子２７が形成されている。第３の端子２６および第４の端子２７は、電流計測器４０と接続されている。   The circular portion of the second coil 23, that is, the coil portion around which the electric wire is wound, has a circular portion of the first coil 22 when viewed from a direction perpendicular to a plane formed by the coil portion. It is provided near the first coil 22 so as to overlap with the position. The second coil 23 has a third terminal 26 and a fourth terminal 27 formed at both ends. The third terminal 26 and the fourth terminal 27 are connected to a current measuring device 40.

第１のコイル２２および第２のコイル２３のコイル部分は、正円でもよく、また、楕円形でもよい。また、第１のコイル２２および第２のコイル２３のコイル部分は、長方形や正方形の形状に巻かれていてもよい。   The coil portions of the first coil 22 and the second coil 23 may be a perfect circle or an ellipse. The coil portions of the first coil 22 and the second coil 23 may be wound in a rectangular or square shape.

第１のコイル２２と第２のコイル２３は、互いにコイルが接触しないように構造材によって支えられていてもよい。そのような構成とする場合には、電路１００の磁界が遮蔽されないように構造材が形成される。また、構造材で支える場合には、隣接する電路等からの磁界によって第１のコイル２２と第２のコイル２３に生じる誘導起電力が、第１のコイル２２と第２のコイル２３において等しくなるように構造材が形成される。   The first coil 22 and the second coil 23 may be supported by a structural material so that the coils do not contact each other. In such a configuration, a structural material is formed so that the magnetic field of the electric circuit 100 is not shielded. Further, when supported by a structural material, the induced electromotive force generated in the first coil 22 and the second coil 23 due to a magnetic field from an adjacent electric path or the like becomes equal in the first coil 22 and the second coil 23. Thus, the structural material is formed.

第１の端子２４は、第１のコイル２２の巻き終わり側に形成されている。また、第２の端子２５は、第１のコイル２２の巻き初め側に形成されている。第１のコイル２２の巻き初め側と巻き終わり側の方向は、第２の実施形態と同様である。第１の端子２４および第２の端子２５は、電流計測器４０の信号増幅部４１に接続されている。   The first terminal 24 is formed on the winding end side of the first coil 22. Further, the second terminal 25 is formed on the winding start side of the first coil 22. The directions of the winding start side and winding end side of the first coil 22 are the same as in the second embodiment. The first terminal 24 and the second terminal 25 are connected to the signal amplifier 41 of the current measuring device 40.

第３の端子２６は、第２のコイル２３の巻き終わり側に形成されている。また、第４の端子２７は、第２のコイル２３の巻き初め側に形成されている。第２のコイル２３の巻き初め側と巻き終わり側の方向は、第２の実施形態と同様である。第３の端子２６および第４の端子２７は、電流計測器４０の誘導ノイズ増幅部４２に接続されている。   The third terminal 26 is formed on the winding end side of the second coil 23. The fourth terminal 27 is formed on the winding start side of the second coil 23. The direction of the winding start side and the winding end side of the second coil 23 is the same as in the second embodiment. The third terminal 26 and the fourth terminal 27 are connected to the inductive noise amplifier 42 of the current measuring device 40.

第１のコイル２２、第２のコイル２３、第１の端子２４、第２の端子２５、第３の端子２６および第４の端子２７は、銅を用いて形成されている。本実施形態の第１のコイル２２および第２のコイル２３のコイルを形成する電線は、同径の電線が用いられている。第１のコイル２２および第２のコイル２３のコイルを形成する電線には、異なる径の電線を用いてもよいが、そのような構成の場合には、電線の径に基づいて信号増幅部４１および誘導ノイズ増幅部４２の増幅率の設定が行われる。第１のコイル２２、第２のコイル２３、第１の端子２４、第２の端子２５、第３の端子２６および第４の端子２７は、銅の合金や、他の金属を用いて形成されていてもよい。   The first coil 22, the second coil 23, the first terminal 24, the second terminal 25, the third terminal 26, and the fourth terminal 27 are formed using copper. As the electric wires forming the coils of the first coil 22 and the second coil 23 of the present embodiment, electric wires having the same diameter are used. As the electric wires forming the coils of the first coil 22 and the second coil 23, electric wires having different diameters may be used, but in such a configuration, the signal amplifying section 41 based on the diameter of the electric wires. Then, the amplification factor of the induction noise amplifier 42 is set. The first coil 22, the second coil 23, the first terminal 24, the second terminal 25, the third terminal 26, and the fourth terminal 27 are formed using a copper alloy or another metal. May be.

電流計測器４０の構成について説明する。電流計測器４０は、信号増幅部４１と、誘導ノイズ増幅部４２と、信号処理部４３を備えている。   The configuration of the current measuring device 40 will be described. The current measuring device 40 includes a signal amplifying unit 41, an inductive noise amplifying unit 42, and a signal processing unit 43.

信号増幅部４１は、第１のコイル２２に流れる電流を電圧信号に変換し、電圧を増幅して出力する機能を有する。信号増幅部４１は、第１のコイル２２の第１の端子２４および第２の端子２５と接続されている。信号増幅部４１は、第１の端子２４および第２の端子２５の間を流れる電流信号を電圧信号に変換する。信号増幅部４１は、電圧信号の電圧を所定の倍数となるように増幅する。本実施形態では、所定の倍数はＡ倍であるとする。Ａは、正の数である。信号増幅部４１は、増幅した電圧信号を信号処理部４３に出力する。   The signal amplifier 41 has a function of converting a current flowing through the first coil 22 into a voltage signal, amplifying the voltage, and outputting the amplified voltage. The signal amplifying unit 41 is connected to the first terminal 24 and the second terminal 25 of the first coil 22. The signal amplifier 41 converts a current signal flowing between the first terminal 24 and the second terminal 25 into a voltage signal. The signal amplifier 41 amplifies the voltage of the voltage signal so as to be a predetermined multiple. In the present embodiment, the predetermined multiple is assumed to be A times. A is a positive number. The signal amplifying unit 41 outputs the amplified voltage signal to the signal processing unit 43.

誘導ノイズ増幅部４２は、第２のコイル２３に流れる電流を電圧信号に変換し、電圧を増幅して出力する機能を有する。誘導ノイズ増幅部４２は、第２のコイル２３の第３の端子２６および第４の端子２７と接続されている。誘導ノイズ増幅部４２は、第３の端子２６および第４の端子２７の間を流れる電流信号を電圧信号に変換する。誘導ノイズ増幅部４２は、電圧信号の電圧をＡ×Ｙ倍となるように増幅する。誘導ノイズ増幅部４２は、増幅した電圧信号を信号処理部４３に出力する。   The induction noise amplifier 42 has a function of converting a current flowing through the second coil 23 into a voltage signal, amplifying the voltage, and outputting the amplified voltage. The induction noise amplifier 42 is connected to the third terminal 26 and the fourth terminal 27 of the second coil 23. The induction noise amplifier 42 converts a current signal flowing between the third terminal 26 and the fourth terminal 27 into a voltage signal. The induction noise amplifier 42 amplifies the voltage of the voltage signal so as to be A × Y times. The induction noise amplifier 42 outputs the amplified voltage signal to the signal processor 43.

信号処理部４３は、信号増幅部４１および誘導ノイズ増幅部４２からそれぞれ入力される電圧信号を基に、電路１００を流れる電流値を算出する機能を有する。信号処理部４３は、信号増幅部４１から入力される電圧信号の電圧値を、誘導ノイズ増幅部４２から入力される電圧信号を基に補正する。例えば、信号処理部４３は、信号増幅部４１から入力される電圧信号の電圧値から誘導ノイズ増幅部４２から入力される電圧信号を合波することで電圧値を補正する。信号増幅部４１から入力される電圧信号と誘導ノイズ増幅部４２から入力される電圧信号を合波することで、出力される電圧信号の振幅は、誘導ノイズに相当する成分を補正した電流値、すなわち、電路１００の電流値に対応する。   The signal processing unit 43 has a function of calculating a current value flowing through the electric circuit 100 based on the voltage signals input from the signal amplification unit 41 and the induction noise amplification unit 42, respectively. The signal processing unit 43 corrects the voltage value of the voltage signal input from the signal amplification unit 41 based on the voltage signal input from the induction noise amplification unit 42. For example, the signal processing unit 43 corrects the voltage value by multiplexing the voltage signal input from the inductive noise amplification unit 42 from the voltage value of the voltage signal input from the signal amplification unit 41. By multiplexing the voltage signal input from the signal amplifying unit 41 and the voltage signal input from the inductive noise amplifying unit 42, the amplitude of the output voltage signal becomes a current value obtained by correcting a component corresponding to the inductive noise, That is, it corresponds to the current value of the electric circuit 100.

信号処理部４３は、補正した電圧信号の振幅の最大値から電圧値を算出し、電圧値を基に、電路１００を流れる電流値を算出する。信号処理部４３は、電路１００を流れる電流値と、第１のコイル２２に生じる電流値および信号増幅部４１で変換される電圧信号の電圧値との関係をあらかじめ保存している。信号処理部４３は、電路１００を流れる電流値を算出すると、算出した電流値のデータを表示装置等に出力する。信号処理部４３が算出した電流値のデータは、無線送信等で他の装置に送られてもよい。また、信号処理部４３が算出した電流値のデータは、時間データとともに保存されるようにしてもよい。また、信号処理部４３が算出した電流値が所定の範囲外となったときに、警報を示す信号が出力されるようにしてもよい。   The signal processing unit 43 calculates a voltage value from the corrected maximum value of the amplitude of the voltage signal, and calculates a current value flowing through the electric circuit 100 based on the voltage value. The signal processing unit 43 stores in advance the relationship between the current value flowing through the electric circuit 100, the current value generated in the first coil 22, and the voltage value of the voltage signal converted by the signal amplifying unit 41. After calculating the current value flowing through the electric circuit 100, the signal processing unit 43 outputs data of the calculated current value to a display device or the like. The data of the current value calculated by the signal processing unit 43 may be sent to another device by wireless transmission or the like. Further, the data of the current value calculated by the signal processing unit 43 may be stored together with the time data. Further, when the current value calculated by the signal processing unit 43 is out of the predetermined range, a signal indicating an alarm may be output.

本実施形態の電流検出システムの動作について説明する。図１１は、本実施形態の電流検出システムの電流センサ２０が計測対象の電路１００に取り付けられ、電路１００の近傍に、電流センサ２０に隣接する電路２００が存在する場合の例を模式的に示したものである。以下では、電路１００の近傍に形成されている電路２００に、図１０の手前から奥に向かって電流が流れている場合を例に説明する。図１１の点線は、電路２００に流れる電流によって生じる磁界を模式的に示したものである。   The operation of the current detection system according to the present embodiment will be described. FIG. 11 schematically illustrates an example in which the current sensor 20 of the current detection system according to the present embodiment is attached to the electric circuit 100 to be measured, and an electric circuit 200 adjacent to the current sensor 20 exists near the electric circuit 100. It is a thing. In the following, an example will be described in which a current flows from the near side to the far side in FIG. 10 in the electric path 200 formed near the electric path 100. The dotted line in FIG. 11 schematically shows a magnetic field generated by a current flowing through the electric circuit 200.

電路２００に手前から奥に向かって電流が流れている場合に、電路２００の周りに右周りの同心円状の磁界が発生する。電路２００の周りに磁界が発生すると、第１のコイル２２および第２のコイル２３の内部を発生した磁束が通過する。第１のコイル２２および第２のコイル２３を通過する磁束の数は、２つのコイルが同形状で位置がほぼ一致するように平行に近接したコイルのため、ほぼ等しい。   When a current flows from the front to the back in the electric circuit 200, a right-handed concentric magnetic field is generated around the electric circuit 200. When a magnetic field is generated around the electric circuit 200, the magnetic flux generated inside the first coil 22 and the second coil 23 passes. The number of magnetic fluxes passing through the first coil 22 and the second coil 23 is substantially equal because the two coils are of the same shape and are closely adjacent in parallel so that their positions are substantially coincident.

第１のコイル２２および第２のコイル２３は、Ｎ回およびＮ／Ｙ回巻かれたコイルである。また、第１のコイル２２および第２のコイル２３は、互いに逆向きに巻かれたコイルである。そのため、電路２００の磁界による電磁誘導によって第１のコイル２２に発生する電流をＩとすると、第２のコイル２３には、−Ｉ／Ｙの電流が発生する。   The first coil 22 and the second coil 23 are coils wound N times and N / Y times. The first coil 22 and the second coil 23 are coils wound in opposite directions. Therefore, assuming that a current generated in the first coil 22 by electromagnetic induction due to the magnetic field of the electric circuit 200 is I, a current of −I / Y is generated in the second coil 23.

第１のコイル２２に流れる電流は、第１の端子２４および第２の端子２５に接続されている信号増幅部４１に入力される。信号増幅部４１は、第１のコイル２２を流れる電流を第１の端子２４および第２の端子２５を介して検出し、電流信号を電圧信号に変換する。信号増幅部４１によって変換された電圧信号の最大値は、第１のコイル２２を流れる電流値の絶対値に相当する値である。電圧信号に変換すると、信号増幅部４１は、電圧信号の電圧値をＡ倍に増幅して、信号処理部４３に出力する。   The current flowing through the first coil 22 is input to the signal amplifier 41 connected to the first terminal 24 and the second terminal 25. The signal amplification unit 41 detects a current flowing through the first coil 22 via the first terminal 24 and the second terminal 25, and converts a current signal into a voltage signal. The maximum value of the voltage signal converted by the signal amplifier 41 is a value corresponding to the absolute value of the current value flowing through the first coil 22. When converted into a voltage signal, the signal amplifying unit 41 amplifies the voltage value of the voltage signal by A times and outputs it to the signal processing unit 43.

また、第２のコイル２３に流れる電流は、第３の端子２６および第４の端子２７に接続されている誘導ノイズ増幅部４２に入力される。誘導ノイズ増幅部４２は、第２のコイル２３を流れる電流を第３の端子２６および第４の端子２７を介して検出し、電流信号を電圧信号に変換する。誘導ノイズ増幅部４２によって変換された電圧信号の最大値は、第２のコイル２３を流れる電流値の絶対値に相当する値である。電圧信号に変換すると、誘導ノイズ増幅部４２は、電圧信号の電圧をＡ×Ｙ倍に増幅して、信号処理部４３に出力する。信号増幅部４１において、電圧信号がＡ倍に増幅され、誘導ノイズ増幅部４２において、電圧信号がＡ×Ｙ倍に増幅されることで、第１のコイル２２と第２のコイル２３のコイルの巻き数の差が補正される。   The current flowing through the second coil 23 is input to the induction noise amplifier 42 connected to the third terminal 26 and the fourth terminal 27. The induction noise amplifying unit 42 detects a current flowing through the second coil 23 via the third terminal 26 and the fourth terminal 27, and converts a current signal into a voltage signal. The maximum value of the voltage signal converted by the induction noise amplifier 42 is a value corresponding to the absolute value of the current value flowing through the second coil 23. When converted into a voltage signal, the induction noise amplifier 42 amplifies the voltage of the voltage signal by A × Y times and outputs the amplified signal to the signal processor 43. In the signal amplifying unit 41, the voltage signal is amplified A times, and in the inductive noise amplifying unit 42, the voltage signal is amplified A × Y times, so that the coils of the first coil 22 and the second coil 23 The difference in the number of turns is corrected.

信号増幅部４１および誘導ノイズ増幅部４２からそれぞれ電圧信号が入力されると、信号処理部４３は、誘導ノイズ増幅部４２から入力された電圧信号を基に、信号増幅部４１から入力された電圧信号を補正する。本実施形態では、信号処理部４３は、信号増幅部４１から入力された電圧信号と誘導ノイズ増幅部４２から入力された電圧信号を合波することで補正を行う。   When a voltage signal is input from each of the signal amplification unit 41 and the induction noise amplification unit 42, the signal processing unit 43 generates a voltage input from the signal amplification unit 41 based on the voltage signal input from the induction noise amplification unit 42. Correct the signal. In the present embodiment, the signal processing unit 43 performs the correction by multiplexing the voltage signal input from the signal amplification unit 41 and the voltage signal input from the induction noise amplification unit 42.

誘導ノイズ増幅部４２から入力された電圧信号を基に、信号増幅部４１から入力された電圧信号を補正すると、信号処理部４３は、補正した電圧信号の最大値を基に、電路１００を流れる電流の電流値を算出する。電路１００を流れる電流の電流値を算出すると、信号処理部４３は、電路１００を流れる電流の電流値の情報を表示装置等に出力する。作業者は、表示装置等に表示される電流値の情報を基に、電路１００を流れている電流の電流値の情報を得ることができる。   When the voltage signal input from the signal amplification unit 41 is corrected based on the voltage signal input from the induction noise amplification unit 42, the signal processing unit 43 flows through the electric circuit 100 based on the corrected maximum value of the voltage signal. Calculate the current value of the current. After calculating the current value of the current flowing through the electric circuit 100, the signal processing unit 43 outputs information on the current value of the current flowing through the electric circuit 100 to a display device or the like. The operator can obtain information on the current value of the current flowing through the electric circuit 100 based on the information on the current value displayed on the display device or the like.

また、信号処理部４３は、信号増幅部４１と誘導ノイズ増幅部４２から入力された電圧信号の差を基に、誘導ノイズの大きさを算出する機能を有していてもよい。誘導ノイズの大きさを算出する機能を有することで、電路１００に対する周辺の電路２００の影響を推定することが可能になる。   In addition, the signal processing unit 43 may have a function of calculating the magnitude of the induced noise based on the difference between the voltage signals input from the signal amplification unit 41 and the induction noise amplification unit 42. By having the function of calculating the magnitude of the induction noise, it is possible to estimate the influence of the surrounding electric circuit 200 on the electric circuit 100.

図１２は、隣接する電路に電流が流れている際に、本実施形態の第１のコイル２２および第２のコイル２３に流れる電流、および、電流計測器４０で電圧に変換された後の電圧波形の例を示したものである。図１２は、計測対象の電路１００には電流が流れていない状態を示している。   FIG. 12 shows the current flowing through the first coil 22 and the second coil 23 of the present embodiment when the current is flowing through the adjacent electric circuit, and the voltage after being converted into the voltage by the current measuring device 40. It is an example of a waveform. FIG. 12 shows a state in which no current flows in the electric circuit 100 to be measured.

図１２の最上段のグラフは、隣接する電路に流れる電流の誘導起電力によって第１のコイル２２に流れる電流の波形を示している。また、図１２の上から２番目のグラフは、隣接する電路に流れる電流の誘導起電力によって第２のコイル２３に流れる電流の波形を示している。第１のコイル２２がＮ回巻かれたコイルであるのに対し、第２のコイル２３は、逆向きにＮ／Ｙ回巻かれたコイルであるため、第２のコイル２３には、第１のコイル２２に流れる電流の１／Ｙの電流が流れている。図１２の上から３番目および４番目のグラフは、第１のコイル２２および第２のコイル２３に流れる電流信号を信号増幅部４１および誘導ノイズ増幅部４２において電圧信号に変換した後の、電圧の波形を示している。   The uppermost graph in FIG. 12 shows the waveform of the current flowing in the first coil 22 due to the induced electromotive force of the current flowing in the adjacent electric circuit. The second graph from the top in FIG. 12 shows the waveform of the current flowing in the second coil 23 due to the induced electromotive force of the current flowing in the adjacent electric circuit. While the first coil 22 is a coil wound N times, the second coil 23 is a coil wound N / Y times in the opposite direction. 1 / Y of the current flowing through the coil 22 flows through. The third and fourth graphs from the top in FIG. 12 show the voltage after the current signals flowing through the first coil 22 and the second coil 23 are converted into voltage signals by the signal amplifier 41 and the induction noise amplifier 42. 3 shows the waveforms of FIG.

図１２の上から５番目および最下段のグラフは、信号増幅部４１および誘導ノイズ増幅部４２において電圧信号に変換した電圧信号をそれぞれ増幅した後の電圧の波形を示している。信号増幅部４１および誘導ノイズ増幅部４２では、コイルの巻き数を補正するように増幅が行われるため、増幅後の電圧波形は図１２の上から５番目および最下段のグラフに示す通り位相が逆で振幅が等しい信号を示している。信号処理部４３で２つの信号を合波すると、２つの信号が互いに位相が逆で振幅が等しい信号のため、合波後の信号の電圧は０となる。そのため、隣接する電路に流れる電流の誘導起電力によって第１のコイル２２および第２のコイル２３に流れる電流の影響が打ち消されている。このような状態で、計測対象の電路１００に流れる電流を計測することで、本実施形態の電流検出システムでは、隣接する電路を流れる電流によって生じる誘導ノイズの影響を抑制し、計測対象の電路の電流を検出することができる。   The fifth and bottom graphs from the top in FIG. 12 show the voltage waveforms after the voltage signals converted into the voltage signals in the signal amplification unit 41 and the induction noise amplification unit 42, respectively. In the signal amplifying unit 41 and the induction noise amplifying unit 42, amplification is performed so as to correct the number of turns of the coil. Therefore, the voltage waveform after amplification has a phase as shown in the fifth graph from the top and the bottom graph in FIG. Conversely, signals having the same amplitude are shown. When the two signals are multiplexed by the signal processing unit 43, the voltage of the multiplexed signal becomes 0 because the two signals have opposite phases and equal amplitudes. Therefore, the influence of the current flowing through the first coil 22 and the second coil 23 is canceled by the induced electromotive force of the current flowing through the adjacent electric circuit. In such a state, by measuring the current flowing through the electric circuit 100 to be measured, the current detection system of the present embodiment suppresses the influence of the induction noise caused by the current flowing through the adjacent electric circuit, and The current can be detected.

また、上記の例では、本実施形態の信号増幅部４１および誘導ノイズ増幅部４２から電圧信号は、アナログ信号として信号処理部４３に出力されている。そのような構成に代えて、信号増幅部４１および誘導ノイズ増幅部４２または信号処理部４３において、アナログ信号からデジタル信号への変換が行われた後に信号の処理および電流値の算出が行われる構成としてもよい。   In the above example, the voltage signals from the signal amplification unit 41 and the induction noise amplification unit 42 of the present embodiment are output to the signal processing unit 43 as analog signals. Instead of such a configuration, in the signal amplifying unit 41 and the inductive noise amplifying unit 42 or the signal processing unit 43, the signal processing and the calculation of the current value are performed after the conversion from the analog signal to the digital signal. It may be.

本実施形態の電流検出システムの電流センサ２０は、第２の実施形態の電流センサ１０と同様に互いに平行に形成された第１のコイル２２および第２のコイル２３によって構成されている。また、本実施形態の電流検出システムは、第１のコイル２２および第２のコイル２３のコイルの巻き数の差を、電流計測器４０の信号増幅部４１および誘導ノイズ増幅部４２において信号を増幅することで補正している。そのため、本実施形態の電流検出システムの電流センサ２０は、第２のコイル２３の巻き数を減らすことができるのでより小型化を行うことができる。よって、本実施形態の電流検出システムの電流センサ２０は、大きさをより抑制しつつ、隣接する電路から生じる磁場等の外部の磁場の影響を抑制することができる。   The current sensor 20 of the current detection system according to the present embodiment includes a first coil 22 and a second coil 23 that are formed in parallel to each other similarly to the current sensor 10 according to the second embodiment. Further, the current detection system according to the present embodiment amplifies the signal in the signal amplifying unit 41 and the induction noise amplifying unit 42 of the current measuring device 40 by using the difference in the number of windings of the first coil 22 and the second coil 23. It is corrected by doing. Therefore, the current sensor 20 of the current detection system according to the present embodiment can reduce the number of turns of the second coil 23, so that the size can be further reduced. Therefore, the current sensor 20 of the current detection system according to the present embodiment can suppress the influence of an external magnetic field such as a magnetic field generated from an adjacent electric circuit while further suppressing the size.

また、本実施形態の電流検出システムでは、電流計測器４０の誘導ノイズ増幅部４２における増幅度の設定値を調整することで、除去する誘導ノイズの量を調整することができる。そのため、本実施形態の電流検出システムは、電流計測器４０の誘導ノイズ増幅部４２における増幅度を適切に設定することで、除去する誘導ノイズの量を最適化し、電路１００を流れる電流の計測の精度を向上することができる。その結果、本実施形態の電流検出システムは、設置の自由度を維持しつつ、外部の磁界の影響を受けずに計測対象の電路に流れる電流を正確に計測することができる。   Further, in the current detection system of the present embodiment, the amount of induced noise to be removed can be adjusted by adjusting the set value of the amplification degree in the induced noise amplifier 42 of the current measuring device 40. Therefore, the current detection system of the present embodiment optimizes the amount of inductive noise to be removed by appropriately setting the amplification degree in the inductive noise amplifying unit 42 of the current measuring device 40, and measures the current flowing through the electric circuit 100. Accuracy can be improved. As a result, the current detection system of the present embodiment can accurately measure the current flowing through the electric circuit to be measured without being affected by an external magnetic field, while maintaining the degree of freedom of installation.

第２の実施形態では、電流センサの２つのコイルは、コイルの平面に対して垂直方向から見た際に電線が巻かれている向きが互いに逆になるように形成されていた。そのような構成に代えて、電流センサの２つのコイルの電線が巻かれている向きを同方向としてもよい。電線が巻かれている向きを同方向とした場合には、第１のコイルの巻き初め側と第２のコイルの巻き終わり側、第１のコイルの巻き終わり側と第２のコイルの巻き初め側を電気的に接続することで、隣接する電路からの誘導ノイズの影響を抑制することができる。   In the second embodiment, the two coils of the current sensor are formed such that the directions in which the electric wires are wound are opposite to each other when viewed from a direction perpendicular to the plane of the coil. Instead of such a configuration, the directions in which the wires of the two coils of the current sensor are wound may be the same. When the direction in which the electric wire is wound is the same direction, the winding start side of the first coil and the winding end side of the second coil, the winding end side of the first coil and the winding start side of the second coil By electrically connecting the sides, the influence of induced noise from an adjacent electric circuit can be suppressed.

また、第３の実施形態においても、同様に、電流センサの２つのコイルの電線が巻かれている向きを同方向としてもよい。第３の実施形態において、２つのコイルの電線が巻かれている向きを同方向する場合は、信号増幅回路または誘導ノイズ増幅回路のいずれか一方の出力信号の正負を反転させる構成とすることで、隣接する電路からの誘導ノイズの影響を抑制することができる。２つのコイルの間で、電線の巻かれている方向をそろえることで、２つのコイルの端子間が狭くなる状態を避けることができ、設計や製造が容易になる。   Similarly, in the third embodiment, the directions in which the wires of the two coils of the current sensor are wound may be the same. In the third embodiment, when the directions in which the electric wires of the two coils are wound are the same, the polarity of the output signal of one of the signal amplification circuit and the induction noise amplification circuit is inverted. In addition, it is possible to suppress the influence of induction noise from an adjacent electric circuit. By aligning the winding directions of the electric wires between the two coils, it is possible to avoid a state in which the terminals of the two coils are narrowed, and the design and manufacturing are facilitated.

第３の実施形態では、電流センサの２つのコイルのうち、コアの磁性体に巻かれている第１のコイル２２の方が、誘導ノイズを抑制するための第２のコイル２３よりも電線の巻き数が多い構造の例を示した。そのような構成に代えて、コアの磁性体に巻かれているコイルの方が、誘導ノイズを抑制するためのコイルよりも電線の巻き数が多い構造としてもよい。そのような構成とする場合には、コアに巻かれているコイルの端子間で検出される電流信号から変換された電圧信号の増幅倍率を、巻き数の差に基づいて誘導ノイズ側の倍率よりも高くすることで、誘導ノイズの影響を抑制して電流の計測を行うことができる。   In the third embodiment, of the two coils of the current sensor, the first coil 22 wound on the magnetic material of the core has a smaller electric wire than the second coil 23 for suppressing the induction noise. An example of a structure having a large number of turns is shown. Instead of such a configuration, the coil wound around the magnetic body of the core may have a structure in which the number of turns of the electric wire is larger than that of the coil for suppressing the induction noise. In such a configuration, the amplification factor of the voltage signal converted from the current signal detected between the terminals of the coil wound on the core is calculated based on the difference between the number of windings and the amplification factor on the induction noise side. By increasing the height, the current can be measured while suppressing the influence of the induction noise.

１ 磁性体
２ 第１のコイル
３ 第２のコイル
４ 電流補正手段
１１ コア
１２ 第１のコイル
１３ 第２のコイル
１４ 第１の端子
１５ 第２の端子
１６ 接続部
１７ 接続部
２１ コア
２２ 第１のコイル
２３ 第２のコイル
２４ 第１の端子
２５ 第２の端子
２６ 第３の端子
２７ 第４の端子
３０ 電流計測器
４０ 電流計測器
４１ 信号増幅部
４２ 誘導ノイズ増幅部
４３ 信号処理部
１００ 電路
１０１ 分岐電路
１０２ 主幹電路
２００ 電路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic body 2 1st coil 3 2nd coil 4 Current correction means 11 core 12 1st coil 13 2nd coil 14 1st terminal 15 2nd terminal 16 Connection part 17 Connection part 21 Core 22 First Coil 23 second coil 24 first terminal 25 second terminal 26 third terminal 27 fourth terminal 30 current measuring device 40 current measuring device 41 signal amplifying unit 42 inductive noise amplifying unit 43 signal processing unit 100 electric circuit 101 branch circuit 102 main trunk circuit 200 circuit

Claims (10)

内部に形成された空間を通過する電路の周りの磁束を収束する磁性体と、
前記磁性体の前記空間を通るように形成され、前記電路の電流の誘導起電力によって電流が流れる第１のコイルと、
前記第１のコイルと同形であり、前記第１のコイルが形成する平面に対し垂直方向から見た位置が前記第１のコイルと一致するように、前記第１のコイルと平行に形成された第２のコイルと、
外部の磁界による誘導起電力によって前記第２のコイルを流れる電流を基に、前記外部の磁界による誘導起電力によって前記第１のコイルを流れる電流の影響を抑制する電流補正手段と、
を備えることを特徴とする電流検出器。 A magnetic material that converges magnetic flux around an electric path passing through a space formed inside,
A first coil formed so as to pass through the space of the magnetic body and through which a current flows by an induced electromotive force of a current in the electric circuit;
It has the same shape as the first coil, and is formed in parallel with the first coil so that a position viewed from a direction perpendicular to a plane formed by the first coil coincides with the first coil. A second coil;
Current correction means for suppressing an influence of a current flowing through the first coil by an induced electromotive force caused by the external magnetic field, based on a current flowing through the second coil by an induced electromotive force caused by an external magnetic field;
A current detector, comprising: 前記第１のコイルと前記第２のコイルは、互いに同じ回数巻かれた電線によって形成され、
前記電流補正手段は、前記外部の磁界による誘導起電力によって前記第１のコイルおよび前記第２のコイルを流れる電流が互いに相殺されるように、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルを接続する手段であることを特徴とする請求項１に記載の電流検出器。 The first coil and the second coil are formed by electric wires wound the same number of times as each other,
The current correction unit connects the first coil and the second coil such that currents flowing through the first coil and the second coil are offset by an induced electromotive force caused by the external magnetic field. 2. The current detector according to claim 1, wherein the current detector performs the operation. 前記第１のコイルと前記第２のコイルは、前記第１のコイルと前記第２のコイルに平行な面に対して垂直な方向から見た際に、互いに逆向きに前記電線が巻かれたコイルであり、
前記電流補正手段は、前記第１のコイルと前記第２のコイルの巻き初め側、および、前記第１のコイルと前記第２のコイルの巻き終わり側をそれぞれ接続する手段であることを特徴とする請求項２に記載の電流検出器。 The first coil and the second coil have the electric wires wound in opposite directions when viewed from a direction perpendicular to a plane parallel to the first coil and the second coil. Coil,
The current correction means is means for connecting a winding start side of the first coil and the second coil and a winding end side of the first coil and the winding end of the second coil, respectively. The current detector according to claim 2. 前記電流補正手段によって補正された前記第１のコイルを流れる電流を検出し、前記電路を流れる電流値を計測する電流計測手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の電流検出器。   4. The apparatus according to claim 1, further comprising a current measurement unit configured to detect a current flowing through the first coil corrected by the current correction unit and measure a current value flowing through the electric circuit. 5. Current detector. 内部に形成された空間を通過する電路の周りの磁束を収束する磁性体と、
前記磁性体の前記空間を通るように形成され、前記電路の電流の誘導起電力によって電流が流れる第１のコイルと、
前記第１のコイルと同形であり、前記第１のコイルが形成する平面に対し垂直方向から見た位置が前記第１のコイルと一致するように、前記第１のコイルと平行に形成された第２のコイルと、
外部の磁界による誘導起電力によって前記第２のコイルを流れる電流を基にした第２の信号を基に、前記第１のコイルを流れる電流を基にした第１の信号を補正する電流補正手段と、
補正した前記第１の信号を基に、前記電路を流れる電流の電流値を算出する電流検出手段と
を備えることを特徴とする電流検出器。 A magnetic material that converges magnetic flux around an electric path passing through a space formed inside,
A first coil formed so as to pass through the space of the magnetic body and through which a current flows by induced electromotive force of a current in the electric circuit;
It has the same shape as the first coil, and is formed in parallel with the first coil so that a position viewed from a direction perpendicular to a plane formed by the first coil coincides with the first coil. A second coil;
Current correction means for correcting a first signal based on a current flowing through the first coil based on a second signal based on a current flowing through the second coil by an induced electromotive force caused by an external magnetic field When,
Current detection means for calculating a current value of a current flowing through the electric circuit based on the corrected first signal ;
It characterized by obtaining Bei the current detector. 前記第１のコイルと前記第２のコイルを形成する電線の巻き数の差に基づいて、前記第１の信号および前記第２の信号の少なくとも一方を増幅する増幅手段さらに備え、
前記電流補正手段は、前記増幅手段から出力される前記第２の信号を基に前記第１の信号を補正し、
前記電流検出手段は、前記電流補正手段によって前記第２の信号を基に補正された前記第１の信号に基づいて、前記電路を流れる電流の前記電流値を算出することを特徴とする請求項５に記載の電流検出器。 Amplifying means for amplifying at least one of the first signal and the second signal based on a difference in the number of turns of an electric wire forming the first coil and the second coil,
The current correction unit corrects the first signal based on the second signal output from the amplification unit,
The said current detection means calculates the said current value of the electric current which flows through the said electric circuit based on the said 1st signal corrected based on the said 2nd signal by the said current correction means. 6. The current detector according to 5. 内部に形成された空間を通過する電路の周りの磁束を収束する磁性体の前記空間を通るように、前記電路の電流の誘導起電力によって電流が流れる第１のコイルを形成し、
前記第１のコイルと同形の第２のコイルを、前記第１のコイルが形成する平面に対し垂直方向から見た位置が前記第１のコイルと一致するように、前記第１のコイルと平行に形成し、
外部の磁界による誘導起電力によって前記第２のコイルを流れる電流を基に、前記外部の磁界による誘導起電力によって前記第１のコイルを流れる電流の影響を抑制することを特徴とする電流検出方法。 Forming a first coil through which a current flows by an induced electromotive force of a current in the electric circuit so as to pass through the space of the magnetic material that converges a magnetic flux around an electric circuit passing through a space formed therein;
A second coil having the same shape as the first coil is parallel to the first coil so that a position viewed from a direction perpendicular to a plane formed by the first coil coincides with the first coil. Formed into
A current detection method comprising: suppressing an influence of a current flowing through the first coil by an induced electromotive force caused by the external magnetic field based on a current flowing through the second coil by an induced electromotive force caused by an external magnetic field. . 前記第１のコイルと前記第２のコイルを、互いに同じ回数巻かれた電線によって形成し、
前記外部の磁界による誘導起電力によって前記第１のコイルおよび前記第２のコイルを流れる電流が互いに相殺されるように、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルを接続することを特徴とする請求項７に記載の電流検出方法。 The first coil and the second coil are formed by electric wires wound the same number of times as each other,
The first coil and the second coil are connected so that currents flowing through the first coil and the second coil cancel each other out due to an induced electromotive force caused by the external magnetic field. The current detection method according to claim 7. 内部に形成された空間を通過する電路の周りの磁束を収束する磁性体の前記空間を通るように、前記電路の電流の誘導起電力によって電流が流れる第１のコイルを形成し、
前記第１のコイルと同形の第２のコイルを、前記第１のコイルが形成する平面に対し垂直方向から見た位置が前記第１のコイルと一致するように、前記第１のコイルと平行に形成し、
外部の磁界による誘導起電力によって前記第２のコイルを流れる電流を基にした第２の信号を基に、前記第１のコイルを流れる電流を基にした第１の信号を補正し、
補正した前記第１の信号を基に、前記電路を流れる電流の電流値を算出することを特徴とする電流検出方法。 Forming a first coil through which a current flows by an induced electromotive force of a current in the electric circuit so as to pass through the space of the magnetic material that converges a magnetic flux around an electric circuit passing through a space formed therein;
A second coil having the same shape as the first coil is parallel to the first coil so that a position viewed from a direction perpendicular to a plane formed by the first coil coincides with the first coil. Formed into
Correcting a first signal based on a current flowing through the first coil based on a second signal based on a current flowing through the second coil by an induced electromotive force by an external magnetic field ;
Based on the corrected first signal, wherein the to that current detection methods to calculate the current value of the current flowing through the electrical path. 前記第１のコイルと前記第２のコイルを形成する電線の巻き数の差に基づいて、前記第１の信号および前記第２の信号の少なくとも一方を増幅し、
増幅後に、前記第２の信号を基に前記第１の信号を補正し、
前記第２の信号を基に補正された前記第１の信号に基づいて、前記電路を流れる電流の前記電流値を算出することを特徴とする請求項９に記載の電流検出方法。 Amplifying at least one of the first signal and the second signal based on a difference in the number of turns of an electric wire forming the first coil and the second coil;
After amplification, correcting the first signal based on the second signal;
The current detection method according to claim 9, wherein the current value of the current flowing through the electric circuit is calculated based on the first signal corrected based on the second signal.
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