JP6692611B2 - Detector and measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、検出部の挿通孔に挿通された導電体に電流が流れたときに生じる物理量を検出する検出装置、およびその検出装置を備えた測定装置に関するものである。   The present invention relates to a detection device that detects a physical quantity generated when a current flows through a conductor inserted through an insertion hole of a detection unit, and a measurement device including the detection device.

この種の検出装置として、下記特許文献1において出願人が開示した電流検出部および取付け機構によって構成される装置が知られている。この場合、電流検出部は、環状の磁性体コアと磁性体コアに導線を巻回して形成したコイルとを備えて、中央部に挿通孔を有する環状に構成されている。また、取付け機構は、一対のケースおよび導電体等を備えて構成されている。各ケースは、互いに嵌合可能に構成されて、嵌合状態において電流検出部を収容する。また、各ケースの中央部には、各ケースの嵌合状態において互いに連結されて、各ケースに収容された電流検出部の挿通孔に挿通される筒状部がそれぞれ形成されている。導電体は、柱状に構成されて電流検出部を収容した各ケースにおける筒状部に挿通されて測定対象電流を導通させる。   As a detection device of this type, a device including a current detection unit and an attachment mechanism disclosed by the applicant in Patent Document 1 below is known. In this case, the current detection unit includes an annular magnetic core and a coil formed by winding a conductive wire around the magnetic core, and is configured in an annular shape having an insertion hole in the center. Further, the attachment mechanism includes a pair of cases, a conductor, and the like. Each case is configured to be fittable with each other, and accommodates the current detector in the fitted state. Further, in the central portion of each case, there is formed a cylindrical portion that is connected to each other in the fitted state of each case and that is inserted into the insertion hole of the current detection unit housed in each case. The conductor has a columnar shape and is inserted into a tubular portion of each case accommodating the current detecting portion to conduct the current to be measured.

一方、この種の検出装置には、外乱の影響を抑えるために、一般的に、シールドが配設される。この場合、例えば、導電体に加わる同相の電圧による電流検出値に対する影響を抑えるためのシールドの配設方法として、電流検出部に絶縁シートを巻き付け、その上にシールドとしての金属シートを巻き付ける方法が知られている。   On the other hand, in this type of detection device, a shield is generally provided in order to suppress the influence of disturbance. In this case, for example, as a method of arranging the shield for suppressing the influence of the voltage of the same phase applied to the conductor on the current detection value, a method of winding an insulating sheet around the current detecting portion and winding a metal sheet as a shield on it is possible. Are known.

特開2015−8194号公報(第5−6頁、第2図)JP-A-2015-8194 (pages 5-6, FIG. 2)

ところが、上記の方法でシールドを配設した従来の検出装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、上記した方法でシールドを配設した電流検出装置では、電流検出部とシールドとの距離が近いため、両者の間に比較的大きな静電容量が生じ、高周波の電流を検出する際に、この静電容量に起因して、電流を正確に検出することが困難となるおそれがあり、この点の改善が望まれている。   However, the conventional detection device having the shield arranged by the above method has the following problems to be improved. That is, in the current detection device provided with the shield by the method described above, since the distance between the current detection unit and the shield is short, a relatively large capacitance occurs between the two, when detecting a high frequency current, Due to this capacitance, it may be difficult to detect the current accurately, and improvement of this point is desired.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、検出精度を向上させ得る検出装置および測定装置を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a detection device and a measurement device that can improve detection accuracy.

上記目的を達成すべく請求項1記載の検出装置は、中央部に挿通孔を有する検出部と、当該検出部の前記挿通孔に挿通された導電体と、前記検出部および前記導電体を支持する支持部と、前記検出部をシールドするシールド部とを備えて前記導電体に電流が流れたときに生じる物理量を検出する検出装置であって、前記支持部は、絶縁体で形成されると共に内側に挿入された前記導電体を支持する筒状の第1支持体と、絶縁体で形成されると共に前記第1支持体の外側に配置された第2支持体と、絶縁体で形成されると共に前記第2支持体の外側に配置されて前記挿通孔に前記第1支持体を挿通させた状態で当該第2支持体の外側に配設された前記検出部を支持する第3支持体とを備えて構成され、前記シールド部は、前記支持部の周囲に配設されて前記検出部をシールドする外周シールドと、前記第1支持体と前記第2支持体との間に配設されると共に当該第2支持体によって支持されて前記導電体をシールドする筒状の内周シールドとを備えて構成され、前記検出部は、前記内周シールドと内周面との間に隙間が生じた状態で前記第3支持体によって支持され、前記内周シールドと前記検出部の前記内周面との間の前記隙間が空間の状態に維持されている。 In order to achieve the above object, the detection device according to claim 1 has a detection part having an insertion hole in a central part, a conductor inserted in the insertion hole of the detection part, and the detection part and the conductor supported. A detection device for detecting a physical quantity generated when a current flows through the conductor, comprising a support part for shielding the detection part and a shield part for shielding the detection part, wherein the support part is formed of an insulator. A cylindrical first support body supporting the conductor inserted inside, a second support body formed of an insulator and arranged outside the first support body, and formed of an insulator. And a third support body that is disposed outside the second support body and supports the detection unit that is disposed outside the second support body in a state where the first support body is inserted into the insertion hole. The shield part is arranged around the support part. An outer peripheral shield that shields the detection unit, and a tubular shape that is disposed between the first support and the second support and that is supported by the second support to shield the conductor. An inner peripheral shield is provided, and the detection unit is supported by the third support in a state in which a gap is formed between the inner peripheral shield and the inner peripheral surface, and the inner peripheral shield and the detection unit. The space between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface is maintained as a space .

また、請求項2記載の検出装置は、請求項1記載の検出装置において、前記検出部の前記内周面が前記第2支持体の外周面から離間するように構成されている。
また、請求項3記載の検出装置は、請求項1または2記載の検出装置において、前記第1支持体、第2支持体および第3支持体が一体に形成されている。
また、請求項4記載の検出装置は、請求項1から3のいずれかに記載の検出装置において、前記第3支持体は、底板と、当該底板に立設されると共に先端部側から基端部側に向かうに従って厚みが厚くなる形状に形成された外周壁とを備え、前記第2支持体の外側に配設された前記検出部の外周部が前記外周壁における上下方向の中間部位において当該外周壁の内周面に当接して前記支持部に対する当該検出部の移動を規制した状態で当該検出部を支持可能に構成されている。
The detecting device according to a second aspect is the detecting device according to the first aspect, wherein the inner peripheral surface of the detecting portion is separated from the outer peripheral surface of the second support.
Further, a detection device according to claim 3 is the detection device according to claim 1 or 2, wherein the first support, the second support, and the third support are integrally formed.
Further, the detection device according to claim 4 is the detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the third support is a bottom plate and is erected on the bottom plate and from the tip end side to the base end. An outer peripheral wall formed in a shape in which the thickness becomes thicker toward the portion side, and the outer peripheral portion of the detection unit disposed outside the second support is at an intermediate portion in the vertical direction of the outer peripheral wall. The detector is supported so as to contact the inner peripheral surface of the outer peripheral wall and restrict the movement of the detector with respect to the support.

また、請求項記載の検出装置は、請求項1から4のいずれかに記載の検出装置において、前記第2支持体は、当該第1支持体から離間する筒状に形成され、前記内周シールドは、前記第1支持体との間に隙間が生じた状態で前記第2支持体によって支持されている。 Further, the detection device according to claim 5 is the detection device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the second support is formed in a tubular shape separated from the first support, and the inner periphery is formed. The shield is supported by the second support body with a gap formed between the shield and the first support body.

また、請求項記載の検出装置は、請求項記載の検出装置において、前記第1支持体と前記内周シールドとの間の前記隙間が空間の状態に維持されている。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the detection device according to the fifth aspect , wherein the gap between the first support and the inner peripheral shield is maintained in a space state.

また、請求項記載の測定装置は、請求項1からのいずれかに記載の検出装置と、当該検出装置によって検出された前記物理量に基づいて前記電流を測定する測定部とを備えている。 A measuring device according to a seventh aspect includes the detecting device according to any one of the first to sixth aspects, and a measuring unit that measures the current based on the physical quantity detected by the detecting device. .

請求項1記載の検出装置、および請求項記載の測定装置によれば、挿通孔に支持部の第1支持体を挿通させた状態で支持部における第2支持体の外側に配設された検出部を、内周シールドと検出部の内周面との間に隙間が生じた状態で第3支持体によって支持するように構成したことにより、内周シールドと検出部とを十分に離間させることができる。したがって、この検出装置および測定装置によれば、シールドと検出部とが近接している従来の構成と比較して、内周シールドと検出部の内周面との間の静電容量を十分に小さくすることができるため、高周波の電流を検出する際の静電容量による影響を低減させて、電流の検出精度を十分に向上させることができる。 According to the detection device according to claim 1 and the measurement device according to claim 7 , the detection device is arranged outside the second support in the support with the first support of the support inserted through the insertion hole. Since the detection unit is configured to be supported by the third support in a state where a gap is formed between the inner shield and the inner peripheral surface of the detection unit, the inner shield and the detection unit are sufficiently separated from each other. be able to. Therefore, according to the detection device and the measurement device, as compared with the conventional configuration in which the shield and the detection unit are close to each other, the capacitance between the inner peripheral shield and the inner peripheral surface of the detection unit is sufficiently large. Since it can be made small, the influence of the electrostatic capacitance at the time of detecting the high frequency current can be reduced, and the current detection accuracy can be sufficiently improved.

また、この検出装置おび測定装置によれば、内周シールドと検出部の内周面との間の隙間が空間の状態に維持したことにより、樹脂等の絶縁体で隙間が充填されている構成と比較して、内周シールドと検出部の内周面との間の誘電率を小さくすることができる。したがって、この検出装置および測定装置によれば、内周シールドと検出部の内周面との間の静電容量をさらに小さくすることができる結果、高周波の電流を検出する際の検出精度をより向上させることができる。 Further, according to the detection equipment Contact good beauty measurement apparatus, by the gap between the inner peripheral surface of the detecting portion and the inner peripheral shield is kept in the space, a gap of an insulating material such as resin filling The permittivity between the inner peripheral shield and the inner peripheral surface of the detection section can be reduced as compared with the configuration described above. Therefore, according to the detection device and the measurement device, it is possible to further reduce the capacitance between the inner peripheral shield and the inner peripheral surface of the detection unit, and as a result, the detection accuracy when detecting a high-frequency current is further improved. Can be improved.

また、請求項記載の検出装置、および請求項記載の測定装置によれば、支持部における第1支持体と第2支持体との間に配設された内周シールドを、第1支持体との間に隙間が生じた状態で第2支持体によって支持するように構成したことにより、第1支持体によって支持されている導電体と内周シールドとを十分に離間させることができる。したがって、この検出装置および測定装置によれば、導電体とシールドとが近接している従来の構成と比較して、導電体と内周シールドとの間の静電容量を十分に小さくすることができるため、高周波の電流を検出する際の静電容量による影響を低減させて、電流の検出精度を十分に向上させることができる。 Further, according to the detecting device of the fifth aspect and the measuring device of the seventh aspect , the inner peripheral shield disposed between the first support body and the second support body in the support portion is used as the first support body. By being configured to be supported by the second support in a state where a gap is formed between the conductor and the body, the conductor supported by the first support and the inner shield can be sufficiently separated from each other. Therefore, according to the detection device and the measurement device, it is possible to sufficiently reduce the electrostatic capacitance between the conductor and the inner circumference shield as compared with the conventional configuration in which the conductor and the shield are close to each other. Therefore, it is possible to reduce the influence of the electrostatic capacitance when detecting the high-frequency current and sufficiently improve the current detection accuracy.

また、請求項記載の検出装置、および請求項記載の測定装置によれば、第1支持体と内周シールドとの間の隙間を空間の状態に維持したことにより、樹脂等の絶縁体で隙間が充填されている構成と比較して、導電体と内周シールドとの間の誘電率を小さくすることができる。したがって、この検出装置および測定装置によれば、導電体と内周シールドとの間の静電容量をさらに小さくすることができる結果、高周波の電流を検出する際の検出精度をさらに向上させることができる。 Further, according to the detection device of the sixth aspect and the measurement device of the seventh aspect , since the gap between the first support and the inner peripheral shield is maintained in a space state, an insulator such as resin is formed. It is possible to reduce the dielectric constant between the conductor and the inner circumference shield as compared with the configuration in which the gap is filled with. Therefore, according to the detection device and the measurement device, it is possible to further reduce the electrostatic capacitance between the conductor and the inner peripheral shield, and as a result, it is possible to further improve the detection accuracy when detecting a high-frequency current. it can.

電流測定装置100の構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing a configuration of a current measuring device 100. 電流測定装置100をシールド部1の底板11a側から見た斜視図である。3 is a perspective view of the current measuring device 100 viewed from the bottom plate 11a side of the shield part 1. FIG. シールド部1の一部を取り外した電流測定装置100の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the current measuring device 100 with a part of the shield part 1 removed. 電流測定装置100の分解斜視図である。3 is an exploded perspective view of the current measuring device 100. FIG. 図1におけるX面断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the X plane in FIG. 電流測定装置100の組立方法を説明する第1の説明図である。It is a 1st explanatory view explaining the assembling method of the electric current measuring apparatus 100. 電流測定装置100の組立方法を説明する第2の説明図である。It is a 2nd explanatory view explaining the assembling method of the current measuring device 100. 電流測定装置100の組立方法を説明する第3の説明図である。It is a 3rd explanatory view explaining the assembling method of the current measuring device 100. 電流測定装置100の組立方法を説明する第4の説明図である。It is a 4th explanatory view explaining the assembling method of current measuring device 100. 電流測定装置100の組立方法を説明する第5の説明図である。It is a 5th explanatory view explaining the assembling method of current measuring device 100.

以下、検出装置および測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of a detection device and a measurement device will be described below with reference to the accompanying drawings.

最初に、測定装置の一例としての図1,2に示す電流測定装置100の構成について説明する。電流測定装置100は、両図および図3に示すように、シールド部1、検出部2、導電体3、支持部4および基板5を備え、導電体3に流れる電流を測定可能に構成されている。この場合、基板5を除く各構成要素によって検出装置が構成される。なお、図3では、シールド部1の一部である第2シールド12を取り外した状態で図示している。   First, the configuration of the current measuring device 100 shown in FIGS. 1 and 2 as an example of the measuring device will be described. As shown in both figures and FIG. 3, the current measuring device 100 includes a shield part 1, a detecting part 2, a conductor 3, a supporting part 4 and a substrate 5, and is configured to be able to measure a current flowing through the conductor 3. There is. In this case, the detection device is configured by each component except the substrate 5. In FIG. 3, the second shield 12, which is a part of the shield part 1, is removed.

シールド部1は、図4に示すように、第1シールド11、第2シールド12および第3シールド13を備えて構成されている。   As shown in FIG. 4, the shield part 1 is configured to include a first shield 11, a second shield 12, and a third shield 13.

第1シールド11は、例えば、図4に示すように、矩形の底板11a、および底板11aに立設された矩形の側板11bを備えて構成されている。また、第1シールド11は、一例として、導電性を有する板材(例えば、金属板)を折り曲げることによって作製されて、底板11aおよび側板11bが一体に形成されている。   The first shield 11, for example, as shown in FIG. 4, is configured to include a rectangular bottom plate 11a and a rectangular side plate 11b provided upright on the bottom plate 11a. Further, the first shield 11 is, for example, manufactured by bending a conductive plate material (for example, a metal plate), and the bottom plate 11a and the side plate 11b are integrally formed.

第2シールド12は、例えば、図4に示すように、矩形の天板12a、および天板12aの縁部にそれぞれ垂設された矩形の3つの側板12b〜12dを備えて構成されている。また、第2シールド12は、一例として、導電性を有する板材(例えば、金属板)を折り曲げることによって作製されて、天板12aおよび各側板12b〜12dが一体に形成されている。   As shown in FIG. 4, for example, the second shield 12 is configured to include a rectangular top plate 12a and three rectangular side plates 12b to 12d that are vertically provided at the edges of the top plate 12a. The second shield 12 is, for example, manufactured by bending a conductive plate material (for example, a metal plate), and the top plate 12a and the side plates 12b to 12d are integrally formed.

この場合、第1シールド11および第2シールド12は、外周シールドに相当し、図1,5に示すように、互いに連結した状態において、検出部2、導電体3(一部を除く部分)、支持部4(一部を除く部分)および基板5を覆うことが可能となっている。つまり、第1シールド11および第2シールド12は、検出部2を支持した状態の支持部4の周囲に検出部2から離間した状態で配設される。   In this case, the first shield 11 and the second shield 12 correspond to the outer shield, and as shown in FIGS. 1 and 5, in the state where they are connected to each other, the detection unit 2, the conductor 3 (a part except a part), It is possible to cover the support part 4 (a part except a part) and the substrate 5. That is, the first shield 11 and the second shield 12 are arranged around the support part 4 supporting the detection part 2 in a state of being separated from the detection part 2.

第3シールド13は、内周シールドに相当し、例えば、図4に示すように、導電性を有する材料(例えば、金属)によって円筒状に形成されている。また、第3シールド13は、図5に示すように、導電体3を取り囲んだ状態で検出部2の挿通孔21aに挿通されるようにして、支持部4における後述する第1支持体41と第2支持体42との間に配設されている。この場合、同図に示すように、第3シールド13は、外周面13aが第2支持体42(後述する外周壁62)の内周面42bに当接するように配設されることにより、支持部4における第1支持体41の長さ方向に対して直交する平面に沿った方向への移動(以下、この方向への移動を「支持部4に対する移動」ともいう)が規制されている。また、第3シールド13は、第1支持体41との間に隙間51が生じた状態で配設されるように構成されている。具体的には、第3シールド13は、外径が第2支持体42の内径よりも僅かに小径で、内径が第1支持体41の外径よりも十分に大径に(例えば、第3シールド13の厚みと同じ幅の隙間51が生じる程度の直径に)形成されている。   The third shield 13 corresponds to the inner circumference shield, and is formed in a cylindrical shape by a material having conductivity (for example, metal), as shown in FIG. In addition, as shown in FIG. 5, the third shield 13 is inserted into the insertion hole 21 a of the detection unit 2 in a state of surrounding the conductor 3 so that the third shield 13 and the first support 41, which will be described later, in the support unit 4. It is arranged between the second support 42. In this case, as shown in the figure, the third shield 13 is supported by arranging the outer peripheral surface 13a so as to contact the inner peripheral surface 42b of the second support body 42 (the outer peripheral wall 62 described later). Movement of the portion 4 in a direction along a plane orthogonal to the lengthwise direction of the first support 41 (hereinafter, movement in this direction is also referred to as “movement with respect to the support portion 4”) is restricted. Further, the third shield 13 is configured to be arranged in a state where a gap 51 is formed between the third shield 13 and the first support body 41. Specifically, the outer diameter of the third shield 13 is slightly smaller than the inner diameter of the second support 42, and the inner diameter is sufficiently larger than the outer diameter of the first support 41 (for example, the third support 13). It is formed to a diameter such that a gap 51 having the same width as the thickness of the shield 13 is formed.

また、第3シールド13は、図1,5に示すように、固定金具14によって第2シールド12の天板12aに固定されている。この場合、固定金具14は、導電性を有する材料で構成されている。このため、第3シールド13は、固定金具14を介して第2シールド12に電気的に接続されている。また、この電流測定装置100では、図5に示すように、第1シールド11と第3シールド13との間に非導電性の支持部4が介在している。このため、この電流測定装置100では、シールド部1(第1シールド11、第2シールド12および第3シールド13)によっては、電流の閉ループが形成されない構造となっている。   Further, the third shield 13 is fixed to the top plate 12a of the second shield 12 by fixing fittings 14 as shown in FIGS. In this case, the fixing metal fitting 14 is made of a conductive material. Therefore, the third shield 13 is electrically connected to the second shield 12 via the fixing fitting 14. Further, in the current measuring device 100, as shown in FIG. 5, the non-conductive support portion 4 is interposed between the first shield 11 and the third shield 13. Therefore, the current measuring device 100 has a structure in which a closed loop of current is not formed by the shield part 1 (the first shield 11, the second shield 12, and the third shield 13).

検出部2は、一例として貫通形の変流器(CT(Current Transformer ))であって、環状の磁性体コアと磁性体コアに導線を巻回して形成したコイル(いずれも図示せず)とを備えて、図3,4に示すように、中央部に挿通孔21aを有する平面視環状(ドーナッツ状)に構成されている。また、検出部2は、図3,6に示すように、挿通孔21aに支持部4の第1支持体41を挿通させた状態で支持部4の第2支持体42の外側に配設されて、支持部4の第3支持体43によって支持されている。   The detection unit 2 is, for example, a through-type current transformer (CT) and includes an annular magnetic core and a coil (not shown) formed by winding a conductive wire around the magnetic core. 3 and 4, as shown in FIGS. 3 and 4, it has an annular shape (doughnut shape) in plan view having an insertion hole 21a in the center. Further, as shown in FIGS. 3 and 6, the detection unit 2 is arranged outside the second support body 42 of the support unit 4 with the first support body 41 of the support unit 4 inserted in the insertion hole 21a. And is supported by the third support 43 of the support portion 4.

この場合、図5に示すように、検出部2は、外周部21cが第3支持体43(後述する外周壁72)の内周面43bに当接し、かつ内周面21bが第2支持体42(後述する外周壁62)の外周面42aから十分に離間するようにして第2支持体42の外側に配設されて、支持部4に対する移動が規制された状態で第3支持体43によって支持されている。つまり、この電流測定装置100では、検出部2の外径が第3支持体43の内径よりも僅かに小径で、検出部2の内径が第3シールド13の外径および第2支持体42の外径よりも十分に大径(例えば、第3シールド13の外径の2倍程度の直径)となるように支持部4が構成されている。また、検出部2は、挿通孔21aに挿通された導電体3に電流(交流電流)が流れたときに生じる磁界(物理量)を検出して検出信号(二次電流)を出力する。   In this case, as shown in FIG. 5, in the detection unit 2, the outer peripheral portion 21c is in contact with the inner peripheral surface 43b of the third support body 43 (the outer peripheral wall 72 described later), and the inner peripheral surface 21b is the second support body. 42 (outer peripheral wall 62 described later) is disposed outside the second support body 42 so as to be sufficiently separated from the outer peripheral surface 42a, and is controlled by the third support body 43 in a state in which movement with respect to the support portion 4 is restricted. It is supported. That is, in the current measuring device 100, the outer diameter of the detection unit 2 is slightly smaller than the inner diameter of the third support body 43, and the inner diameter of the detection unit 2 is the outer diameter of the third shield 13 and the second support body 42. The support portion 4 is configured to have a diameter sufficiently larger than the outer diameter (for example, about twice the outer diameter of the third shield 13). The detection unit 2 also detects a magnetic field (physical quantity) generated when a current (AC current) flows through the conductor 3 inserted through the insertion hole 21a and outputs a detection signal (secondary current).

導電体3は、導電性を有する材料(例えば、真鍮)を用いて、図4に示すように、円柱状に構成されている。また、図5に示すように、導電体3の基端部3aおよび先端部3bには、ねじ33a,33bをねじ込ませるねじ穴31a,31bが形成されている。また、導電体3は、支持部4における第1支持体41の内側に配設されて、第1支持体41によって支持されている。   The conductor 3 is made of a material having conductivity (for example, brass) and has a cylindrical shape as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 5, screw holes 31a and 31b into which the screws 33a and 33b are screwed are formed in the base end portion 3a and the tip end portion 3b of the conductor 3. The conductor 3 is arranged inside the first support 41 in the support portion 4 and is supported by the first support 41.

この場合、導電体3は、図5に示すように、外周面3cが第1支持体41の内周面41bに当接するようにして、第1支持体41の内側に配設されることにより、支持部4に対する移動が規制されている。また、導電体3は、ねじ33a,33bによって基端部3aおよび先端部3bにそれぞれ接続された連結金具32a,32bに連結される図外のケーブル(または、バスバー)を介して図外の測定対象電源に接続される。この構成により、測定対象電源から出力される電流(検出対象電流)はこの導電体3を流れる。   In this case, as shown in FIG. 5, the conductor 3 is arranged inside the first support body 41 so that the outer peripheral surface 3c abuts the inner peripheral surface 41b of the first support body 41. The movement with respect to the support portion 4 is restricted. Further, the conductor 3 is measured by a cable (or a bus bar) (not shown) that is connected to connecting fittings 32a, 32b that are connected to the base end portion 3a and the tip end portion 3b by screws 33a, 33b, respectively. Connected to the target power supply. With this configuration, the current output from the power supply to be measured (current to be detected) flows through the conductor 3.

支持部4は、図4,5に示すように、第1支持体41、第2支持体42および第3支持体43を備えて構成されている。また、支持部4は、一例として、絶縁性(非導電性)を有する樹脂(絶縁体)を用いた射出成形によって作製されて、第1支持体41、第2支持体42および第3支持体43が一体に形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the support portion 4 is configured to include a first support body 41, a second support body 42, and a third support body 43. The support 4 is, for example, manufactured by injection molding using a resin (insulator) having an insulation property (non-conductivity), and the first support member 41, the second support member 42, and the third support member are manufactured. 43 is integrally formed.

第1支持体41は、図4,5に示すように、円筒状に形成されて、内側に挿入された(収容した)導電体3を支持する。また、第1支持体41は、図5に示すように、導電体3を収容したときに導電体3の外周面3cが内周面41bに当接するように形成され、支持部4に対する移動を規制した状態で導電体3を支持可能に構成されている。具体的には、第1支持体41は、内径が導電体3の外径よりも僅かに大きくなるように形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the first support 41 is formed in a cylindrical shape and supports the conductor 3 inserted (stored) inside. Further, as shown in FIG. 5, the first support body 41 is formed so that the outer peripheral surface 3 c of the conductor 3 abuts the inner peripheral surface 41 b when the conductor 3 is accommodated, so that the first support body 41 does not move with respect to the support portion 4. The conductor 3 can be supported in a regulated state. Specifically, the first support body 41 is formed so that the inner diameter thereof is slightly larger than the outer diameter of the conductor 3.

第2支持体42は、図5に示すように、底板61および外周壁62を有する有底の円筒状(図4も参照)に形成されて、外周壁62が第1支持体41から離間して第1支持体41の外側に位置するように配置されている。また、図5に示すように、第2支持体42の底板61(基端部42c)には、第1支持体41の基端部41cが連結(接続)されている。この第2支持体42は、図5に示すように、第1支持体41との間に第3シールド13が配設されたときに、第3シールド13の外周面13aが内周面42bに当接し、これによって支持部4に対する移動を規制した状態で導電体3を支持する。   As shown in FIG. 5, the second support body 42 is formed in a bottomed cylindrical shape having a bottom plate 61 and an outer peripheral wall 62 (see also FIG. 4), and the outer peripheral wall 62 is separated from the first support body 41. And is arranged outside the first support body 41. Further, as shown in FIG. 5, the base plate 41 (base end part 42 c) of the second support body 42 is connected (connected) to the base end part 41 c of the first support body 41. As shown in FIG. 5, when the third shield 13 is arranged between the second support 42 and the first support 41, the outer peripheral surface 13a of the third shield 13 becomes the inner peripheral surface 42b. The conductor 3 is supported, and the conductor 3 is supported in a state where the movement of the support 3 is restricted.

第3支持体43は、図5に示すように、第2支持体42の外周壁62に連結(接続)された底板71と、底板71に立設されて第2支持体42から離間して第2支持体42の外側に配置された外周壁72とを備えた有底の円筒状(図4も参照)に形成されている。この場合、外周壁72は、先端部側から基端部側(底板71側)に向かうに従って厚みが厚くなるテーパー状に形成されている。この第3支持体43は、図5に示すように、検出部2が第2支持体42の外側に配設されたときに、検出部2の外周部21cが、外周壁72における上下方向の中間部位において外周壁72の内周面43bに当接し、これによって支持部4に対する移動を規制した状態で検出部2を支持可能に構成されている。具体的には、第3支持体43は、外周壁72の内径が検出部2の外径よりも僅かに大きくなるように形成されている。また、外周壁72の外周面43aには、支持部4をシールド部1に固定するための固定用台座43cが複数(この例では3つ)設けられている。   As shown in FIG. 5, the third support body 43 is erected on the bottom plate 71 connected (connected) to the outer peripheral wall 62 of the second support body 42, and is erected on the bottom plate 71 and separated from the second support body 42. It is formed in a bottomed cylindrical shape (see also FIG. 4) having an outer peripheral wall 72 arranged outside the second support body 42. In this case, the outer peripheral wall 72 is formed in a tapered shape whose thickness increases from the tip end side toward the base end side (bottom plate 71 side). As shown in FIG. 5, in the third support 43, when the detection unit 2 is arranged outside the second support 42, the outer peripheral portion 21 c of the detection unit 2 extends in the vertical direction of the outer peripheral wall 72. The detection unit 2 is configured to be supported in a state where the detection unit 2 is in contact with the inner peripheral surface 43b of the outer peripheral wall 72 at the intermediate portion and thereby restricts movement with respect to the support unit 4. Specifically, the third support body 43 is formed such that the inner diameter of the outer peripheral wall 72 is slightly larger than the outer diameter of the detection unit 2. Further, the outer peripheral surface 43a of the outer peripheral wall 72 is provided with a plurality (three in this example) of fixing pedestals 43c for fixing the support portion 4 to the shield portion 1.

基板5は、図3に示すように、第1シールド11の底板11aに取り付けられている。また、基板5は、CPU等の電子部品が実装されて構成されて、検出部2(検出装置)によって検出された物理量(磁界)に基づいて導電体3に流れる電流の電流値を測定する測定部として機能する。   The substrate 5 is attached to the bottom plate 11a of the first shield 11 as shown in FIG. The board 5 is configured by mounting electronic parts such as a CPU, and measures the current value of the current flowing through the conductor 3 based on the physical quantity (magnetic field) detected by the detection unit 2 (detection device). Function as a department.

次に、電流測定装置100の組立方法の一例について、図面を参照して説明する。   Next, an example of an assembling method of the current measuring device 100 will be described with reference to the drawings.

まず、図6に示すように、支持部4における第2支持体42の外側(第2支持体42と第3支持体43との間の環状の領域)に検出部2を配設する。この際に、図5に示すように、検出部2の外周部21cが第3支持体43における外周壁72の内周面43bに当接し、これによって支持部4に対する移動が規制された状態で検出部2が第3支持体43によって支持される。また、この状態では、同図に示すように、第3シールド13と検出部2の内周面21bとの間に隙間52が生じている。この場合、この電流測定装置100では、隙間52が、空間の状態(隙間52に樹脂等の絶縁体が充填されていない非充填状態)に維持される。   First, as shown in FIG. 6, the detection unit 2 is arranged outside the second support body 42 in the support unit 4 (an annular region between the second support body 42 and the third support body 43). At this time, as shown in FIG. 5, the outer peripheral portion 21c of the detection unit 2 abuts on the inner peripheral surface 43b of the outer peripheral wall 72 of the third support body 43, so that the movement relative to the support unit 4 is restricted. The detection unit 2 is supported by the third support body 43. Further, in this state, as shown in the figure, a gap 52 is formed between the third shield 13 and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2. In this case, in the current measuring device 100, the gap 52 is maintained in a space state (a non-filling state in which the gap 52 is not filled with an insulator such as resin).

次いで、図7に示すように、支持部4における第1支持体41と第2支持体42との間の環状の領域にシールド部1の第3シールド13を配設する。この際に、図5に示すように、第3シールド13の外周面13aが第2支持体42の内周面42bに当接し、これにより、第3シールド13が、検出部2の挿通孔21aに挿通されて、支持部4に対する移動が規制された状態で第2支持体42によって支持される。また、この状態では、同図に示すように、第3シールド13の内周面13bと第1支持体41の外周面41aとの間に隙間51が生じている。この場合、この電流測定装置100では、隙間51が、空間の状態(隙間51に樹脂等の絶縁体が充填されていない非充填状態)に維持される。   Next, as shown in FIG. 7, the third shield 13 of the shield part 1 is arranged in the annular region of the support part 4 between the first support body 41 and the second support body 42. At this time, as shown in FIG. 5, the outer peripheral surface 13a of the third shield 13 abuts on the inner peripheral surface 42b of the second support body 42, whereby the third shield 13 causes the insertion hole 21a of the detection unit 2 to pass through. And is supported by the second support body 42 in a state in which the movement with respect to the support portion 4 is restricted. Further, in this state, as shown in the figure, a gap 51 is formed between the inner peripheral surface 13b of the third shield 13 and the outer peripheral surface 41a of the first support body 41. In this case, in the current measuring device 100, the gap 51 is maintained in a space state (a non-filled state in which the gap 51 is not filled with an insulator such as resin).

続いて、図8に示すように、支持部4の第1支持体41の内側に導電体3を収容(挿入)する。この際に、図5に示すように、導電体3の外周面3cが第1支持体41の内周面41bに当接し、これにより、導電体3が、検出部2の挿通孔21aに挿通されて、支持部4に対する移動が規制された状態で第1支持体41によって支持される。   Subsequently, as shown in FIG. 8, the conductor 3 is housed (inserted) inside the first support body 41 of the support portion 4. At this time, as shown in FIG. 5, the outer peripheral surface 3c of the conductor 3 abuts on the inner peripheral surface 41b of the first support body 41, whereby the conductor 3 is inserted into the insertion hole 21a of the detection unit 2. Thus, the first support body 41 supports the support portion 4 with its movement restricted.

次いで、図9に示すように、第1シールド11における底板11aの上に基板5を載置し、ねじ15を用いて基板5を底板11aに固定する。続いて、同図に示すように、検出部2、導電体3、およびシールド部1の第3シールド13を支持している状態の支持部4を基板5の上に配置する。この際に、基板5に形成されている挿通孔5a(図4参照)および、第1シールド11の底板11aに形成されている挿通孔11c(同図参照)に、支持部4における第1支持体41の基端部41c、および第2支持体42の基端部42cを挿通させて底板11aから突出させる(図2参照)。   Next, as shown in FIG. 9, the substrate 5 is placed on the bottom plate 11a of the first shield 11, and the substrate 5 is fixed to the bottom plate 11a with the screws 15. Subsequently, as shown in the figure, the support portion 4 in a state of supporting the detection portion 2, the conductor 3, and the third shield 13 of the shield portion 1 is arranged on the substrate 5. At this time, the first support in the supporting portion 4 is inserted into the insertion hole 5a (see FIG. 4) formed in the substrate 5 and the insertion hole 11c (see FIG. 4) formed in the bottom plate 11a of the first shield 11. The base end portion 41c of the body 41 and the base end portion 42c of the second support body 42 are inserted and projected from the bottom plate 11a (see FIG. 2).

次いで、図9に示すように、第3支持体43の固定用台座43cの外周面43aに設けられている固定用台座43cを、ねじ15を用いて基板5および底板11aに固定する。続いて、図5に示すように、導電体3の基端部3aにねじ33aを用いて連結金具32aを固定する。   Next, as shown in FIG. 9, the fixing pedestal 43c provided on the outer peripheral surface 43a of the fixing pedestal 43c of the third support body 43 is fixed to the substrate 5 and the bottom plate 11a using the screws 15. Subsequently, as shown in FIG. 5, the coupling fitting 32a is fixed to the base end portion 3a of the conductor 3 using the screw 33a.

次いで、図10に示すように、支持部4(支持部4によって支持されている検出部2)、および基板5を覆うようにして、第1シールド11の上に第2シールド12を配置する。この際に、第2シールド12の天板12aに形成されている挿通孔12eに、支持部4における第1支持体41の先端部41d、および第3シールド13の先端部13cを挿通させて天板12aから突出させる。続いて、ねじ15を用いて第1シールド11と第2シールド12とを連結させる。   Next, as shown in FIG. 10, the second shield 12 is arranged on the first shield 11 so as to cover the support portion 4 (the detection portion 2 supported by the support portion 4) and the substrate 5. At this time, the tip end portion 41d of the first support body 41 and the tip end portion 13c of the third shield 13 in the support portion 4 are inserted into the insertion holes 12e formed in the top plate 12a of the second shield 12 so as to pass through the ceiling. It is projected from the plate 12a. Then, the first shield 11 and the second shield 12 are connected using the screw 15.

次いで、図1,5に示すように、第3シールド13の先端部13cに、ねじ15を用いて固定金具14を固定する。続いて、図1に示すように、第2シールド12の天板12aに、ねじ15を用いて固定金具14を固定する。これにより、第2シールド12と第3シールド13とが固定金具14を介して電気的に接続される。   Next, as shown in FIGS. 1 and 5, the fixing member 14 is fixed to the tip portion 13c of the third shield 13 with the screw 15. Subsequently, as shown in FIG. 1, the fixing member 14 is fixed to the top plate 12a of the second shield 12 with the screw 15. As a result, the second shield 12 and the third shield 13 are electrically connected via the fixing metal fitting 14.

次いで、図5に示すように、ねじ33bを用いて、導電体3の先端部3bに連結金具32bを固定する。以上により、電流測定装置100の組み立てが完了する。   Next, as shown in FIG. 5, the connecting fitting 32b is fixed to the tip portion 3b of the conductor 3 by using the screw 33b. As described above, the assembly of the current measuring device 100 is completed.

次に、電流測定装置100を用いて測定対象電流の電流値を測定する方法について、図面を参照して説明する。   Next, a method of measuring the current value of the current to be measured using the current measuring device 100 will be described with reference to the drawings.

この電流測定装置100を用いて測定対象電流の電流値を測定する際には、まず、導電体3の基端部3aおよび先端部3bにそれぞれ接続されている連結金具32a,32bに連結されている図外のケーブルを図外の測定対象電源に接続する。この際に、測定対象電源から出力される電流が導電体3を流れる。また、検出部2が、導電体3を電流が流れることによって生じる磁界(物理量)を検出して検出信号(二次電流)を出力する。   When the current value of the current to be measured is measured using this current measuring device 100, first, the electric conductor 3 is connected to the connecting fittings 32a and 32b respectively connected to the base end portion 3a and the tip end portion 3b. Connect the cable (not shown) to the power supply to be measured (not shown). At this time, the current output from the power supply to be measured flows through the conductor 3. Further, the detection unit 2 detects a magnetic field (physical quantity) generated by a current flowing through the conductor 3 and outputs a detection signal (secondary current).

この場合、この電流測定装置100では、検出部2がシールド部1によってシールドされているため、外乱の影響が十分に低減され、この結果、電流に応じた磁界を検出部2によって正確に検出することが可能となっている。   In this case, in the current measuring device 100, since the detecting unit 2 is shielded by the shield unit 1, the influence of disturbance is sufficiently reduced, and as a result, the magnetic field corresponding to the current is accurately detected by the detecting unit 2. It is possible.

また、この電流測定装置100では、図5に示すように、シールド部1を構成する第3シールド13と、検出部2の内周面21bとの間に隙間52が生じた状態で検出部2が配設されている。つまり、第3シールド13と検出部2の内周面21bとが十分に離間している。また、この電流測定装置100では、第3シールド13と検出部2の内周面21bとの間の隙間52に樹脂等の絶縁体が充填されていない非充填状態(空間の状態)に維持されている。   Further, in the current measuring device 100, as shown in FIG. 5, the detection unit 2 is provided with a gap 52 formed between the third shield 13 forming the shield unit 1 and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2. Are arranged. That is, the third shield 13 and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 are sufficiently separated from each other. Further, in the current measuring device 100, the gap 52 between the third shield 13 and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 is maintained in a non-filled state (space state) in which an insulator such as resin is not filled. ing.

ここで、絶縁体を挟んで2つの導体を対向して配置した構造体を想定する。この場合、絶縁体の誘電率を「ε」とし、導体の面積を「S」とし、各導体間の距離を「d」とすると、各導体間の静電容量Cは、次の式(1)で表される。
C=εS/d・・・式(1)
上記の式(1)から、各導体間の距離dが大きいほど、つまり、各導体間が離間しているほど、静電容量Cが小さくなることが理解される。また、式(1)から、誘電率εが小さいほど、静電容量Cが小さくなることが理解される。
Here, assume a structure in which two conductors are arranged to face each other with an insulator interposed therebetween. In this case, assuming that the dielectric constant of the insulator is “ε”, the area of the conductor is “S”, and the distance between the conductors is “d”, the electrostatic capacitance C between the conductors is given by the following equation (1) ).
C = εS / d Equation (1)
From the above formula (1), it is understood that the capacitance C decreases as the distance d between the conductors increases, that is, the distance between the conductors increases. Further, from the equation (1), it is understood that the smaller the dielectric constant ε, the smaller the capacitance C.

電流測定装置100を上記した構造体を当てはめると、電流測定装置100における第3シールド13および検出部2が各導体に相当する。このため、第3シールド13と検出部2の内周面21bとが十分に離間しているこの電流測定装置100では、検出部に巻き付けた絶縁シートの上にシールドとしての金属シートを巻き付ける従来の構成、つまりシールドと検出部とが近接している構成と比較して、第3シールド13と検出部2との間の静電容量Cを十分に小さくできることが明らである。また、この電流測定装置100では、上記したように、第3シールド13と検出部2の内周面21bとの間の隙間52が空間の状態に維持されている。この場合、空気の誘電率εは、樹脂等の絶縁体の誘電率εよりも小さい。このため、この電流測定装置100では、樹脂等の絶縁体で隙間52が充填されている構成と比較して、第3シールド13と検出部2との間の誘電率εを小さくすることができる結果、静電容量Cをさらに小さくすることが可能となっている。   When the structure described above is applied to the current measuring device 100, the third shield 13 and the detecting unit 2 in the current measuring device 100 correspond to the conductors. Therefore, in the current measuring device 100 in which the third shield 13 and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 are sufficiently separated from each other, the conventional metal sheet as a shield is wound on the insulating sheet wound around the detection unit. It is clear that the capacitance C between the third shield 13 and the detection unit 2 can be made sufficiently small as compared with the configuration, that is, the configuration in which the shield and the detection unit are close to each other. Further, in the current measuring device 100, as described above, the gap 52 between the third shield 13 and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 is maintained in a space state. In this case, the dielectric constant ε of air is smaller than the dielectric constant ε of an insulator such as resin. Therefore, in the current measuring device 100, the permittivity ε between the third shield 13 and the detection unit 2 can be reduced as compared with the configuration in which the gap 52 is filled with an insulator such as resin. As a result, the capacitance C can be further reduced.

また、検出部2のインダクタンスを「L」とすると、このインダクタンスL、および第3シールド13と検出部2との間の静電容量Cとによって構成されるLC回路の共振周波数fは、次の式(2)で表される。
=1/√(LC)・・・式(2)
上記の式(2)から、静電容量Cが小さいほど、共振周波数fが大きくなり、高周波応答が可能となることが理解される。したがって、第3シールド13と検出部2との間の静電容量Cが十分に小さいこの電流測定装置100では、高周波の電流を検出する際の検出精度を十分に向上させることが可能となっている。
Further, when the inductance of the detection unit 2 is "L", the resonance frequency f r of the capacitance C and the formed LC circuit between the inductance L, and a third shield 13 and the detector 2, the following It is represented by the equation (2).
fr = 1 / √ (LC) ... Equation (2)
From the above equation (2), as the electrostatic capacitance C is small, the resonance frequency f r increases, it is understood that high-frequency response is possible. Therefore, in the current measuring device 100 in which the electrostatic capacitance C between the third shield 13 and the detection unit 2 is sufficiently small, it is possible to sufficiently improve the detection accuracy when detecting a high frequency current. There is.

また、この電流測定装置100では、図5に示すように、シールド部1を構成する第3シールド13が、導電体3を支持する第1支持体41との間に隙間51が生じた状態で配設されている。つまり、導電体3と第3シールド13とが十分に離間している。また、この電流測定装置100では、第3シールド13と第1支持体41との間の隙間51に樹脂等の絶縁体が充填されていない非充填状態(空間の状態)に維持されている。   In addition, in the current measuring device 100, as shown in FIG. 5, in the state where the gap 51 is formed between the third shield 13 forming the shield part 1 and the first support body 41 supporting the conductor 3. It is arranged. That is, the conductor 3 and the third shield 13 are sufficiently separated from each other. Further, in the current measuring device 100, the gap 51 between the third shield 13 and the first support body 41 is maintained in a non-filled state (space state) in which an insulator such as resin is not filled.

ここで、円筒状の第1導電体の周囲に円筒状の絶縁体を挟んで円筒状の第2導電体を同軸に配置した構造体(以下「同軸構造体」ともいう)を想定する。この場合、絶縁体の誘電率を「ε」とし、絶縁体の内径(第1導電体の外径)を「a」とし、絶縁体の外径(第2導電体の内径)を「b」とし、同軸構造体(第1導電体、および第2導電体)の長さを「l」とすると、第1導電体と第2導電体との間の静電容量Cは、次の式(3)で表される。
C=2πεl/ln(b/a)・・・式(3)
上記の式(3)から、第1導電体の外周aに対する第2導電体の内径bの比率(bとaとの差)が大きいほど、つまり、第1導電体と第2導電体とが離間しているほど、静電容量Cが小さくなることが理解される。また、式(3)から、誘電率εが小さいほど、静電容量Cが小さくなることが理解される。
Here, it is assumed that a cylindrical second conductor is coaxially arranged with a cylindrical insulator sandwiched around the cylindrical first conductor (hereinafter, also referred to as “coaxial structure”). In this case, the dielectric constant of the insulator is “ε”, the inner diameter of the insulator (outer diameter of the first conductor) is “a”, and the outer diameter of the insulator (inner diameter of the second conductor) is “b”. And the length of the coaxial structure (the first conductor and the second conductor) is “l”, the electrostatic capacitance C between the first conductor and the second conductor is given by the following equation ( It is represented by 3).
C = 2πεl / ln (b / a) ... Equation (3)
From the above equation (3), the larger the ratio (difference between b and a) of the inner diameter b of the second conductor to the outer periphery a of the first conductor, that is, the first conductor and the second conductor are It is understood that the capacitance C decreases as the distance increases. Further, from the equation (3), it is understood that the smaller the dielectric constant ε, the smaller the capacitance C.

電流測定装置100を上記した同軸構造体を当てはめると、電流測定装置100における導電体3が第1導電体に相当し、第3シールド13が第2導電体に相当する。このため、導電体3と第3シールド13とが十分に離間しているこの電流測定装置100では、例えば、導電体の外周面に巻き付けた絶縁シートの上にシールドとしての金属シートを巻き付ける構成、つまり導電体とシールドとが近接している構成と比較して、導電体3と第3シールド13との間の静電容量Cを十分に小さくできることが明らである。また、この電流測定装置100では、上記したように、第3シールド13と第1支持体41との間の隙間51が空間の状態に維持される。この場合、空気の誘電率εは、樹脂等の絶縁体の誘電率εよりも小さい。このため、この電流測定装置100では、樹脂等の絶縁体で隙間51が充填されている構成と比較して、導電体3と第3シールド13との間の誘電率εを小さくすることができる結果、静電容量Cをさらに小さくすることが可能となっている。   When the above-mentioned coaxial structure is applied to the current measuring device 100, the conductor 3 in the current measuring device 100 corresponds to the first conductor, and the third shield 13 corresponds to the second conductor. Therefore, in the current measuring device 100 in which the conductor 3 and the third shield 13 are sufficiently separated from each other, for example, a configuration in which a metal sheet as a shield is wound around an insulating sheet wound around the outer peripheral surface of the conductor, That is, it is clear that the electrostatic capacitance C between the conductor 3 and the third shield 13 can be made sufficiently small as compared with the configuration in which the conductor and the shield are close to each other. Further, in the current measuring device 100, as described above, the gap 51 between the third shield 13 and the first support body 41 is maintained in a space state. In this case, the dielectric constant ε of air is smaller than the dielectric constant ε of an insulator such as resin. Therefore, in the current measuring device 100, the permittivity ε between the conductor 3 and the third shield 13 can be reduced as compared with the configuration in which the gap 51 is filled with an insulator such as resin. As a result, the capacitance C can be further reduced.

この場合、導電体3と第3シールド13との間の静電容量Cが大きいほど高周波の電流を検出する際の検出精度が低下し、静電容量Cが小さいほど検出精度が向上する。したがって、導電体3と第3シールド13との間の静電容量Cが十分に小さいこの電流測定装置100では、高周波の電流を検出する際の静電容量Cによる影響が低減されて、電流の検出精度をさらに向上させることが可能となっている。   In this case, the greater the capacitance C between the conductor 3 and the third shield 13, the lower the detection accuracy when detecting a high-frequency current, and the smaller the capacitance C, the higher the detection accuracy. Therefore, in the current measuring device 100 in which the electrostatic capacitance C between the conductor 3 and the third shield 13 is sufficiently small, the influence of the electrostatic capacitance C when detecting a high-frequency current is reduced, and the current It is possible to further improve the detection accuracy.

一方、基板5は、検出部2から出力され検出信号に基づいて測定対象電流の値を測定して、測定値を示す電気信号を出力する。次いで、基板5から出力された電気信号は、図外の表示装置に送られて、表示装置によって電流の測定値が表示される。また、基板5から出力された電気信号は、図外の記憶装置に送られて、電気信号によって示される電流の測定値が記憶装置によって記憶される。   On the other hand, the substrate 5 measures the value of the current to be measured based on the detection signal output from the detection unit 2 and outputs an electric signal indicating the measured value. Next, the electric signal output from the substrate 5 is sent to a display device (not shown), and the measured value of the current is displayed by the display device. The electric signal output from the substrate 5 is sent to a storage device (not shown), and the measured value of the current indicated by the electric signal is stored in the storage device.

このように、この検出装置および電流測定装置100によれば、挿通孔21aに支持部4の第1支持体41を挿通させた状態で支持部4における第2支持体42の外側に配設された検出部2を、第3シールド13と内周面21bとの間に隙間52が生じた状態で第3支持体43によって支持するように構成したことにより、第3シールド13と検出部2とを十分に離間させることができる。したがって、この検出装置および電流測定装置100によれば、シールドと検出部とが近接している従来の構成と比較して、第3シールド13と検出部2の内周面21bとの間の静電容量Cを十分に小さくすることができるため、高周波の電流を検出する際の静電容量Cによる影響を低減させて、電流の検出精度を十分に向上させることができる。   As described above, according to the detection device and the current measurement device 100, the detection device and the current measurement device 100 are arranged outside the second support body 42 in the support portion 4 with the first support body 41 of the support portion 4 inserted in the insertion hole 21a. Since the detection unit 2 is configured to be supported by the third support body 43 in the state where the gap 52 is formed between the third shield 13 and the inner peripheral surface 21b, the third shield 13 and the detection unit 2 are Can be sufficiently separated. Therefore, according to the detection device and the current measurement device 100, as compared with the conventional configuration in which the shield and the detection unit are close to each other, the static electricity between the third shield 13 and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 is reduced. Since the capacitance C can be made sufficiently small, the influence of the capacitance C at the time of detecting the high frequency current can be reduced, and the current detection accuracy can be sufficiently improved.

また、この検出装置および電流測定装置100によれば、第3シールド13と検出部2の内周面21bとの間の隙間52を空間の状態に維持したことにより、樹脂等の絶縁体で隙間52が充填されている構成と比較して、第3シールド13と検出部2の内周面21bとの間の誘電率εを小さくすることができる。したがって、この検出装置および電流測定装置100によれば、第3シールド13と検出部2の内周面21bとの間の静電容量Cをさらに小さくすることができる結果、高周波の電流を検出する際の検出精度をより向上させることができる。   Further, according to the detection device and the current measurement device 100, since the gap 52 between the third shield 13 and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 is maintained in a space state, the gap is made of an insulator such as resin. Compared with the configuration in which 52 is filled, the dielectric constant ε between the third shield 13 and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 can be reduced. Therefore, according to the detection device and the current measurement device 100, the capacitance C between the third shield 13 and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 can be further reduced, and as a result, the high frequency current is detected. In this case, it is possible to further improve the detection accuracy.

また、この検出装置および電流測定装置100によれば、支持部4における第1支持体41と第2支持体42との間に配設された第3シールド13を、第1支持体41との間に隙間51が生じた状態で第2支持体42によって支持するように構成したことにより、第1支持体41によって支持されている導電体3と第3シールド13とを十分に離間させることができる。したがって、この検出装置および電流測定装置100によれば、導電体とシールドとが近接している従来の構成と比較して、導電体3と第3シールド13との間の静電容量Cを十分に小さくすることができるため、高周波の電流を検出する際の静電容量Cによる影響を低減させて、電流の検出精度を一層向上させることができる。   Further, according to the detection device and the current measurement device 100, the third shield 13 disposed between the first support body 41 and the second support body 42 in the support portion 4 is connected to the first support body 41. Since the second support member 42 is configured to support the gap 51 between them, the conductor 3 and the third shield 13 supported by the first support member 41 can be sufficiently separated from each other. it can. Therefore, according to the detection device and the current measurement device 100, the electrostatic capacitance C between the conductor 3 and the third shield 13 is sufficient as compared with the conventional configuration in which the conductor and the shield are close to each other. Since it can be made extremely small, the influence of the electrostatic capacitance C at the time of detecting a high frequency current can be reduced, and the current detection accuracy can be further improved.

また、この検出装置および電流測定装置100によれば、第1支持体41と第3シールド13との間の隙間51を空間の状態に維持したことにより、樹脂等の絶縁体で隙間51が充填されている構成と比較して、導電体3と第3シールド13との間の誘電率εを小さくすることができる。したがって、この検出装置および電流測定装置100によれば、導電体3と第3シールド13との間の静電容量Cをさらに小さくすることができる結果、高周波の電流を検出する際の検出精度をさらに向上させることができる。   Further, according to the detection device and the current measurement device 100, by maintaining the gap 51 between the first support body 41 and the third shield 13 in a space state, the gap 51 is filled with an insulator such as resin. The permittivity ε between the conductor 3 and the third shield 13 can be reduced as compared with the configuration described above. Therefore, according to the detection device and the current measurement device 100, the capacitance C between the conductor 3 and the third shield 13 can be further reduced, and as a result, the detection accuracy when detecting a high frequency current can be improved. It can be further improved.

なお、検出装置および測定装置の構成は、上記の構成に限定されない。例えば、第3シールド13と検出部2の内周面21bとの間の隙間52を空間の状態に維持する構成例について上記したが、隙間52に樹脂等の絶縁体を充填する構成を採用することもできる。   The configurations of the detection device and the measurement device are not limited to the above configurations. For example, the configuration example in which the gap 52 between the third shield 13 and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 is maintained in a space has been described above, but a configuration in which the gap 52 is filled with an insulator such as resin is adopted. You can also

また、第1支持体41と第3シールド13との間の隙間51を空間の状態に維持する構成例について上記したが、隙間51に樹脂等の絶縁体を充填する構成を採用することもできる。また、第1支持体41と第3シールド13との間に隙間51が生じない状態で第3シールド13を支持する構成を採用することもできる。具体的には、第3シールド13の内径が第1支持体41の外径よりも僅かに大径となるように第3シールド13を構成して第1支持体41の外周に第3シールド13を嵌め込むことにより、第1支持体41で第3シールド13を支持する構成を採用することができる。また、このように第3シールド13を構成したときには、第2支持体42の外周壁62で第3シールド13を支持する必要がないため、第3シールド13を支持する底板61を有して外周壁62を有しない第2支持体42を採用することもできる。   Further, the configuration example in which the gap 51 between the first support body 41 and the third shield 13 is maintained in a space state has been described above, but a configuration in which the gap 51 is filled with an insulator such as resin may be adopted. .. Further, it is also possible to adopt a configuration in which the third shield 13 is supported in a state in which the gap 51 is not formed between the first support body 41 and the third shield 13. Specifically, the third shield 13 is configured such that the inner diameter of the third shield 13 is slightly larger than the outer diameter of the first support body 41, and the third shield 13 is provided on the outer circumference of the first support body 41. It is possible to adopt a configuration in which the third shield 13 is supported by the first support body 41 by fitting the. Further, when the third shield 13 is configured as described above, it is not necessary to support the third shield 13 by the outer peripheral wall 62 of the second support body 42, and therefore, the outer peripheral wall 62 having the bottom plate 61 that supports the third shield 13 is provided. It is also possible to employ the second support body 42 that does not have the wall 62.

また、第1支持体41、第2支持体42および第3支持体43を一体に形成した支持部4を例に挙げて説明したが、別体に形成した第1支持体41、第2支持体42および第3支持体43を連結して構成した支持部を採用することができる。   Moreover, although the support part 4 in which the first support body 41, the second support body 42, and the third support body 43 are integrally formed has been described as an example, the first support body 41 and the second support body separately formed. A supporting portion configured by connecting the body 42 and the third supporting body 43 can be adopted.

また、検出部2の外周部21cが支持部4における第3支持体43の内周面43bに当接し、検出部2の内周面21bが支持部4における第2支持体42の外周面42aから離間するように、検出部2を第2支持体42の外側に配設して検出部2を支持する例について上記したが、検出部2の外周部21cが第3支持体43の内周面43bから離間し、かつ検出部2の内周面21bが第2支持体42の外周面42aから離間するように、検出部2を第2支持体42の外側に配設する構成を採用することもできる。   Further, the outer peripheral portion 21c of the detecting portion 2 abuts on the inner peripheral surface 43b of the third supporting body 43 of the supporting portion 4, and the inner peripheral surface 21b of the detecting portion 2 contacts the outer peripheral surface 42a of the second supporting body 42 of the supporting portion 4. The example in which the detection unit 2 is disposed outside the second support body 42 so as to be spaced apart from the second support body 42 to support the detection unit 2 has been described above, but the outer peripheral portion 21c of the detection unit 2 is the inner periphery of the third support body 43. The detection unit 2 is arranged outside the second support body 42 so that the detection unit 2 is separated from the surface 43b and the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 is separated from the outer peripheral surface 42a of the second support body 42. You can also

この場合、検出部2の外周部21cと第3支持体43の内周面43bとの間、および検出部2の内周面21bと第2支持体42の外周面42aとの間の少なくとも一方に充填材(誘電率が小さい充填材が好ましい)を充填することで、検出部2を支持することができる。なお、検出部2の内周面21bと第2支持体42の外周面42aとの間に充填材を充填して検出部2を支持したりする構成(つまり、検出部2を支持するのに外周壁72を用いない構成)では、検出部2を支持する底板71を有して外周壁72を有しない第3支持体43を採用することもできる。   In this case, at least one between the outer peripheral portion 21c of the detection unit 2 and the inner peripheral surface 43b of the third support body 43 and between the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 and the outer peripheral surface 42a of the second support body 42. The detector 2 can be supported by filling the above with a filler (preferably a filler having a small dielectric constant). A configuration in which a filling material is filled between the inner peripheral surface 21b of the detection unit 2 and the outer peripheral surface 42a of the second support 42 to support the detection unit 2 (that is, to support the detection unit 2 In the configuration in which the outer peripheral wall 72 is not used), it is possible to employ the third support body 43 that has the bottom plate 71 that supports the detection unit 2 and does not have the outer peripheral wall 72.

また、上記したシールド部1とは異なる構成のシールド部を採用することができる。一例として、第1シールド11に代えて、基板5の裏面に形成した導電パターンを用いる構成を採用することができる。また、電流測定装置100の仕様に応じて、第1シールド11および第2シールド12の一方を有しないシールド部を採用することもできる。   Further, a shield part having a different structure from the shield part 1 described above can be adopted. As an example, instead of the first shield 11, a configuration using a conductive pattern formed on the back surface of the substrate 5 can be adopted. Further, according to the specifications of the current measuring device 100, it is also possible to employ a shield portion that does not have one of the first shield 11 and the second shield 12.

また、検出装置によって検出された物理量(磁界)に基づいて電流を測定する電流測定装置100に適用した例について上記したが、検出装置によって検出された物理量に基づいて電力や抵抗等の電流以外の被測定量を測定する各種の測定装置に適用することができる。   Further, the example applied to the current measurement device 100 that measures the current based on the physical quantity (magnetic field) detected by the detection device has been described above, but other than the current such as electric power and resistance based on the physical quantity detected by the detection device. It can be applied to various measuring devices for measuring the quantity to be measured.

1 シールド部
2 検出部
3 導電体
4 支持部
5 基板
11 第1シールド
12 第2シールド
13 第3シールド
21a 挿通孔
21b 内周面
41 第1支持体
42 第2支持体
43 第3支持体
51,52 隙間
61,71 底板
62,72 外周壁
100 電流測定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 shield part 2 detection part 3 conductor 4 support part 5 board | substrate 11 1st shield 12 2nd shield 13 3rd shield 21a insertion hole 21b inner peripheral surface 41 1st support body 42 2nd support body 43 3rd support body 51, 52 Gap 61,71 Bottom plate 62,72 Outer peripheral wall 100 Current measurement device

Claims (7)

中央部に挿通孔を有する検出部と、当該検出部の前記挿通孔に挿通された導電体と、前記検出部および前記導電体を支持する支持部と、前記検出部をシールドするシールド部とを備えて前記導電体に電流が流れたときに生じる物理量を検出する検出装置であって、
前記支持部は、絶縁体で形成されると共に内側に挿入された前記導電体を支持する筒状の第1支持体と、絶縁体で形成されると共に前記第1支持体の外側に配置された第2支持体と、絶縁体で形成されると共に前記第2支持体の外側に配置されて前記挿通孔に前記第1支持体を挿通させた状態で当該第2支持体の外側に配設された前記検出部を支持する第3支持体とを備えて構成され、
前記シールド部は、前記支持部の周囲に配設されて前記検出部をシールドする外周シールドと、前記第1支持体と前記第2支持体との間に配設されると共に当該第2支持体によって支持されて前記導電体をシールドする筒状の内周シールドとを備えて構成され、
前記検出部は、前記内周シールドと内周面との間に隙間が生じた状態で前記第3支持体によって支持され
前記内周シールドと前記検出部の前記内周面との間の前記隙間が空間の状態に維持されている検出装置。
A detection unit having an insertion hole in the central portion, a conductor inserted in the insertion hole of the detection unit, a support unit that supports the detection unit and the conductor, and a shield unit that shields the detection unit. A detection device for detecting a physical quantity produced when a current flows through the conductor,
The support part is formed of an insulator and has a cylindrical first support body that supports the conductor inserted therein. The support part is formed of an insulator and is disposed outside the first support body. A second support and an insulator, which is arranged outside the second support and is arranged outside the second support in a state where the first support is inserted into the insertion hole. And a third support that supports the detection unit,
The shield part is arranged between the first support body and the second support body, and the second support body is arranged around the support part and shields the detection part. And a cylindrical inner peripheral shield that shields the conductor by being supported by
The detection unit is supported by the third support in a state where a gap is formed between the inner peripheral shield and the inner peripheral surface ,
A detection device in which the gap between the inner shield and the inner surface of the detection unit is maintained in a space state .
前記検出部の前記内周面が前記第2支持体の外周面から離間するように構成されている請求項1記載の検出装置。The detection device according to claim 1, wherein the inner peripheral surface of the detection unit is configured to be separated from the outer peripheral surface of the second support body. 前記第1支持体、第2支持体および第3支持体が一体に形成されている請求項1または2記載の検出装置。The detection device according to claim 1, wherein the first support, the second support, and the third support are integrally formed. 前記第3支持体は、底板と、当該底板に立設されると共に先端部側から基端部側に向かうに従って厚みが厚くなる形状に形成された外周壁とを備え、前記第2支持体の外側に配設された前記検出部の外周部が前記外周壁における上下方向の中間部位において当該外周壁の内周面に当接して前記支持部に対する当該検出部の移動を規制した状態で当該検出部を支持可能に構成されている請求項1から3のいずれかに記載の検出装置。The third support includes a bottom plate and an outer peripheral wall that is provided upright on the bottom plate and has a thickness that increases from the tip end side toward the base end side. The detection is performed in a state in which the outer peripheral portion of the detection portion disposed on the outside abuts the inner peripheral surface of the outer peripheral wall at an intermediate portion in the vertical direction of the outer peripheral wall to restrict movement of the detection portion with respect to the support portion. The detection device according to any one of claims 1 to 3, which is configured to be able to support the portion. 前記第2支持体は、当該第1支持体から離間する筒状に形成され、
前記内周シールドは、前記第1支持体との間に隙間が生じた状態で前記第2支持体によって支持されている請求項1から4のいずれかに記載の検出装置。
The second support is formed in a tubular shape separated from the first support,
The detection device according to claim 1, wherein the inner peripheral shield is supported by the second support in a state where a gap is formed between the inner shield and the first support.
前記第1支持体と前記内周シールドとの間の前記隙間が空間の状態に維持されている請求項記載の検出装置。 The detection device according to claim 5 , wherein the gap between the first support and the inner shield is maintained in a space state. 請求項1からのいずれかに記載の検出装置と、当該検出装置によって検出された前記物理量に基づいて前記電流を測定する測定部とを備えている測定装置。 A detection device according to any one of claims 1 to 6, in which the measurement apparatus and a measurement unit for the current measured on the basis of the physical amount detected by the detection device.
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