JP7553018B2 - 電流センサ及び電力量計 - Google Patents
電流センサ及び電力量計 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7553018B2 JP7553018B2 JP2020184245A JP2020184245A JP7553018B2 JP 7553018 B2 JP7553018 B2 JP 7553018B2 JP 2020184245 A JP2020184245 A JP 2020184245A JP 2020184245 A JP2020184245 A JP 2020184245A JP 7553018 B2 JP7553018 B2 JP 7553018B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic flux
- printed circuit
- current sensor
- current
- circuit board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 57
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910001219 R-phase Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
これらの電流センサは被測定電流が流れる一次側回路とは電気的に分離されているため、一次側回路に悪影響を与えることなく高精度に電流を測定可能である。
図10は、この特許文献1に記載された電流センサの概略構成図である。この電流センサは、ほぼコ字型の一対の集磁コア51a,51bの端面を、空隙部を介して突き合わせることにより全体を環状に形成し、その中央開口部に、被測定電流が流れるバー状の導体61を貫通させると共に、上記空隙部には、プリント基板52上で互いに直列接続されたコイルパターン53a,53bが配置されている。
上記外部磁場の影響を低減させるには、導体61を集磁コア51a,51bの中央開口部の中心に配置し、かつ、空隙部の上下方向中央位置にコイルパターン53a,53bが位置するようにプリント基板52を配置することが望ましいが、そのような配置は導体61とプリント基板52とが干渉することになって物理的に不可能である。
被測定電流が流れる導体と、
空隙部を形成する一対の対向面を有し、かつ、前記被測定電流により発生する磁束を集める集磁コアと、
前記空隙部に配置され、かつ、前記磁束が鎖交して誘導電圧を発生する磁気検出手段と、
前記誘導電圧に基づいて前記被測定電流を算出する演算手段と、
を備えた電流センサにおいて、
前記一対の対向面からほぼ等距離の位置に前記磁気検出手段を配置したことを特徴とする。
被測定電流が流れる導体と、
空隙部を形成する一対の対向面を有し、かつ、前記被測定電流により発生する磁束を集める集磁コアと、
前記空隙部に配置され、かつ、前記磁束が鎖交して誘導電圧を発生する磁気検出手段と、
前記誘導電圧に基づいて前記被測定電流を算出する演算手段と、
を備えた電流センサにおいて、
前記一対の対向面からほぼ等距離の位置に、前記磁気検出手段を備えたプリント基板の板厚の中心線が位置するように前記プリント基板を配置したことを特徴とする。
前記磁気検出手段がプリント基板上のコイルパターンにより形成されていることを特徴とする。
第1の集磁コアと第2の集磁コアとを対向させて形成した前記空隙部内に、複数の前記コイルパターンを配置して各コイルパターンを直列に接続したことを特徴とする。
前記プリント基板の板厚のほぼ中心線上に前記導体が配置されていることを特徴とする。
複数の前記コイルパターンが、単一の前記プリント基板上に形成されていることを特徴とする。
複数の前記コイルパターンが、個別の前記プリント基板上にそれぞれ形成されていることを特徴とする。
前記プリント基板に形成した切欠き部に前記導体を配置したことを特徴とする。
前記導体に形成した貫通孔に前記プリント基板を貫通させたことを特徴とする。
前記プリント基板が複数の単位基板を積層して構成され、前記単位基板の表面または裏面に前記コイルパターンが形成されていることを特徴とする。
図1は、この実施形態に係る電流センサの第1実施例であり、図1(a)は正面図、図1(b)は斜視図、図1(c)は主要部の拡大正面図である。
図1(a),(b)において、ほぼコ字型の集磁コア11a,11bが空隙部gを介して突き合わされ、その中央開口部30の中心には、被測定電流が流れるバー状の導体21が紙面に直交する方向に貫通している。
なお、図2はプリント基板12a,12b上のコイルパターン13a,13bの一例を示す平面図である。これらのプリント基板12a,12bやコイルパターン13a,13bの形状は、図2に示す例に限定されないことは言うまでもない。
プリント基板12a上のコイルパターン13aは、集磁コア11a,11bの各端面(プリント基板12aとの対向面)11a’,11b’からほぼ等しい距離Lgに配置されている。この図1(c)では、一方のプリント基板12a上のコイルパターン13aのみが示されているが、他方のプリント基板12b上のコイルパターン13bについても、集磁コア11a,11bの各端面(プリント基板12bとの対向面)からほぼ等しい距離Lgに配置されている。
ここで、図1(c)に示すように、プリント基板12a,12bの板厚の中心線c上に導体21を配置すれば、図10の従来構造と比べて中央開口部30の面積を小さくすることができ、これによって集磁コア11a,11bの小型化、ひいては電流センサ全体の小型化が可能になる。
この第2実施例では、第1実施例におけるほぼコ字型の集磁コア11a,11bの代わりに直線状の集磁コア11c,11dを用いている。本実施例においても、プリント基板12a,12b上のコイルパターン13a,13bは、集磁コア11c,11dの内面(プリント基板12a,12bとの対向面)からほぼ等しい距離Lgに配置されている。
このことは、図1に示した第1実施例についても同様であり、コイルパターン13a,13bを集磁コア11a,11bの対向面からほぼ等しい距離Lgに配置することにより、コイルパターン13a,13bの誘導電圧の誤差は最も小さくなる。
この第3実施例は、切欠き部12eを有するほぼコ字型の単一のプリント基板12cの両端部上面にコイルパターン13a,13bを形成し、これらのコイルパターン13a,13bを、空隙部gにおいて集磁コア11a,11bの対向面からほぼ等しい距離Lgに配置したものである。この場合、被測定電流が流れる導体22は、上記切欠き部12eにおいて直角方向に屈曲するようにほぼL字型に形成されている。
上述したプリント基板12c及び導体22の構造は、図3に示した直線状の集磁コア11c,11dと組み合わせて用いることも可能である。
この第4実施例は、導体23の一部に貫通孔23aを形成し、この貫通孔23aに貫通させた単一のプリント基板12dの両端部上面に形成したコイルパターン13a,13bを直線状の集磁コア11c,11dの対向面からほぼ等しい距離Lgに配置したものである。
上述したプリント基板12d及び導体23の構造は、図1や図5に示したほぼコ字型の集磁コア11a,11bと組み合わせて用いることも可能である。
この第5実施例は、直線状の集磁コア11c,11dの間にプリント基板12dを配置すると共に、プリント基板12dと一方の集磁コア11dとの間に導体21を配置し、プリント基板12dの両端部上面に形成したコイルパターン13a,13bを集磁コア11c,11dの対向面からほぼ等しい距離Lgに配置したものである。
前述した第1~第5実施例では、単一の基板からなるプリント基板の表面にコイルパターンを形成しているが、以下に説明するように、複数の基板(以下、単位基板という)を積層して1枚のプリント基板を形成し、各単位基板の表面または裏面にコイルパターンを形成すると共に、プリント基板の板厚の中心線が集磁コアの対向面からほぼ等しい距離に位置するようにプリント基板を配置しても良い。
このように複数の単位基板を積層して1枚のプリント基板を形成し、各単位基板の表面または裏面にコイルパターンを形成する着想は、第2~第5実施例に示した集磁コアの形状、構造や集磁コアとプリント基板との位置関係に対しても適用可能である。
従って、プリント基板12e,12f,12g,12hに平行な方向の外部磁場によるコイルパターン13a,13bの誘導電圧の誤差を低減して、導体21に流れる電流を正確に測定することができる。
すなわち、電流センサの変形例としては、ほぼC字型やU字型の単一の集磁コア(図示せず)を用いてその端部の対向面により空隙部を形成し、この空隙部内に配置されるプリント基板上のコイルパターンと上記対向面との間の距離がほぼ等しくなるように構成しても良く、あるいは、コイルパターンが形成された一または複数の単位基板からなるプリント基板の板厚の中心線と上記対向面との間の距離がほぼ等しくなるようにプリント基板を配置しても良い。
この電力量計200は、電源線101R,101T(何れも前述した導体21~23に相当)にそれぞれ接続されてR相電流IR,T相電流ITを測定する本発明に係る電流センサ100a,100bと、電源線101R,101Sの間に接続されてR相-S相間の電圧を測定する電圧センサ201aと、電源線101S,101Tの間に接続されてS相-T相間の電圧を測定する電圧センサ201bと、電流センサ100a,100b及び電圧センサ201a,201bによる電流・電圧検出値を演算処理して電力量を算出する電力量算出部202と、算出した電力量を表示出力または外部に伝送出力する出力部203と、によって構成されている。
更に、電流センサ100a,100bの小型化によって電力量計200自体の小型化が可能になる等の利点がある。
11a’,11b’:端面(対向面)
12a,12b,12c,12d,12e,12f,12g,12h: プリント基板
12e’,12f’,12g’,12h’:単位基板
12e:切欠き部
13a,13b:コイルパターン
21,22,23:導体
23a:貫通孔
30:中央開口部
100a,100b:電流センサ
101R,101S,101T:電源線
200:電力量計
201a,201b:電圧センサ
202:電力量算出部
203:出力部
g:空隙部
SP:交流電源
R,S,T:出力端子
N:中性点
LD:負荷
Claims (4)
- 被測定電流が流れる導体と、
第1空隙部を形成する一対の第1対向面と、第2空隙部を形成する一対の第2対向面と、を有し、かつ、前記被測定電流により発生する磁束を集める集磁コアと、
前記第1空隙部に配置され、かつ、前記磁束が鎖交して第1誘導電圧を発生する第1磁気検出手段と、
前記第2空隙部に配置され、かつ、前記磁束が鎖交して第2誘導電圧を発生する第2磁気検出手段と、
前記第1誘導電圧及び前記第2誘導電圧に基づいて前記被測定電流を算出する演算手段と、
を備えた電流センサにおいて、
前記一対の第1対向面からほぼ等距離の位置に前記第1磁気検出手段を配置し、
前記一対の第2対向面からほぼ等距離の位置に前記第2磁気検出手段を配置し、
互いに逆位相の前記第1誘導電圧と前記第2誘導電圧が相殺され、外部磁場の影響が低減され、
前記第1磁気検出手段がプリント基板上の第1コイルパターンにより形成され、
前記第2磁気検出手段が前記プリント基板上の第2コイルパターンにより形成され、
前記プリント基板に形成した切欠き部において、前記プリント基板の板厚のほぼ中心線上に前記導体を配置し、
前記導体は、前記切欠き部において、直角方向に屈曲するようにL字型に形成される、
電流センサ。 - 請求項1に記載した電流センサにおいて、
前記集磁コアは、第1の集磁コアと、第2の集磁コアと有し、
前記第1の集磁コアと前記第2の集磁コアとを対向させて形成した前記第1空隙部内に、前記第1コイルパターンを配置し、
前記第1の集磁コアと前記第2の集磁コアとを対向させて形成した前記第2空隙部内に、前記第2コイルパターンを配置し、
前記第1コイルパターンと前記第2コイルパターンとを直列に接続した、
電流センサ。 - 請求項1または2に記載した電流センサにおいて、
前記プリント基板が複数の単位基板を積層して構成され、前記単位基板の表面または裏面に前記第1コイルパターン及び前記第2コイルパターンのそれぞれが形成されている、
電流センサ。 - 請求項1~3の何れか1項に記載した電流センサと、
前記導体を含む複数の導体間の電圧を測定する電圧センサと、
前記電流センサによる電流検出値及び前記電圧センサによる電圧検出値を用いて電力量を算出する電力量演算部と、
を備える、
電力量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020184245A JP7553018B2 (ja) | 2020-11-04 | 2020-11-04 | 電流センサ及び電力量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020184245A JP7553018B2 (ja) | 2020-11-04 | 2020-11-04 | 電流センサ及び電力量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022074306A JP2022074306A (ja) | 2022-05-18 |
JP7553018B2 true JP7553018B2 (ja) | 2024-09-18 |
Family
ID=81605471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020184245A Active JP7553018B2 (ja) | 2020-11-04 | 2020-11-04 | 電流センサ及び電力量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7553018B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2024061430A (ja) * | 2022-10-21 | 2024-05-07 | 甲神電機株式会社 | 電流センサ |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000043795A1 (fr) | 1999-01-21 | 2000-07-27 | Tdk Corporation | Detecteur de courant |
JP2009210406A (ja) | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電流センサ及び電力量計 |
JP2010048809A (ja) | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Robert Seuffer Gmbh & Co Kg | 電流検出装置 |
JP2012225872A (ja) | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Alps Green Devices Co Ltd | 電流センサ |
JP2018004284A (ja) | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 日置電機株式会社 | センサおよび電流測定装置 |
JP2019152558A (ja) | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 富士電機メーター株式会社 | 電流センサ及び電力量計 |
JP2020060504A (ja) | 2018-10-12 | 2020-04-16 | 富士電機メーター株式会社 | 電流センサ及び電力量計 |
-
2020
- 2020-11-04 JP JP2020184245A patent/JP7553018B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000043795A1 (fr) | 1999-01-21 | 2000-07-27 | Tdk Corporation | Detecteur de courant |
JP2009210406A (ja) | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電流センサ及び電力量計 |
JP2010048809A (ja) | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Robert Seuffer Gmbh & Co Kg | 電流検出装置 |
JP2012225872A (ja) | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Alps Green Devices Co Ltd | 電流センサ |
JP2018004284A (ja) | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 日置電機株式会社 | センサおよび電流測定装置 |
JP2019152558A (ja) | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 富士電機メーター株式会社 | 電流センサ及び電力量計 |
JP2020060504A (ja) | 2018-10-12 | 2020-04-16 | 富士電機メーター株式会社 | 電流センサ及び電力量計 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022074306A (ja) | 2022-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2023049304A (ja) | 電流センサ及び電力量計 | |
JP5366418B2 (ja) | 電流検出器およびこれを用いた電力量計 | |
CN110657826B (zh) | 用于感应位置编码器的标尺构造 | |
US7626376B2 (en) | Electric current detector having magnetic detector | |
JP2008002876A (ja) | 電流センサおよび電子式電力量計 | |
US9684016B2 (en) | Sensors | |
CN112485495B (zh) | 电流传感器 | |
US8493059B2 (en) | Shunt sensor and shunt sensor assembly | |
JP2007183221A (ja) | 電流センサ | |
JPH11223505A (ja) | 誘導型位置測定装置 | |
CA2639794C (en) | Current sensor | |
JP3559225B2 (ja) | 誘電型位置検出装置 | |
JP2005321206A (ja) | 電流検出装置 | |
JP5820164B2 (ja) | 電流検出装置およびこれを用いた電力量計 | |
JP7553018B2 (ja) | 電流センサ及び電力量計 | |
JP5859273B2 (ja) | 分電盤 | |
JP2019152558A (ja) | 電流センサ及び電力量計 | |
JP2011220952A (ja) | 電流検出装置及びこれを用いた電力量計 | |
CN115639390A (zh) | 用于大电流的差动电流传感器 | |
JP5869785B2 (ja) | 電流検出装置及び電力量計 | |
JP2008101914A (ja) | 電流センサおよび電子式電力量計 | |
JP7439424B2 (ja) | 電流センサ及び電力量計 | |
JP2023010033A (ja) | 電流センサ及び電力量計 | |
JP2023157359A (ja) | 電流センサ及び電力量計 | |
JP2024125037A (ja) | 電力量計 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20220927 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20221006 |
|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20231016 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240517 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240528 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240724 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240806 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240827 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7553018 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |