JPH01169369A - 電流検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は１強磁性体コアに巻回、又は貫通させた導線
に被検出直流電流を流し、これによって変化する上記強
磁性体コアの磁気を検出して直流電流を検出する電流検
出器に関する。

〔従来の技術〕

１この種の従来の電流検出器を第４図に示す。図におい
て、１は環状の強磁性体コアで２回周形状を有する磁路
の一部に磁気ギヤラグ２が設けられている。この磁気ギ
ャッｆ２内には、ホール素子等の感磁素子３が樹脂４で
固定されて配設されている。強磁・性体コア１の磁路に
は被検出電流の流れる導線５．が巻回されている。感磁
素子３はリード線６によってコネクタ７と接続されてい
る。コネクタ７には９図示していないが、増幅器など信
号処理回路の構成部品を実装した回路基板が接続されて
いる。そして、この回路基板に、コネクタ７に嵌合する
外部端子と出力信号の調整用可変抵抗器が取り付けられ
ている。このような電流検出器は例えば、実開昭５７−
７３６６４号公報に示されている。

上記構成において、導線５に被検出電流が流れ？）と、
その電流値に比例した大きさの磁界が磁気Ｖヤップ２に
発生し、感磁素子３からその発生磁界に比例した検出信
号（電気信号）がリード線６叉びコネクタ７を通して出
力される。この検出信号は２図示されない上記回路基板
上の増幅器によ−）で増幅された後上記被検出電流の検
出信号として出力される。一方２回路基板に取り付けら
れた（１丁亥抵抗器により感磁素子３からの信号の増幅
量・Ｉパ）調整が行われる。これは電流検出器を電流値
を検出すべき被測定器に組み込んだ後、導線５に試験電
流を流して所望の出力が得られるように調整される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電流検出器は以上のように、感磁素子３、ト・信
号処理回路部品を実装した回路基板とが別体となってい
る。このため、感磁素子３と回路基板、艷をノイズ防止
のためにツイストされたリード線６によって接続しなけ
ればならず２部品点数が増えると共に、その取付作業及
び管理が必要となるという問題点があった。

この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たもので９部品点数が少なく、接続用リード線が不要の
電流検出器を得ることを目的としている。

１本発明はまた。環境の変化に対しても出力信号の変動
が少なく２組立後に最終調整の必要のない電流検出器を
得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の電流検出器は、磁路の一部に磁気ギャップが
設けられた強磁性体コアと、感磁素子と。

この感磁素子からの検出信号を増幅する増幅器とを備え
、前記感磁素子を信号処理回路が構成された回路基板に
実装して前記磁気ギャップ内に配設すると共に、この回
路基板に前記増幅器の出力信号の取出し口と、前記増幅
器の出力電圧と比較用の基準電圧の取出し口を設けると
共に、前記回路基板に基準電圧値を調整するためのトリ
ミング用の調整抵抗体を設けたものである。

〔作用〕

感磁素子はその出力信号の処理が行われる増幅器を有し
た回路基板に実装されているので、感磁素子と回路基板
を接続するリード線は不要である。

また回路基板には、増幅器の出力に比例した出力信号、
即ち、被検出電流に比例した出力信号の取出し７０と、
その増幅器の出力電圧と比較用の基準電圧の取出・し口
と基準電圧値をトリミング調整する調整用抵抗体が設け
られているので２機械的振動、湿度、電源電圧などの変
化に対しても出力信号の変動が少なく２耐ノイズレベル
が高く、信頼性が向上する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図（ａ）、［有］）、０）はこの発明の一実施例の
構造φ を示す図であり、第１図と同一符号は同−又は対応部分
を示している。ホール素子あるいは磁気抵抗素子等から
なる感磁素子３ば、との感磁素子３からの信号処理機能
を有する回路を実装した回路基板８に他の部品と共に一
体に実装されている。

回路基板８における感磁素子３の実装面は２強磁性体フ
ァ１のギャップ２内にそのギャップ形成面とほぼ平行に
介在している。磁気ギャップ２内に発生した磁界は感磁
素子３により電気信号に変換され２回路基板８上の回路
によって信号処理され。

検出信号として取出し口としての外部端子９から出力さ
れるようになっている。外部端子９には。

電源用の入力端子も含まれている。強磁性体コア１と回
路基板８とは、絶縁性のケース１０に収容されて固定さ
れている。ケース１０は強磁性体コア１収容用の環状凹
部を有する収容部１００−１と回路基板８の収容部１０
０−２とを有している。ケースＩＯのうち強磁性体コア
１の収容部はその上部において蓋体１０１で塞がれる。

ケース１０の外側から強磁性体コア１の周囲に導線５が
巻回、又は貫通され、導線５の両端５−１゜５−２はケ
ース１０に設けられた掛止部１０２に機械的に止められ
ている。回路基板８の上部は図（ｃ）に示すように、ケ
ース１０の外側に露出しており、この露出部にはトリミ
ングが可能な調整用抵抗体１３が形成されている。トリ
ミングによる抵抗値の調整後２回路基板８を収容してい
る側のケース１０にはカバー１１が取り付けられる。

第２図は第１図の回路基板８上に構成された信号処理回
路の一例を示す。図中、■、はツェナーダイオード等か
らなる定電圧源１５の出力電圧、　８ｉは感、磁素子３
の出力電圧で、差動増幅器１４に印加される。１５は差
動増幅器１４０反転入力端子に接続された抵抗器、１３
−２は差動増幅器１４の非反転入力端子とアース間に接
続された基準電圧設定用の調整用抵抗器である。ｖｏは
差動増幅器１４の出力電圧で外部端子９に接続されてい
る。

１６．１３−３はそれぞれ定電圧源１５とアース間に直
列に接続された固定抵抗器及び調整用抵抗器で、その交
点は基準電圧ｖｓを作ると共に、外部端子９に接続され
ている。調整用抵抗器１３−１はフィードバック用とし
て差動増幅器の出力端子と反転入力端子との間に接続さ
れている。なお。

調整用抵抗器１３−１．１３−２．１３−３はトリミン
グ用として設けられており、第１図（Ｃ）では調整用抵
抗体１３にまとめて図示されている。

次に動作について説明する。

強磁性体コア１の磁気特性、磁気ギャップ２の寸法（間
隙）、感磁素子３及び差動増幅器１４の特性等にはバラ
ツキが有り、このバラツキによつで出力電圧Ｖ。はバラ
ツキを持つ。そこで、このバラツキを所望の誤差内に収
めるため１回路基板８上の信号処理回路の一部に調整用
抵抗器１３−１゜１３−２　、　（１３−３）が設けら
れており、導線５に一定の試験電流を流して出力電圧Ｖ
。を観察しながら調整用抵抗器１３−１．１３−２．（
１３−３）にトリミングを施し、その抵抗値を変化させ
て上記バラツキを小さくする。即ち、上記出力電圧で表
わされ、調整用抵抗器１３−１の抵抗値を変えることに
より、出力を調整することができろつ同様に、調整用抵
抗器１３−３にもトリミングを施して抵抗値を変化させ
ることにより、所望の基準電圧出力ＶＳＴを作ることが
できる。このトリミングには研摩粉の吹き付け、もしく
はレーザ光による方法等があり、調整後ケース１０には
カバー１１あるいは樹脂をコーティングして信頼性を向
上させることもできる。

このように、感磁素子３を回路基板８に実装し。

この回路基板８に被測定電流と比例関係をもつ出力信号
の取出し口と、同じ定電圧電源から作られた基準電圧出
力信号の取出し口とを設けているので２次のような利点
がある。すなわち。

■感磁素子３と信号処理回路とを接続するＩＪ−導線が
不要となり２部品点数が減少すると共に取付作業及び管
理が容易となる。

■環境の変化に対しても安定した出力が得られる。

■外部端子９よシ出力信号Ｖ。及び基準電圧信号ｖｓＴ
を比較器に接続して使用することによシ、基準電圧値Ｖ
ＳＴより上下の出力信号Ｖ。によって反転した出力を比
較器より得る事が出来、出力電圧ｖｏと基準電圧信号ｖ
ｓ’ｒは同一の定電圧源１５から作られているため、た
とえ入力電圧Ｖ。Ｃが大きく変動して定電圧出力ｖｒが
多少変動しても、第３図に示すように、出力電圧Ｖ。と
基準電圧信号ＶＳＴはほぼ同じ比率で変化するため、電
源電圧変動に対しても影響の少ない電流検出器を作る事
が可能であ”る。また、複数の異った値の基準電圧信号
を作る事も可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば２強磁性体コア
の磁気ギャップ内に配設される感磁素子を信号処理回路
の回路基板に実装し、この回路基板に検出信号に比例し
た出力信号の取出し口と同一の定電圧源から分圧された
基準電圧出力信号の取出し口とを設けたため、接続リー
ド線の取付作業、管理が不要となる。また、出力調整が
容易で環境の変化に対しても出力信号の変動が少なく。

組立後の最終調整が不要になるという効果があり。

精度の高い制御用及び保護用の出力信号の取出し口を持
ったものが安価に得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図１図（ａ）は一部
破断側面図２図（ｂ）は一部破断乎面図２図（ｃ）は側
面図、第２図は第１図の回路基板上に構成され電流検出
器の構成図である。 １・・・強磁性体コア、２・・・磁気ギャップ、３・・
・感磁素子、５・・・導線、８・・・回路基板、１３−
１゜１３−２．１３−３・・・調整用抵抗器、１４・・
・差動増幅器、１５・・・定電圧源。 第　２　図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少くとも、閉磁路の一部に磁気ギャップが設けら
   れた少くとも、 強磁性体コアと、感磁素子と、少くとも、この感磁素子
   からの検出信号を増幅する増幅器とを備えた電流検出器
   において、前記感磁素子を、信号処理回路が構成された
   回路基板に実装して前記磁気ギャップ内に配設すると共
   に、この回路基板に、前記増幅器の出力と比例した出力
   信号の取出し口と、基準電圧の取出し口とを設けた事を
   特徴とする電流検出器。
2. （２）前記基準電圧は前記回路基板上に実装されたトリ
   ミング用の調整抵抗体によって電圧値が調整可能にされ
   ている事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電流
   検出器。