JPH02236174A - 電流センサ - Google Patents
電流センサInfo
- Publication number
- JPH02236174A JPH02236174A JP5517189A JP5517189A JPH02236174A JP H02236174 A JPH02236174 A JP H02236174A JP 5517189 A JP5517189 A JP 5517189A JP 5517189 A JP5517189 A JP 5517189A JP H02236174 A JPH02236174 A JP H02236174A
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- Japan
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- current
- operational amplifier
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- current sensor
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- Pending
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 101150064138 MAP1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
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。
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]
本発明は非接触での電流の測定のために用いる電流セン
サに関し、特にその位相特性の補正を行うようにした電
流センサに関するものである。
サに関し、特にその位相特性の補正を行うようにした電
流センサに関するものである。
[従来の技術]
従来の電流センサは、たとえば第2図に示すように構成
されている.ここで、1は磁気回路を形成するためのコ
ア、L1はコア1を貫通する1次コイル、L2はコア1
に巻回された2次コイル, HEはコア1に取り付けた
ホール素子である。ホール素子HHの出力atを入力抵
抗R,およびR2を通して演算増幅器A,に入力する.
増幅器^1の出力eoを2次コイルL2に印加すると共
に、この2次コイルL2に測定用抵抗R.を接続し、こ
の抵抗R.の両端の電圧の形で被測定電流、すなわち1
次コイルし,に流れる電流i.を示す指標を得る。
されている.ここで、1は磁気回路を形成するためのコ
ア、L1はコア1を貫通する1次コイル、L2はコア1
に巻回された2次コイル, HEはコア1に取り付けた
ホール素子である。ホール素子HHの出力atを入力抵
抗R,およびR2を通して演算増幅器A,に入力する.
増幅器^1の出力eoを2次コイルL2に印加すると共
に、この2次コイルL2に測定用抵抗R.を接続し、こ
の抵抗R.の両端の電圧の形で被測定電流、すなわち1
次コイルし,に流れる電流i.を示す指標を得る。
第2図に示す従来例において、増幅器A1の小信号周波
数特性G(jω)は、低,中周波数領域において1次遅
れ系として近似でき、 aoc ”差動増幅器八1のDCゲインω=角周波数(
rad/sec) T=時定数 となる。この場合の小信号周波数特性の一例を第3図(
a)および(b)に示す。
数特性G(jω)は、低,中周波数領域において1次遅
れ系として近似でき、 aoc ”差動増幅器八1のDCゲインω=角周波数(
rad/sec) T=時定数 となる。この場合の小信号周波数特性の一例を第3図(
a)および(b)に示す。
[発明が解決しようとするv1題]
式(1)のような周波数特性を持つ演算増幅器を第2図
の増幅器^1として用いた場合、電流センナとしての2
次電流I2の周波数特性は、第3図(a)に示すように
、ある特定の周波数f0= 10kHzでゲインに大き
なへこみをもち、電流センサの測定精度を劣化させる。
の増幅器^1として用いた場合、電流センナとしての2
次電流I2の周波数特性は、第3図(a)に示すように
、ある特定の周波数f0= 10kHzでゲインに大き
なへこみをもち、電流センサの測定精度を劣化させる。
この周波数f.でへこみの生じる要因として、第3図(
b)に示すように、演算増幅器AIの入力e1に対する
出力e0の位相遅れがあることが考えられる。
b)に示すように、演算増幅器AIの入力e1に対する
出力e0の位相遅れがあることが考えられる。
そこで、本発明の目的は、前記従来例の欠点を除去し、
増幅器の人力+111に対する出力e0の位相遅れを改
善することによって、電流センサの2次電流の周波数特
性においてゲインのへこみを改善し、以て電流測定の精
度を改善するようにした電流センサを提供することにあ
る. [課題を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明は、被測定電
流の流れる導体とコアを介して結合された2次コイルを
有し、コアに取り付けたホール素子の出力電圧を演算増
幅器に印加して得た電流を2次コイルに流し、2次コイ
ルに接続した測定抵抗より電流に対応する電圧を取り出
して、被測定電流を求める電流センサにおいて、演算増
幅器の入力側と出力側との間に、演算増幅器の出力の入
力に対する位相遅れを補正する位相補正回路を配置した
ことを特徴とする。
増幅器の人力+111に対する出力e0の位相遅れを改
善することによって、電流センサの2次電流の周波数特
性においてゲインのへこみを改善し、以て電流測定の精
度を改善するようにした電流センサを提供することにあ
る. [課題を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明は、被測定電
流の流れる導体とコアを介して結合された2次コイルを
有し、コアに取り付けたホール素子の出力電圧を演算増
幅器に印加して得た電流を2次コイルに流し、2次コイ
ルに接続した測定抵抗より電流に対応する電圧を取り出
して、被測定電流を求める電流センサにおいて、演算増
幅器の入力側と出力側との間に、演算増幅器の出力の入
力に対する位相遅れを補正する位相補正回路を配置した
ことを特徴とする。
[作 用]
本発明では、電流センサにおける電流検出部の演算増幅
器に位相補正用の帰還回路を設けることによって、増幅
器の位相遅れを補償するようにしたので、電流センサの
2次電流の周波数特性におけるゲインのへこみを軽減す
ることができ、その結果、広い周波数範囲にわたって安
定して電流測定を行うことができ、かつ測定の精度を向
上させることができる。
器に位相補正用の帰還回路を設けることによって、増幅
器の位相遅れを補償するようにしたので、電流センサの
2次電流の周波数特性におけるゲインのへこみを軽減す
ることができ、その結果、広い周波数範囲にわたって安
定して電流測定を行うことができ、かつ測定の精度を向
上させることができる。
[実施例]
以下に、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る. 第1図は本発明電流センサの一実施例の構成を示し、こ
こで、第2図の従来例と同様の部分には同一記号を付す
ことにする.第1図において、抵抗R,とコンデンサC
tとを直列に接続した回路を演算増幅器^嵩の一方の人
力端子(−) と出力端子との間に接続する。この直列
回路は演算増幅器^,の位相特性を改善するために加え
たものであり、抵抗R,.R. ,R,とコンデンサC
,とを含んだ増幅器^1のゲイン周波数特性の一例は第
4図(a)に示すようになり、同様に位相特性は第4図
(b)に示すようになる. 第1図の回路において、演算増幅器^1の小信号周波数
特性を式(1)で表した場合に、電流センサの2次電流
I,の周波数特性においてゲインがへこみを持つ周波数
f0近辺において、 (iocβ〉〉1 β<<1 ただし、 の関係が成立するとき、増幅器^,と抵抗R.,R2,
R,およびコンデンサCfで構成される回路の入力電圧
elと出力電圧e0のf0付近における位相差θロは次
式で近似できる. θD=−90deg+tan−’ 2πf.Cf(R.
◆Rr){an−’ 2πfolr(R+”Rr)T/
(GocCrR1+T)・−(2) このとき、 θ。>−75deg ・・・(3) を満足するように、つまり位相遅れが75deg以下に
なるように、抵抗R..RfおよびコンデンサC,を選
定することによって、電流センサの2次電流I2の周波
数特性におけるゲインのへこみは軽減され、電流センサ
の電流測定精度が向上する.上述した本発明電流センサ
の具体例として、演算増幅器At : T=0.000
53,Goc−1.O X 10’ホール素子HE :
HW302B (旭化成電子)2次コイルL2 :
1000ターン なる仕様の部品と素子を用いて第1図示の位相補正回路
を構成し、式(3)に基きRf,Cf,R.の数値例を
、 Rf= IMΩ C,= IOOFF R,=510 Ω に定め、得られた電流センサにおける(2次電流)/(
1次電流)の周波数特性を測定した結果を第5図(b)
に示す.この測定結果と対比して、従来例の回路構成に
よる電流センサにおける(2次電流)/(1次電流)の
周波数特性を測定した結果を第5図(a)に示す.第5
図(a)と(b) とを対比するとわかるように、本発
明によれば、広い周波数範囲にわたって安定に電流を測
定することができる. [発明の効果] 本発明によれば、電流センサの精度を下げる一因である
周波数特性のへこみを増幅部の位相特性を改善すること
によって軽減することができ、それによって広い周波数
範囲にわたって安定して電流を測定することができ、以
て電流測定の精度を向上させることができる利点を有す
る。
る. 第1図は本発明電流センサの一実施例の構成を示し、こ
こで、第2図の従来例と同様の部分には同一記号を付す
ことにする.第1図において、抵抗R,とコンデンサC
tとを直列に接続した回路を演算増幅器^嵩の一方の人
力端子(−) と出力端子との間に接続する。この直列
回路は演算増幅器^,の位相特性を改善するために加え
たものであり、抵抗R,.R. ,R,とコンデンサC
,とを含んだ増幅器^1のゲイン周波数特性の一例は第
4図(a)に示すようになり、同様に位相特性は第4図
(b)に示すようになる. 第1図の回路において、演算増幅器^1の小信号周波数
特性を式(1)で表した場合に、電流センサの2次電流
I,の周波数特性においてゲインがへこみを持つ周波数
f0近辺において、 (iocβ〉〉1 β<<1 ただし、 の関係が成立するとき、増幅器^,と抵抗R.,R2,
R,およびコンデンサCfで構成される回路の入力電圧
elと出力電圧e0のf0付近における位相差θロは次
式で近似できる. θD=−90deg+tan−’ 2πf.Cf(R.
◆Rr){an−’ 2πfolr(R+”Rr)T/
(GocCrR1+T)・−(2) このとき、 θ。>−75deg ・・・(3) を満足するように、つまり位相遅れが75deg以下に
なるように、抵抗R..RfおよびコンデンサC,を選
定することによって、電流センサの2次電流I2の周波
数特性におけるゲインのへこみは軽減され、電流センサ
の電流測定精度が向上する.上述した本発明電流センサ
の具体例として、演算増幅器At : T=0.000
53,Goc−1.O X 10’ホール素子HE :
HW302B (旭化成電子)2次コイルL2 :
1000ターン なる仕様の部品と素子を用いて第1図示の位相補正回路
を構成し、式(3)に基きRf,Cf,R.の数値例を
、 Rf= IMΩ C,= IOOFF R,=510 Ω に定め、得られた電流センサにおける(2次電流)/(
1次電流)の周波数特性を測定した結果を第5図(b)
に示す.この測定結果と対比して、従来例の回路構成に
よる電流センサにおける(2次電流)/(1次電流)の
周波数特性を測定した結果を第5図(a)に示す.第5
図(a)と(b) とを対比するとわかるように、本発
明によれば、広い周波数範囲にわたって安定に電流を測
定することができる. [発明の効果] 本発明によれば、電流センサの精度を下げる一因である
周波数特性のへこみを増幅部の位相特性を改善すること
によって軽減することができ、それによって広い周波数
範囲にわたって安定して電流を測定することができ、以
て電流測定の精度を向上させることができる利点を有す
る。
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は従来
例を示す回路図、 第3図(a)および(b)は、それぞれ、従来例におけ
る増幅器のゲイン対周波数特性図および位相対周波数特
性図、 第4図(a)および(b)は、それぞれ、本発明実施例
における増幅部のゲイン対周波数特性図および位相対周
波数特性図、 第5図(a)および(b)は、それぞれ、従来例および
本発明実施例における電流対周波数特性図である. 1●・●コア、 L,・・・1次コイル、 L2・・・2次コイル、 HE・・・ホール素子、 ^,・・・演算増幅器、 R,,R2,R,・・・抵抗、 C,・・・コンデンサ、 R1・・・測定用抵抗。 不尤明爽匙イダI]/)回訃図 第1図 T疋米イ列 /)回y8−昭 第2図 伏米イJ’!1 1: ’R− L丁2噌暢昏A1βヂ
イン村贋し皮f丈セ一士1口第3図(0) オ(横5日月1:わ’t72 y菅輻飾Oτ゜インず宇
用iヤ(t子・ト友図第 図 ffi##IJ +’:s’+7anqりI#A+ t
>it41ノ1t周>lB評イ1式6ろ第3図(b) 18炙5a月に%−1t.ろr菅中I罫θイ文賽B丈ナ
h弓シ次でt火)1ト+支図第4図(b)
例を示す回路図、 第3図(a)および(b)は、それぞれ、従来例におけ
る増幅器のゲイン対周波数特性図および位相対周波数特
性図、 第4図(a)および(b)は、それぞれ、本発明実施例
における増幅部のゲイン対周波数特性図および位相対周
波数特性図、 第5図(a)および(b)は、それぞれ、従来例および
本発明実施例における電流対周波数特性図である. 1●・●コア、 L,・・・1次コイル、 L2・・・2次コイル、 HE・・・ホール素子、 ^,・・・演算増幅器、 R,,R2,R,・・・抵抗、 C,・・・コンデンサ、 R1・・・測定用抵抗。 不尤明爽匙イダI]/)回訃図 第1図 T疋米イ列 /)回y8−昭 第2図 伏米イJ’!1 1: ’R− L丁2噌暢昏A1βヂ
イン村贋し皮f丈セ一士1口第3図(0) オ(横5日月1:わ’t72 y菅輻飾Oτ゜インず宇
用iヤ(t子・ト友図第 図 ffi##IJ +’:s’+7anqりI#A+ t
>it41ノ1t周>lB評イ1式6ろ第3図(b) 18炙5a月に%−1t.ろr菅中I罫θイ文賽B丈ナ
h弓シ次でt火)1ト+支図第4図(b)
Claims (1)
- 1)被測定電流の流れる導体とコアを介して結合された
2次コイルを有し、前記コアに取り付けたホール素子の
出力電圧を演算増幅器に印加して得た電流を前記2次コ
イルに流し、前記2次コイルに接続した測定抵抗より前
記電流に対応する電圧を取り出して、前記被測定電流を
求める電流センサにおいて、前記演算増幅器の入力側と
出力側との間に、前記演算増幅器の出力の入力に対する
位相遅れを補正する位相補正回路を配置したことを特徴
とする電流センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5517189A JPH02236174A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 電流センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5517189A JPH02236174A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 電流センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02236174A true JPH02236174A (ja) | 1990-09-19 |
Family
ID=12991281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5517189A Pending JPH02236174A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 電流センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02236174A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009243892A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 周波数測定装置、電流測定装置及び電流測定方法 |
JP2014235045A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 日置電機株式会社 | 電流センサ |
JP2015034758A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 日置電機株式会社 | 電流センサおよび測定装置 |
EP3767311A1 (en) * | 2019-07-15 | 2021-01-20 | Allegro MicroSystems, LLC | Method and apparatus for frequency effect compensation in magnetic field current sensors |
KR102350709B1 (ko) * | 2021-08-31 | 2022-01-14 | (주)에스엔 | 전류 측정 장치 |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP5517189A patent/JPH02236174A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009243892A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 周波数測定装置、電流測定装置及び電流測定方法 |
JP2014235045A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 日置電機株式会社 | 電流センサ |
JP2015034758A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 日置電機株式会社 | 電流センサおよび測定装置 |
EP3767311A1 (en) * | 2019-07-15 | 2021-01-20 | Allegro MicroSystems, LLC | Method and apparatus for frequency effect compensation in magnetic field current sensors |
US11047928B2 (en) | 2019-07-15 | 2021-06-29 | Allegro Microsystems, Llc | Methods and apparatus for frequency effect compensation in magnetic field current sensors |
KR102350709B1 (ko) * | 2021-08-31 | 2022-01-14 | (주)에스엔 | 전류 측정 장치 |
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