JPH03239965A - 電流検出装置 - Google Patents
電流検出装置Info
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- JPH03239965A JPH03239965A JP2036856A JP3685690A JPH03239965A JP H03239965 A JPH03239965 A JP H03239965A JP 2036856 A JP2036856 A JP 2036856A JP 3685690 A JP3685690 A JP 3685690A JP H03239965 A JPH03239965 A JP H03239965A
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 11
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
- G01R15/202—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices
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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、電気的に絶縁して例えば電磁的な演算により
被測定電流を検出する電流検出装置に関する。
被測定電流を検出する電流検出装置に関する。
従来は、シャント抵抗、絶縁アンプならびにアナログ／
ディジタル変換器を用いてディジタルの電流検出回路［
第１の従来例］を構成してきた。
ディジタル変換器を用いてディジタルの電流検出回路［
第１の従来例］を構成してきた。
第２の従来例として、トロイダルコアに被測定電流が流
れる巻線と２次巻線を設け、被測定電流によって２次巻
線に誘起される電圧を電流検出値とするものがある。
れる巻線と２次巻線を設け、被測定電流によって２次巻
線に誘起される電圧を電流検出値とするものがある。
第３の従来例、として、トロイダルコアに被測定電流が
流れる巻線を設け、トロイダルコアの磁路の一部に形成
した空隙に磁気検出器を配設し、磁気検出器の出力を電
流検出値とするものがある。
流れる巻線を設け、トロイダルコアの磁路の一部に形成
した空隙に磁気検出器を配設し、磁気検出器の出力を電
流検出値とするものがある。
第４の従来例として、トロイダルコアに被測定電流が流
れる巻線と補助巻線を設け、トロイダルコアの磁路の一
部に形成した空隙に磁気検出器を配設し、被測定電流に
よって発生する磁束を打ち消すように補助巻線に補助電
流を流すことで電流を検出するものがある。
れる巻線と補助巻線を設け、トロイダルコアの磁路の一
部に形成した空隙に磁気検出器を配設し、被測定電流に
よって発生する磁束を打ち消すように補助巻線に補助電
流を流すことで電流を検出するものがある。
第５の従来例として、低周波電流検出時は第４の従来例
を用い高周波電流検出時は第２の従来例を用いて電流検
出を行うものがある。
を用い高周波電流検出時は第２の従来例を用いて電流検
出を行うものがある。
しかしながら、第１の従来例においてはシャント抵抗で
の発熱の問題から、この方式は大容量の電流検出に利用
できない欠点がある。
の発熱の問題から、この方式は大容量の電流検出に利用
できない欠点がある。
第２の従来例においては、直流電流を測定できないとい
う欠点がある。
う欠点がある。
第３の従来例においては、トロイダルコアがヒステリシ
ス特性を持ち、検出値にヒステリシスが発生するという
問題や、温度ドリフトによるオフセットを発生する等の
不具合がある。
ス特性を持ち、検出値にヒステリシスが発生するという
問題や、温度ドリフトによるオフセットを発生する等の
不具合がある。
第４の従来例においては、トロイダルコアのヒステリシ
ス特性による検出値への影響は小さいが、回路の性能上
、高周波の電流検出ができないため、高周波の電流検出
時は第２の従来例に切り替える方法［第５の従来例］が
あるが、この方法でも温度ドリフトによるオフセットが
発生するという問題がある。
ス特性による検出値への影響は小さいが、回路の性能上
、高周波の電流検出ができないため、高周波の電流検出
時は第２の従来例に切り替える方法［第５の従来例］が
あるが、この方法でも温度ドリフトによるオフセットが
発生するという問題がある。
ここにおいて、本発明はこれらの従来例の難点をすべて
解消し、磁界の強さを導出して電流検出を行う電流検出
器を２個用いるようにして、ヒステレシスと温度ドリフ
トによるオフセットのない電流検出装置を提供すること
を、その目的とする。
解消し、磁界の強さを導出して電流検出を行う電流検出
器を２個用いるようにして、ヒステレシスと温度ドリフ
トによるオフセットのない電流検出装置を提供すること
を、その目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、被測定電流が発
生する磁界の強さから被測定電流の値を検出する入出力
関係が同じ第１および第２の電流検出器を配設し、 第１の電流検声器には被測定電流を入力するとともに、
第２の電流検出器には被測定電流の発生する磁界の方向
が第１の電流検出器のそれとは逆方向になるようにして
被測定電流を入力し、その第２の電流検出器の出力の電
圧位相を反転し、 こうして得られた第１の電流検出器の出力と、反転した
第２の電流検出器の出力の平均値を求めて、被測定電流
の電流検出値とする ことを特徴とする電流検出装置 であり、また 被測定電流が発生する磁界の強さから被測定電流の値を
検出する第１の電流検出器と、入力関係が同じで出力関
係が第１の電流検出器に対して電圧位相が反転して出力
する第２の電流検出器を配設し、 こうして得られた第１の電流検出器の出力と、反転した
第２の電流検出器の出力の平均値を求めて、被測定電流
の電流検出値とする ことを特徴とする電流検出装置 てあり、さらに 第１のトロイダルコアに被測定電流を流すコイルを巻回
し、トロイダルコアの磁路の一部を切り開き磁気センサ
を配設した第１の電流検出器を設け、その第１の電流検
出器の出力を増幅する第１の出力増幅回路を備え、 第１のトロイダルコアと同じ条件の第２のトロイダルコ
アに第１のトロイダルコアとは逆方向に同じ条件のコイ
ルを巻回し、トロイダルコアの磁路の一部を切り開き磁
気センサを配設した第２の電流検出器を設け、その第２
の電流検出器の出力を増幅する第２の出力増幅回路を備
え、第２の電流検出器の出力電圧の位相を反転させる反
転回路を有し、 第１の電流検出器の出力と反転回路の出力の平均値を導
出する平均値導出演算回路を備えた第１の項に記載の電
流検出装置 であり、さらにまた 第１のトロイダルコアに被測定電流を流すコイルを巻回
し、第１のトロイダルコアの磁路の一部を切り開き第１
．の磁気センサを配設した第１の電流検出器を設け、そ
の第１の電流検出器の出力を増幅する第１の出力増幅回
路を備え、 第１のトロイダルコアと同じ条件の第２のトロイダルコ
アに同じ条件のコイルを巻回し、第２のトロイダルコア
の磁路の一部を切り開き第１の磁気センサ出力とは逆位
相の出力を出力する第２の磁気センサを配設した第２の
電流検出器を設け、その第２の電流検出器の出力を増幅
し出力する第２の出力増幅回路を備え、 第１の電流検出器の出力と第２の出力増幅回路の出力の
平均値を導出する平均値導出演算回路を備えた 第２の項に記載の電流検出装置である。
生する磁界の強さから被測定電流の値を検出する入出力
関係が同じ第１および第２の電流検出器を配設し、 第１の電流検声器には被測定電流を入力するとともに、
第２の電流検出器には被測定電流の発生する磁界の方向
が第１の電流検出器のそれとは逆方向になるようにして
被測定電流を入力し、その第２の電流検出器の出力の電
圧位相を反転し、 こうして得られた第１の電流検出器の出力と、反転した
第２の電流検出器の出力の平均値を求めて、被測定電流
の電流検出値とする ことを特徴とする電流検出装置 であり、また 被測定電流が発生する磁界の強さから被測定電流の値を
検出する第１の電流検出器と、入力関係が同じで出力関
係が第１の電流検出器に対して電圧位相が反転して出力
する第２の電流検出器を配設し、 こうして得られた第１の電流検出器の出力と、反転した
第２の電流検出器の出力の平均値を求めて、被測定電流
の電流検出値とする ことを特徴とする電流検出装置 てあり、さらに 第１のトロイダルコアに被測定電流を流すコイルを巻回
し、トロイダルコアの磁路の一部を切り開き磁気センサ
を配設した第１の電流検出器を設け、その第１の電流検
出器の出力を増幅する第１の出力増幅回路を備え、 第１のトロイダルコアと同じ条件の第２のトロイダルコ
アに第１のトロイダルコアとは逆方向に同じ条件のコイ
ルを巻回し、トロイダルコアの磁路の一部を切り開き磁
気センサを配設した第２の電流検出器を設け、その第２
の電流検出器の出力を増幅する第２の出力増幅回路を備
え、第２の電流検出器の出力電圧の位相を反転させる反
転回路を有し、 第１の電流検出器の出力と反転回路の出力の平均値を導
出する平均値導出演算回路を備えた第１の項に記載の電
流検出装置 であり、さらにまた 第１のトロイダルコアに被測定電流を流すコイルを巻回
し、第１のトロイダルコアの磁路の一部を切り開き第１
．の磁気センサを配設した第１の電流検出器を設け、そ
の第１の電流検出器の出力を増幅する第１の出力増幅回
路を備え、 第１のトロイダルコアと同じ条件の第２のトロイダルコ
アに同じ条件のコイルを巻回し、第２のトロイダルコア
の磁路の一部を切り開き第１の磁気センサ出力とは逆位
相の出力を出力する第２の磁気センサを配設した第２の
電流検出器を設け、その第２の電流検出器の出力を増幅
し出力する第２の出力増幅回路を備え、 第１の電流検出器の出力と第２の出力増幅回路の出力の
平均値を導出する平均値導出演算回路を備えた 第２の項に記載の電流検出装置である。
本発明は、上記の構成であるから、
ヒステレシスループの回転方向が反対の２つの検出出力
の平均値をとるので、その出力は直線性となり、オフセ
ットなどが打ち消された検出出力となる。
の平均値をとるので、その出力は直線性となり、オフセ
ットなどが打ち消された検出出力となる。
本発明の一実施例における回路構成を表すブロック図を
第１図に示す。
第１図に示す。
交流あるいは直流の被測定電流ｌが流れるコイル３ａを
巻回したトロイダルコア１の磁路の一部を切り開きそこ
に磁気センサ［例えばホール素子コ４を配設した第１の
電流検出器ａを設ける。
巻回したトロイダルコア１の磁路の一部を切り開きそこ
に磁気センサ［例えばホール素子コ４を配設した第１の
電流検出器ａを設ける。
同様に、同じ被測定電流Ｉが流れコイル３ａとその巻き
方向を逆にして巻回したコイル３ｂを装着するトロイダ
ルコア２の磁路の一部を切り開きそこに磁気センサ［ホ
ール素子］５を配設した第２の電流検出器すを備える。
方向を逆にして巻回したコイル３ｂを装着するトロイダ
ルコア２の磁路の一部を切り開きそこに磁気センサ［ホ
ール素子］５を配設した第２の電流検出器すを備える。
第１の電流検出器ａからの出力は、抵抗１１゜１２とア
ンプ６からなるホール素子出力増幅回路Ｃに入力して次
段の演算に適した値に増幅される。
ンプ６からなるホール素子出力増幅回路Ｃに入力して次
段の演算に適した値に増幅される。
また、第２の電流検出器すからの出力は、抵抗１３．１
４とアンプ７からなるホール素子出力増幅回路ｄに入力
して次段の演算に適した値に増幅されるとともに、その
出力を抵抗１５．１６とアンプ８からなる［電圧位相コ
反転回路ｅを経て次段に与えられる。
４とアンプ７からなるホール素子出力増幅回路ｄに入力
して次段の演算に適した値に増幅されるとともに、その
出力を抵抗１５．１６とアンプ８からなる［電圧位相コ
反転回路ｅを経て次段に与えられる。
そして、ホール素子出力増幅回路Ｃがらの出力と反転回
路ｅの出力とは、次段に設ける平均値導出演算回路ｆに
抵抗１７と抵抗１８を介して入力する。それら抵抗１７
．１８とアンプ９および抵抗１９により平均値導出演算
回路ｆは構成されるが、抵抗１７．１８ならびに１９の
抵抗値については抵抗１７と１８は等しく抵抗１９はそ
れらの一つの抵抗値の半値である。
路ｅの出力とは、次段に設ける平均値導出演算回路ｆに
抵抗１７と抵抗１８を介して入力する。それら抵抗１７
．１８とアンプ９および抵抗１９により平均値導出演算
回路ｆは構成されるが、抵抗１７．１８ならびに１９の
抵抗値については抵抗１７と１８は等しく抵抗１９はそ
れらの一つの抵抗値の半値である。
こうして、平均値導出演算回路ｆからの電流検出値ｉは
被測定電流■に比例定数ｋを乗算した数値となる。
被測定電流■に比例定数ｋを乗算した数値となる。
第２図は、この一実施例の演算手段を表すブロック系統
図である。
図である。
すなわち、磁界検出により電流検出を行う入出力特性が
同じ電流検出器２１．２３を二つ用い、第１の電流検出
器２１には被測定電流ｌを入力し、第２の電流検出器２
２には被ｆＪｊ定電流！の符号を反転［２２］ したも
のを入力し、さらにその［２２］出力の符号を反転［２
４］ Ｌ、こうして得られた二つの電流検出器の出力の
平均値［２５と２６で演算する］を、被測定電流Ｉの電
流検出値ｉ［−ｋｌ］ とする。
同じ電流検出器２１．２３を二つ用い、第１の電流検出
器２１には被測定電流ｌを入力し、第２の電流検出器２
２には被ｆＪｊ定電流！の符号を反転［２２］ したも
のを入力し、さらにその［２２］出力の符号を反転［２
４］ Ｌ、こうして得られた二つの電流検出器の出力の
平均値［２５と２６で演算する］を、被測定電流Ｉの電
流検出値ｉ［−ｋｌ］ とする。
ところで、第１図の一実施例では反転回路ｅを採用した
が、本発明の他の実施例としては、その反転回路ｅを省
き、例えば第２の電流検出器すからの出力ホール素子の
出力位相を反転させて出力するという手段である。
が、本発明の他の実施例としては、その反転回路ｅを省
き、例えば第２の電流検出器すからの出力ホール素子の
出力位相を反転させて出力するという手段である。
次ぎに、本発明の作用の詳細にについて述べる。
第３図は第２図における第１の電流検出器２１の被測定
電流Ｉに対応する出力［電圧コ特性図、第４図は第２図
における第２の電流検出器２３の被測定電流（−）■に
対応する出力［電圧］特性図、第５図は第２図における
第２の電流検出器２３の出力［電圧コを反転した信号特
性図、第６図は本発明の電流検出装置の出力特性図であ
る。
電流Ｉに対応する出力［電圧コ特性図、第４図は第２図
における第２の電流検出器２３の被測定電流（−）■に
対応する出力［電圧］特性図、第５図は第２図における
第２の電流検出器２３の出力［電圧コを反転した信号特
性図、第６図は本発明の電流検出装置の出力特性図であ
る。
これらの図から明らかなように、第３図と第５図はヒス
テレシスループの回転方向が反対のため、その平均値は
第６図のような直線となり、ヒステレシス特性のない電
流検出装置が実現できる。
テレシスループの回転方向が反対のため、その平均値は
第６図のような直線となり、ヒステレシス特性のない電
流検出装置が実現できる。
また、第７図Ｊよ第１．第２の電流検出器２１゜２３の
オフセットがある場合について、第２図の各部の信号を
示した図である。つまり、直線■は第１の電流検出器２
１の出力、直線■は第２の電流検出器２３の出力、直線
■は第２の電流検出器２３の出力の反転させた信号［■
Ｘ （−１）］ 、直線■は本発明の電流検出装置の出
力である。
オフセットがある場合について、第２図の各部の信号を
示した図である。つまり、直線■は第１の電流検出器２
１の出力、直線■は第２の電流検出器２３の出力、直線
■は第２の電流検出器２３の出力の反転させた信号［■
Ｘ （−１）］ 、直線■は本発明の電流検出装置の出
力である。
かくして、本発明によれば、ヒステレシス特性を持つ電
流検出器を２個用いることで、ヒステレシスとオフセッ
ト特性のない電流検出装置を創出することが可能となり
、この種の電流検出手段として簡潔でしかも著しく電流
検出の信頼性を向上させるという特段の効果を奏するこ
とができる。
流検出器を２個用いることで、ヒステレシスとオフセッ
ト特性のない電流検出装置を創出することが可能となり
、この種の電流検出手段として簡潔でしかも著しく電流
検出の信頼性を向上させるという特段の効果を奏するこ
とができる。
例えば、サーボ制御を行う制御装置を高精度化する上で
ネックとなっているものの一つに電流検出器があるが、
本発明はその電流検出器の非線形性を確実かつ簡単に改
善するための一法であり、その効果は期待に十分に答え
られる。
ネックとなっているものの一つに電流検出器があるが、
本発明はその電流検出器の非線形性を確実かつ簡単に改
善するための一法であり、その効果は期待に十分に答え
られる。
部の特性図である。
１．２・・・トロイダルコア
３ａ、３ｂ・・・コイル
４．５・・・磁気センサ（ホ
ロ〜９・・・アンプ
１１〜１９・・・抵抗。
ル素子）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被測定電流が発生する磁界の強さから被測定電流の
値を検出する入出力関係が同じ第１および第２の電流検
出器を配設し、 第１の電流検出器には被測定電流を入力するとともに、
第２の電流検出器には被測定電流の発生する磁界の方向
が第１の電流検出器のそれとは逆方向になるようにして
被測定電流を入力し、その第２の電流検出器の出力の電
圧位相を反転し、 こうして得られた第１の電流検出器の出力と、反転した
第２の電流検出器の出力の平均値を求めて、被測定電流
の電流検出値とする ことを特徴とする電流検出装置。 ２、被測定電流が発生する磁界の強さから被測定電流の
値を検出する第１の電流検出器と、入力関係が同じで出
力関係が第１の電流検出器に対して電圧位相が反転して
出力する第２の電流検出器を配設し、 こうして得られた第１の電流検出器の出力と、反転した
第２の電流検出器の出力の平均値を求めて、被測定電流
の電流検出値とする ことを特徴とする電流検出装置。 ３、第１のトロイダルコアに被測定電流を流す第１のコ
イルを巻回し、第１のトロイダルコアの磁路の一部を切
り開き第１の磁気センサを持つ第１の電流検出器を配設
し、その第１の磁気センサ出力を増幅する第１の出力増
幅回路を備え、第１のトロイダルコアと同じ条件の第２
のトロイダルコアに第１のトロイダルコアとは逆方向に
同じ条件で同じ被測定電流を流す第２のコイルを巻回し
、第２のトロイダルコアの磁路の一部を切り開き第２の
磁気センサを持つ第２の電流検出器配設し、その第２の
電流検出器の出力を増幅する第２の出力増幅回路を備え
、 第２の出力増幅回路の出力電圧の位相を反転させる反転
回路を有し、 第１の出力増幅回路の出力と反転回路の出力の平均値を
導出する平均値導出演算回路を備えた請求項１記載の電
流検出装置。 ４、第１のトロイダルコアに被測定電流を流すコイルを
巻回し、第１のトロイダルコアの磁路の一部を切り開き
第１の磁気センサを配設した第１の電流検出器を設け、
その第１の電流検出器の出力を増幅する第１の出力増幅
回路を備え、第１のトロイダルコアと同じ条件の第２の
トロイダルコアに第１のトロイダルコアと同じ条件で同
じ被測定電流を流す第２のコイルを巻回し、第２のトロ
イダルコアの磁路の一部を切り開き第１の磁気センサに
対して逆位相の出力を出力する第２の磁気センサを持つ
第２の電流検出器を配設し、その第２の電流検出器のを
増幅して出力する第２の出力増幅回路を備え、 第１の出力増幅回路の出力と第２の出力増幅回路の出力
の平均値を導出する平均値導出演算回路を備えた 請求項２記載の電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2036856A JPH03239965A (ja) | 1990-02-17 | 1990-02-17 | 電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2036856A JPH03239965A (ja) | 1990-02-17 | 1990-02-17 | 電流検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03239965A true JPH03239965A (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=12481428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2036856A Pending JPH03239965A (ja) | 1990-02-17 | 1990-02-17 | 電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03239965A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06153303A (ja) * | 1992-11-09 | 1994-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 漏電検出装置 |
| JP2003035730A (ja) * | 2001-07-24 | 2003-02-07 | Setto Engineering:Kk | 電流検出器 |
| JP2007046954A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Hitachi Cable Ltd | 電線・ケーブルの断線検出方法及びその装置 |
| JP2009281771A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Honda Motor Co Ltd | 電流センサ |
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