JPH0385460A - Current detector - Google Patents
Current detectorInfo
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- JPH0385460A JPH0385460A JP22274589A JP22274589A JPH0385460A JP H0385460 A JPH0385460 A JP H0385460A JP 22274589 A JP22274589 A JP 22274589A JP 22274589 A JP22274589 A JP 22274589A JP H0385460 A JPH0385460 A JP H0385460A
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ホール素子を用いたit電流検出器係り1
%に高精度化した電流検出器に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention relates to an IT current detector using a Hall element.
This relates to a current detector with high accuracy.
一般に、非接鯉型電流検出器は被測定’I流により発生
する磁束密度をセンサなどにより測定することにより被
検出電流の値を測定している。この様な従来の電i検出
器の一例を第2図に示す(センサ技術、1982年11
月号参照)。図において、(1)は被検出電流工が流れ
る電線、(2)はこの電線(11の一部を取り囲む周回
形状の強磁性体コアで。Generally, a non-contacted carp type current detector measures the value of the current to be detected by measuring the magnetic flux density generated by the current to be measured using a sensor or the like. An example of such a conventional electric i detector is shown in Figure 2 (Sensor Technology, November 1982).
(See monthly issue). In the figure, (1) is an electric wire through which the current to be detected flows, and (2) is a circular ferromagnetic core surrounding a part of this electric wire (11).
被検出電流工によって発生する磁界Bの導磁路と慶って
いる。(3)は強磁性体コア(2)の端面部(2a)と
(2b)との間の磁気ギャップ(エアギャップ)G内に
配設されたホール、素子、(4)はホール素子(3)の
制@ff流の入力リード、(5)はホール素子(3)の
駆動回路で入力リード(4)を介してホール素子(3)
に制御電流を供給する。(6)はホール素子(3)の出
力電圧を取り出すための出力リードである。第3図は松
下電子工業カタログ(宣伝物整理番号D−077/1■
)記載の上記駆動回路(5)の具体列を示す回路で、制
御電源v0゜、vll に抵抗R1、12を介してホ
ール素子(3)が制御電流の入力リード(4a)。This is the magnetic conduction path for the magnetic field B generated by the current being detected. (3) is a hole and an element disposed in the magnetic gap (air gap) G between the end faces (2a) and (2b) of the ferromagnetic core (2), and (4) is the Hall element (3). ) control@ff style input lead, (5) is the drive circuit for the Hall element (3), and the Hall element (3) is connected via the input lead (4).
Supplies control current to (6) is an output lead for taking out the output voltage of the Hall element (3). Figure 3 is the Matsushita Electronics Industry Catalog (publicity material serial number D-077/1■
In this circuit, the Hall element (3) is connected to the control power supply v0°, vll through the resistors R1, 12 as the input lead (4a) of the control current.
(4b) によって接続されている。ホール素子(3
)の制′eIJ電i1.(l は通常smaの直流電流
が印可されている。ホール素子(3)の出力電圧Vは抵
抗Ft3. R4゜R5、R6と演算増幅器OPで構成
される差動増幅回路(8)で通常同相電圧を除去し、増
幅した後出力(l 号”out として出力される。可
変抵抗器TRでホール素子(3)と差動増幅回路(8)
のオフセクト電圧を調整する。(4b) are connected by. Hall element (3
) Regulations eIJ Electric i1. (Usually, a DC current of sma is applied to l. The output voltage V of the Hall element (3) is normally in phase with the differential amplifier circuit (8) consisting of the resistor Ft3.R4゜R5, R6 and the operational amplifier OP. After removing the voltage and amplifying it, it is output as an output (lout).The variable resistor TR connects the Hall element (3) and the differential amplifier circuit (8).
Adjust the offset voltage of
次にこのものの動作について説明する。駆動回路(5)
によりホール素子(3)に予め制御電流1dが供給され
ている。電線11)に被検出電流工が流れると。Next, the operation of this device will be explained. Drive circuit (5)
A control current 1d is supplied to the Hall element (3) in advance. When the current to be detected flows through the electric wire 11).
その被検出電流工に比例した磁界Bが強磁性体コア+2
1を通して発生する。この磁界BKより9強磁性体コア
(2)の両端面部(2a) 、 (2b)間に配置され
たホール素子(3)に発生した磁界Bと制御電流1(1
の積に比例した電圧、すなわち被検出電流工と制御電流
1dの積に比例した出力電圧Vが発生し。The magnetic field B proportional to the current to be detected is the ferromagnetic core +2
Occurs through 1. This magnetic field BK generates a magnetic field B and a control current 1 (1
A voltage proportional to the product of , that is, an output voltage V proportional to the product of the detected current and the control current 1d is generated.
この出力電圧Vを出力リード(6m ) * (6b
) から取り出せるようになっている。以上述べたこと
より。Connect this output voltage V to the output lead (6m) * (6b
) can be taken out. From what I said above.
ホール素子+3)の出力電圧Vば。The output voltage V of the Hall element +3).
V=に1 、id −工 −・・・+
11但し、xl:比例定数。V = 1, id - engineering -...+
11 However, xl: constant of proportionality.
工oe13
で表わされる。しかしながら、ホール素子(3)の制制
電11clに比例した不平衡電圧vEIOによってホー
ル素子(3)の出力・電圧Vは
■==に1− id 、 工+VHO−−(21但
し、yHooeid
よってvHo=に2・1d
R2:比例定数
で表わされ、ホール素子(3)の不平衡電圧vEIOが
誤差とiつ、で出力されろう
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の電流検出器は以上のように構成されているので、
ホール素子(3)の不平衡電圧VFIOがホール素子(
3)の出力電圧Vに加算されその11では検出に誤差が
生ずるので、測定の都度その誤差分をゼロに調節する必
要があシ、そのために調節する作業!たは調節するため
の装置を必要とするなどの問題点があった。It is expressed as oe13. However, due to the unbalanced voltage vEIO proportional to the static suppression 11cl of the Hall element (3), the output/voltage V of the Hall element (3) becomes =2・1d R2: expressed as a proportionality constant, and the unbalanced voltage vEIO of the Hall element (3) will be output with an error of i [Problem to be solved by the invention] The conventional current detector is as follows. It is configured as follows,
The unbalanced voltage VFIO of the Hall element (3) is
Since it is added to the output voltage V of step 3) and an error occurs in the detection in step 11, it is necessary to adjust the error to zero each time the measurement is made. However, there were problems such as the need for a device for adjustment.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、測定の都度不平衡電圧による誤差分をゼロに
調節する必要がなく、高精度に電流検出を行なうことが
可能i電流検出器を得ることを目的とする。This invention was made to solve the above problems, and it is not necessary to adjust the error due to unbalanced voltage to zero each time a measurement is made, and it is possible to perform current detection with high accuracy. The purpose is to obtain a vessel.
この発明に係わる電流検出器は、交流成分を含む被検出
電流が流れる導体を貫通させる孔を形成する周回形状の
磁路の一部Km気ギャップが設けられた強磁性体と、上
記磁気ギャップ内に配設されたホール素子と、このホー
ル素子に上記被検出電流により変調される交流制御信号
を供給する制御回路と、上記ホール素子が出力する変調
信号から上記被噴出′fIl流に対応した信号波を出力
する復調器とを備えてなるものである。A current detector according to the present invention includes a ferromagnetic material having a Km gap in a part of a circular magnetic path forming a hole through which a current to be detected containing an alternating current component flows through a conductor; a control circuit that supplies the Hall element with an AC control signal modulated by the detected current; and a control circuit that supplies the Hall element with an AC control signal modulated by the current to be detected, and a signal corresponding to the ejected 'fIl flow from the modulation signal outputted by the Hall element. It is equipped with a demodulator that outputs waves.
この発明における制御回路は、被検出IE流により変調
される交流制御信号をホール素子に供給するので、上記
ホール素子が出力する変調信号を復調する事により、上
記交流制御信号成分が除去され上記被検出電流成分のみ
が得られる。Since the control circuit in this invention supplies an AC control signal modulated by the detected IE flow to the Hall element, the AC control signal component is removed by demodulating the modulation signal output from the Hall element. Only the detected current component is obtained.
以下、この発明による電流検出器の一実権例を第1図に
基づいて説明する。Hereinafter, an example of the current detector according to the present invention will be explained based on FIG.
図において、(1)は被検出電流工が流れる導体として
の電線、(2)はこの電a−!!−貫通させる孔を形成
する周回形状の磁路の一部に磁気ギャップGが設けられ
た強磁性体で、被検出電流工によって発生する磁界Bの
導磁路となっている。(3)は強磁性体(2)の端面部
(2a)と(2b)の間の磁気ギヤツブG内に配設され
たホール素子を拡大図示したものである。14)はホー
ル素子(3)の2本の入力リード、(5)はこれらの入
力リード14)を介してホール素子(3)に上記被検出
電流工により変調される交流制御信号である制御l′l
E流1a流儀1%供給御回路、(6)はホール素子(3
)が出力する変調信号としての出力電圧V、を取り出す
ための2本の出力リードである。In the figure, (1) is the electric wire as a conductor through which the current to be detected flows, and (2) is this electric wire a-! ! - A ferromagnetic material in which a magnetic gap G is provided in a part of a circumferential magnetic path forming a hole to be penetrated, and serves as a conductive path for the magnetic field B generated by the electrician to be detected. (3) is an enlarged view of the Hall element disposed within the magnetic gear G between the end face portions (2a) and (2b) of the ferromagnetic material (2). 14) is the two input leads of the Hall element (3), and (5) is a control signal which is an AC control signal modulated by the detected electrician to the Hall element (3) via these input leads 14). 'l
E style 1a style 1% supply control circuit, (6) is Hall element (3
) are two output leads for taking out the output voltage V as a modulation signal outputted by the motor.
(7)はこれらの出力リード(6)から上記変調信号を
受は取り、復調して上記制御信号1aの成分を除去し上
記被検出′R流に対応した信号波を出力する復l!ll
器である。(7) receives and receives the modulated signal from these output leads (6), demodulates it, removes the component of the control signal 1a, and outputs a signal wave corresponding to the detected R flow. ll
It is a vessel.
次にこのものの動作について説明する。 ’1lEil
!fl)に被検出電流Iが流れると強磁性体(2)には
被検出電流工に比例した磁界Bが発生する。従って、磁
気ギヤツブG内に配役されたホール素子+31 VCは
’7. == K2S tz m工+vHOa
−−fa)但し+ vHOa は制御電流1alc
おけるホール素子(〉の不平衡電圧7H□、 oe 1
@よってvFioa = K5 ” ’ &に3:比例
定数
で表わされる出力電圧V、が発生する。(3)式より分
かる通り、ホール素子(3)Kは1&と工との乗算作用
があり、第3図の各部の信号波形に示されるように(ハ
)ホール素子出力信号の波形は、(イ)被検出電流の波
形と(ロ)制御゛電流の波形とを掛けた結果と々ってお
り、制@1!流が被検出を流により振幅変調されたこと
を示している5次に、このホール素子(3)の出力信号
は復調器(7)K入力され、この復調器(7)において
!ず整流されマイナス成分がカットされ9次に低域通過
フィルタ(図示せず)Kより高周波の制wit流成分が
除去され復調器(7)の出力としては被検出電流の成分
のみが残ることになろう第3図の各部の信号波形に、に
)整流後波形、(ホ)復F!Ili出力信号がそれぞれ
示されている。以上述べた各部の信号波形の中で、(ハ
)、に)、(ホ)の波形はそれぞれ(a)とCb)の2
種顕示されているが、 (a)ば(3)式のvF1!O
a を金管ないと仮定した場合の波形を示し。Next, the operation of this device will be explained. '1lEil
! When the detected current I flows through fl), a magnetic field B proportional to the detected current is generated in the ferromagnetic material (2). Therefore, the Hall element +31 VC arranged in the magnetic gear G is '7. == K2S tz m engineering + vHOa
--fa) However, +vHOa is the control current 1alc
The unbalanced voltage of the Hall element (〉7H□, oe 1
@Therefore, vFioa = K5 '''& 3: An output voltage V expressed by a proportionality constant is generated.As can be seen from equation (3), the Hall element (3) K has a multiplication effect of 1 & and As shown in the signal waveforms in each part of Figure 3, (c) the waveform of the Hall element output signal is the result of multiplying (a) the waveform of the current to be detected and (b) the waveform of the control current. , control@1! indicates that the detected current is amplitude modulated by the current. 5 Next, the output signal of this Hall element (3) is inputted to the demodulator (7) K, and this demodulator (7) The current is rectified and the negative component is cut, and the high-frequency suppressing current component is removed by a ninth-order low-pass filter (not shown) K, leaving only the component of the current to be detected as the output of the demodulator (7). Of course, the signal waveforms of each part in Fig. 3 are (a) the waveform after rectification, and (e) the return F!Ili output signal.Among the signal waveforms of each part described above, (c) The waveforms of (a) and (e) are 2 of (a) and Cb), respectively.
Although the species is revealed, (a) vF1 of equation (3)! O
The waveform is shown assuming that a is not a brass instrument.
(b>はvHOa を含む(3)式の実際の波形を示し
ている。(b> indicates the actual waveform of equation (3) including vHOa.
fa)、 (tz)両波形を比較すると* vHOa
の分だけ包絡線の中心レベルがずれており測定上のオフ
セット分が加電されていることを示している。しかしな
がら、このvHOa のオフセット分は低域通過フィル
タにより除去されるので(ホ)の復調器出力信号は(&
)* (1))ともに同一波形となる。fa), (tz) Comparing both waveforms * vHOa
The center level of the envelope is shifted by an amount of , indicating that a measurement offset is being applied. However, since this offset of vHOa is removed by the low-pass filter, the demodulator output signal (e) becomes (&
) * (1)) Both have the same waveform.
以上のように、この発明によれば被検出電流により変調
される交流制御信号をホール素子に供給するように構成
したので、上記ホール素子が出力する変調信号を復調す
る事により不平衡電圧を含む交流制御信号成分が除去さ
れ上記被検出電流成分のみが得られ、測定の都度不平衡
電圧による誤差分をゼロに調節する必要がなく、高精度
に電流検出を行なうことが可能な電流検出器が得られる
効果がある。As described above, according to the present invention, since the AC control signal modulated by the current to be detected is configured to be supplied to the Hall element, the unbalanced voltage is included by demodulating the modulation signal output from the Hall element. A current detector that removes the AC control signal component and obtains only the current component to be detected, eliminates the need to adjust the error due to unbalanced voltage to zero each time a measurement is made, and can perform current detection with high accuracy. There are benefits to be gained.
第1図はこの発明の一実施例による電光検出器を示すI
II或図、第2図は従来の電流検出器を示す斜初図、第
3図はその制(至)回路の回路図である。
図において、fl)は11i線(導体)、+21は強磁
性体。
(3)はホール素子、(5)は制御]□□□路、(7)
は41A1葬である。
なお1図中、同−笹一号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 shows a lightning detector according to an embodiment of the present invention.
Figure II and Figure 2 are diagonal diagrams showing a conventional current detector, and Figure 3 is a circuit diagram of its control circuit. In the figure, fl) is an 11i wire (conductor), and +21 is a ferromagnetic material. (3) is a Hall element, (5) is a control] □□□ path, (7)
is a 41A1 funeral. In addition, in Figure 1, ``Sasa No. 1'' indicates the same or equivalent part.
Claims (1)
を形成する周回形状の磁路の一部に磁気ギャップが設け
られた強磁性体、上記磁気ギャップ内に配設されたホー
ル素子、このホール素子に上記被検出電流により変調さ
れる交流制御信号を供給する制御回路、上記ホール素子
が出力する変調信号から上記被検出電流に対応した信号
波を出力する復調器を備えた電流検出器。A ferromagnetic material in which a magnetic gap is provided in a part of a circular magnetic path that forms a hole through which a current to be detected containing an alternating current component flows through a conductor, a Hall element disposed within the magnetic gap, and this hole. A current detector comprising: a control circuit that supplies an AC control signal modulated by the current to be detected to an element; and a demodulator that outputs a signal wave corresponding to the current to be detected from a modulation signal output by the Hall element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22274589A JPH0385460A (en) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | Current detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22274589A JPH0385460A (en) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | Current detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0385460A true JPH0385460A (en) | 1991-04-10 |
Family
ID=16787243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22274589A Pending JPH0385460A (en) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | Current detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0385460A (en) |
-
1989
- 1989-08-29 JP JP22274589A patent/JPH0385460A/en active Pending
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