JPH0486568A - 非接触型微小直流電流検知装置 - 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】

に産業上の利用分野】 この発明は、微小直流電流を非接触で測定するための非
接触型微小直流電流検知装置に関するものである。 Ｋ従来の技術】 従来、非接触で微小直流電流を測定する方法としては、
クラマートランス方式や磁束密度測定法等が知られてい
るが、いずれも１アンペア以下の電流値を正確に測定す
ることが困難であるという欠点があった。

【発明が解決しようとする課題】

この発明の目的は、上記従来装置の欠点を改良すること
であり、１アンペア以下の直流電流を正確に測定するこ
とができる非接触型微小直流電流検知装置を提供するこ
とである。

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、この発明の非接触型微小直
流電流検知装置は、飽和磁束密度の値がわずかに異なる
磁気ヒステリシス特性を有し被測定電流を貫通させた２
つの電流トランスと、各電流トランスに巻回した励磁巻
線および検出巻線と、２つの電流トランスの励磁巻線に
互いに逆相の交流励磁電圧を印加する励磁回路と、直列
に接続された２つの検出巻線の出力電圧をピーク整流す
る回路と、ピーク整流した出力電圧を加算し検出巻線に
フィードバックする回路と、フィードバックした電圧を
計測する手段とを備えている。 Ｋ作用】 ２つのトランスの飽和磁束密度がわずかに異なることに
より２つの励磁巻線に流れる励磁電流の立上り部分の位
相がわずかにずれ、これにより直列に接続された２つの
検出巻線の出力電圧に正負対称な細長いピーク波形が現
れ、被測定直流電流が流れるとこのピークの大きさが正
負で異なってくるからこの正負のピークの差を比較回路
により検出してフィードバーツクし正負のピークの差を
なくすように動作させ、その際のフィードバック電圧を
計測することにより被測定電流の値を知ることができる
。

【実施例） この発明の実施例について図面を参照しながら説明する
。第１図はその全体のブロック図、第２図は２つの電流
トランスのヒステリシス特性図、また、第３図は電流ト
ランスの入出力波形図である。 被測定電流の流れる１本の電線１を貫通させて２つの環
状の電流トランス２および３が設けられている。各電流
トランス２．３にはそれぞれ励磁巻線２ａ、　３ａおよ
び検出巻線２ｂ、　３ｂが巻回され、励磁巻線２ａおよ
び３ａには、励磁回路４により互いに逆相の励磁電圧が
印加されている。 ２つの電流トランス２．３は、第２図に示すように、は
ぼ等しい角形に近いヒステリシス特性を有している。 検出巻線２ｂと３ｂとは直列に接続され、その出力がピ
ークホールド回路５およびボトムホールド回路６により
ピーク整流されたのち加算回路７により加算され比較回
路８に入力されている。 そして、比較回路８の出力が検出巻線２ｂ、　３ｂの端
にフィードバックされ、加算回路７の出力が常にゼロと
なるように保つとともに、比較回路８の出力を測定器９
により計測するようになっている。 次に、その動作について第３図を参照しながら説明する
。同図に於て■は励磁巻線２ａおよび３ａに印加する電
圧、■はそこに流れる電流、また、■は検出巻線２ｂお
よび３ｂに誘起された互いに逆相の電圧を加算した波形
である。 いま、被測定電流がＯとして、励磁巻線２ａおよび３ａ
に■の電圧を互いに逆相で印加すると、第２図に示すヒ
ステリシスのため励磁巻線２ａおよび３ａに第３図■の
励磁電流が流れる。ところが、２つのトランスの飽和磁
束密度がわずかに異なることにより励磁電流の立上り部
分の位相が励磁巻線２ａと３ａとでわずかにずれていて
、このため、これら励磁電流により検出巻線２ｂおよび
３ｂにそれぞれ誘起される電圧も位相がわずかにずれる
から、この２つの逆相の検出電圧を足し合せた出力電圧
波形は完全にゼロにはならず、同図■に示すように励磁
電流の立上り部分の位相のずれに対応して正負対称な細
長いピークを備えた波形となる。 ここで、電線１に被測定電流が流れると、この電流によ
り生じる磁界の影響で第２図のヒステリシス特性は横軸
方向にずれるから、■の立上り部分の位相が正側で早く
なるとともに負側で遅くなり（被測定電流の向きが逆な
ら変化も逆）、これに応じて■のピークが正側で高くな
りかつ負側で低くなる。そして、この■の正負のピーク
の差を比較回路８により検出し検出巻線にフィードバッ
クして正負のピークの差をなくすように動作しているか
ら、フィードバック電圧の値を計測すれば被測定電流の
値を知ることができる。 第４図は、試作した装置により測定した被測定電流が０
〜５０　ｍＡの範囲に於けるフィードバック電圧の値を
示したものであり、極めて直線性に優れていることが分
る。 Ｋ発明の効果】 以上説明したように、この発明の非接触型微小直流電流
検知装置は、従来装置に於て測定可能な最小値よりもは
るかに低い５０１Ａ以下の微小直流電流を極めて正確に
測定することができ、温度変化に対しても動作が安定で
操作も極めて簡単であり小型軽量であるという優れた効
果を奏するものである。 第４図・・・被測定電流とフィードバック電圧の特性図 １・・・電線　　　　　　２．３・・・電流トランス２
ａ、　３ａ・・・励磁巻線　　２ｂ、３ｂ・・・検出巻
線４・・・励磁回路　　　　５・・・ピークホールド回
路６・・・ボトムホールド回路 ７・・・加算回路　　　　８・・・比較回路９・・・測
定器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （イ）飽和磁束密度の値がわずかに異なる磁気ヒステリ
   シス特性を有し被測定直流電流を貫通させた２つの電流
   トランスと、 （ロ）各電流トランスに巻回した励磁巻線および検出巻
   線と、 （ハ）２つの電流トランスの励磁巻線に互いに逆相の交
   流励磁電圧を印加する励磁回路と、 （ニ）直列に接続された２つの検出巻線の出力電圧をピ
   ーク整流する回路と、 （ホ）ピーク整流した出力電圧を加算し検出巻線にフィ
   ードバックする回路と、 （ヘ）フィードバックした電圧を計測する手段とを備え
   たことを特徴とする非接触型微小直流電流検知装置。