JPH05215786A - Current detection circuit - Google Patents
Current detection circuitInfo
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- JPH05215786A JPH05215786A JP5434792A JP5434792A JPH05215786A JP H05215786 A JPH05215786 A JP H05215786A JP 5434792 A JP5434792 A JP 5434792A JP 5434792 A JP5434792 A JP 5434792A JP H05215786 A JPH05215786 A JP H05215786A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電流検出回路に関し、特
に、電流を検出する素子よりの出力を異なる感度でもっ
て検出する電流検出回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current detection circuit, and more particularly to a current detection circuit for detecting an output from an element for detecting a current with different sensitivities.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電流を検出する回路としては種々
なものがあり、例えば検出対象である電流が流れるライ
ンを、エアギャップを有する磁気コア内に貫通させて、
電流ラインに電流が流れることにより発生する磁界をコ
ア内部に閉じ込めることで、該エアギャップ内に発生す
る磁束密度をホール素子で検出し、適度に増幅すること
で電流値に比例する電圧出力を非接触で検出するものが
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, there are various circuits for detecting a current. For example, a line through which a current to be detected flows is penetrated into a magnetic core having an air gap,
By confining the magnetic field generated by the current flowing in the current line inside the core, the magnetic flux density generated in the air gap is detected by the Hall element, and the voltage output proportional to the current value is not detected by amplifying it appropriately. Some are detected by contact.
【０００３】一般にこのような電流検出回路にあって
は、検出する電流量に応じて、異なる感度で電流を検出
するように図３に示すような電流検出回路が考えられて
いる。図示するように、電流を検出する素子であるホー
ル素子１の一方の出力端子は、抵抗３を介してオペアン
プ２の反転入力端子−に接続され、その他方の出力端子
は抵抗４を介してオペアンプ２の非反転入力端子＋に接
続されている。そして、非反転入力端子＋は、抵抗５と
６とを介して接地されていると共に、抵抗５と６とのノ
ードには、抵抗７介して図示しない電源間に接続され
た、零点調整手段としての可変抵抗８が接続されてい
る。更に、オペアンプ２の出力端子は、低感度出力端子
Ａに接続されると共に、ゲイン調整用手段としての可変
抵抗９と、抵抗１０とを介して接地される。この可変抵
抗１０には、抵抗１１を介して反転出力端子−が接続さ
れている。Generally, in such a current detection circuit, a current detection circuit as shown in FIG. 3 is considered so as to detect the current with different sensitivities depending on the amount of current to be detected. As shown in the figure, one output terminal of the Hall element 1 which is an element for detecting a current is connected to the inverting input terminal − of the operational amplifier 2 via the resistor 3, and the other output terminal is connected to the operational amplifier via the resistor 4. 2 is connected to the non-inverting input terminal +. The non-inverting input terminal + is grounded via the resistors 5 and 6, and a node between the resistors 5 and 6 is connected via a resistor 7 to a power supply (not shown) as a zero point adjusting means. Variable resistor 8 is connected. Further, the output terminal of the operational amplifier 2 is connected to the low-sensitivity output terminal A and is also grounded via a variable resistor 9 as a gain adjusting means and a resistor 10. An inverting output terminal − is connected to the variable resistor 10 via a resistor 11.
【０００４】また、ホール素子１の一方の出力端子は、
抵抗３１を介してオペアンプ３０の反転入力端子−に接
続されていると共に、その他方の出力端子は抵抗３２を
介してオペアンプ３０の非反転出力端子＋に接続されて
いる。そして、オペアンプ３０の非反転入力端子＋は、
抵抗３３と３４とを介して接地されていると共に、抵抗
３３と３４とのノードには、抵抗３５を介して図示しな
い電源間に接続された、零点調整手段としての可変抵抗
３６が接続されている。更に、オペアンプ３０の出力端
子は、高感度出力端子Ｂに接続されると共に、ゲイン調
整用手段としての可変抵抗３７と抵抗３８とを介して接
地される。この可変抵抗３７には、抵抗３９を介して反
転出力端子−が接続されている。Further, one output terminal of the Hall element 1 is
It is connected to the inverting input terminal − of the operational amplifier 30 via the resistor 31, and the other output terminal is connected to the non-inverting output terminal + of the operational amplifier 30 via the resistor 32. Then, the non-inverting input terminal + of the operational amplifier 30 is
A variable resistor 36, which is connected to a power supply (not shown) via a resistor 35 and is connected to a node between the resistors 33 and 34, is connected to the node between the resistors 33 and 34 and is connected to a ground. There is. Further, the output terminal of the operational amplifier 30 is connected to the high-sensitivity output terminal B and is also grounded via the variable resistor 37 and the resistor 38 as the gain adjusting means. An inverting output terminal − is connected to the variable resistor 37 via a resistor 39.
【０００５】上記した構成の電流検出回路によれば、ホ
ール素子１からの出力を各オペアンプ２、３０により増
幅して図２の電流−電圧特性図に示されるような２つの
異なる出力を得ることができる。この場合、オペアンプ
２からは、ゲインａ1でオフセット電圧ｂ1からなる電圧
Ｖａを出力し、オペアンプ３０からは、ゲインａ2でオ
フセット電圧ｂ2からなる電圧Ｖｂを出力するように、
ゲインａ1、ａ2をゲイン調整手段としての可変抵抗９及
び３７により設定し、オフセット電圧ｂ1、ｂ2を零点調
整手段としての可変抵抗８及び抵抗３６により設定して
いた。According to the current detection circuit having the above-mentioned configuration, the output from the Hall element 1 is amplified by the operational amplifiers 2 and 30 to obtain two different outputs as shown in the current-voltage characteristic diagram of FIG. You can In this case, the operational amplifier 2 outputs the voltage Va composed of the offset voltage b1 with the gain a1, and the operational amplifier 30 outputs the voltage Vb composed of the offset voltage b2 with the gain a2.
The gains a1 and a2 are set by the variable resistors 9 and 37 as the gain adjusting means, and the offset voltages b1 and b2 are set by the variable resistor 8 and the resistor 36 as the zero point adjusting means.
【０００６】しかしながら、上記従来の電流検出回路で
は、ホール素子１の特性がホール素子個々によって必ず
しも均一でないため、図２に示されるような出力を得た
い場合には各調整用の可変抵抗８、９並びに３６、３７
を調整して出力を補正しなければならない煩わしさがあ
った。しかも、高精度な可変抵抗を使用する関係上どう
しても製品コストが上昇してしまい、特にオペアンプ３
０にあっては、入力電圧であるホール素子の出力を大き
く増幅しなければならないことから、回路の基板実装上
及びアンプ特性上の問題が生じていた。However, in the conventional current detection circuit described above, since the characteristics of the Hall element 1 are not necessarily uniform depending on the individual Hall elements, when it is desired to obtain the output as shown in FIG. 9 and 36, 37
Had to be adjusted to correct the output. Moreover, the product cost inevitably rises because of the use of a highly accurate variable resistor.
At 0, since the output of the Hall element, which is the input voltage, must be greatly amplified, there are problems in mounting the circuit on the board and in amplifier characteristics.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、出力調整の煩雑さ
から開放し得ると共に、安定した２つの異なる出力を発
生し得る電流検出回路を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the problems of the prior art as described above, the main object of the present invention is to eliminate the complexity of the output adjustment and to generate a stable two different outputs. It is to provide a detection circuit.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上述した目的は本発明に
よれば、電流を検出する素子のための高感度出力及び低
感度出力を有する電流検出回路であって、該電流検出回
路の入力端を入力とし、その低感度出力端を出力とする
第一の増幅回路と、前記第１の増幅回路の後段に直列接
続され、高感度出力端を出力とする第二の増幅回路とを
備え、零点調整用、及びゲイン調整用手段を前記第１の
増幅回路に設け、前記第２の増幅回路に於いて、少なく
ともゲイン調整用手段を省略したことを特徴とする特徴
とする電流検出回路を提供することにより達成される。According to the present invention, the above-mentioned object is a current detection circuit having a high-sensitivity output and a low-sensitivity output for an element for detecting a current, the input terminal of the current detection circuit. And a second amplifier circuit that is connected in series to the subsequent stage of the first amplifier circuit and that outputs a high-sensitivity output terminal, Provided is a current detection circuit characterized in that zero adjustment and gain adjustment means are provided in the first amplification circuit, and at least gain adjustment means is omitted in the second amplification circuit. It is achieved by
【０００９】[0009]
【作用】このようにすれば、電流を検出する素子からの
出力は、第一の増幅回路によって増幅され、しかもこの
際に前記検出素子毎に変化する特性を補正することがで
きる。一方第２の増幅回路は、補正されかつ増幅された
検出素子の出力を増幅することから、第２の増幅回路に
あっては検出素子毎に変化する特性を補正する必要が不
要となる。With this configuration, the output from the current detecting element is amplified by the first amplifying circuit, and at the same time, the characteristic that changes for each detecting element can be corrected. On the other hand, since the second amplifier circuit amplifies the corrected and amplified output of the detection element, it becomes unnecessary for the second amplifier circuit to correct the characteristic that changes for each detection element.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１１】図１は、本発明の一実施例を示す電気回路
構成図である。この実施例の構成が図３に示す従来のも
のと異なる点は、オペアンプ２の後段にオペアンプ１２
が接続されいることである。詳しく言えば、抵抗及び可
変抵抗３〜１１と共に第１の増幅回路を構成するオペア
ンプ２の出力端子には、抵抗１６を介してオペアンプ１
２の非反転入力端子＋が接続されている。また、オペア
ンプ１２の非反転入力端子＋は抵抗１８を介して接地さ
れていると共に、その反転入力端子−には、抵抗１３を
介して、更に図示しない電源間に接続された抵抗１４
と、零点調整手段としての可変抵抗１５とのノードに接
続されている。オペアンプ１２の出力端子は、高感度出
力端子Ｂに接続されると共に、抵抗１７を介してこのオ
ペアンプ１２の反転入力端子−に接続されている。FIG. 1 is a block diagram of an electric circuit showing an embodiment of the present invention. The configuration of this embodiment is different from the conventional configuration shown in FIG.
Is connected. More specifically, the output terminal of the operational amplifier 2 that constitutes the first amplifier circuit together with the resistor and the variable resistors 3 to 11 is connected to the operational amplifier 1 via the resistor 16.
Two non-inverting input terminals + are connected. The non-inverting input terminal + of the operational amplifier 12 is grounded via a resistor 18, and the inverting input terminal − thereof is connected via a resistor 13 to a resistor 14 connected between power sources (not shown).
And a variable resistor 15 as a zero point adjusting means. The output terminal of the operational amplifier 12 is connected to the high-sensitivity output terminal B and is also connected to the inverting input terminal − of the operational amplifier 12 via the resistor 17.
【００１２】上記のように構成されたオペアンプ１２
は、抵抗及び可変抵抗１３〜１８と共に第２の増幅回路
を構成し、その反転入力端子−には、図示しない電源を
抵抗１４並びに可変抵抗１５により分圧した電圧（基準
電圧Ｖref）が供給され、その非反転入力端子＋には、
オペアンプ２よりの出力電圧Ｖａが供給される。従っ
て、このオペアンプ１２は差動増幅回路として作動する
こととなる。即ち、オペアンプ１２は、オペアンプ２の
出力を差動増幅することから、図２に示す出力Ｖｂを得
るためのオペアンプ１２のゲインは、両出力Ｖａ、Ｖｂ
の比となることから、 ゲイン＝ａ2／ａ1 となる。従って、このオペアンプ１２の出力電圧Ｖｂ
は、 Ｖｂ＝（ａ2／ａ1）・（Ｖａ−Ｖref） となる。この出力電圧Ｖｂにオフセット時の電圧（電流
Ｉ＝０）ｂ1、ｂ2を代入して基準電圧Ｖrefを求める
と、 Ｖref＝ｂ1−｛（ａ1・ｂ2）／ａ2｝ となる。この基準電圧Ｖrefを可変抵抗１５にて調整す
れば、出力Ｖａが出力Ｖｂに差動増幅回路で変換された
こととなり、従来の回路で得ていた出力Ｖｂと同様の出
力を得ることができる。The operational amplifier 12 configured as described above.
Constitutes a second amplifier circuit together with the resistors and the variable resistors 13 to 18, and a voltage (reference voltage Vref) obtained by dividing a power source (not shown) by the resistor 14 and the variable resistor 15 is supplied to the inverting input terminal-of the second amplifier circuit. , Its non-inverting input terminal +
The output voltage Va from the operational amplifier 2 is supplied. Therefore, the operational amplifier 12 operates as a differential amplifier circuit. That is, since the operational amplifier 12 differentially amplifies the output of the operational amplifier 2, the gain of the operational amplifier 12 for obtaining the output Vb shown in FIG.
Therefore, the gain is a2 / a1. Therefore, the output voltage Vb of the operational amplifier 12
Becomes Vb = (a2 / a1) * (Va-Vref). When the reference voltage Vref is obtained by substituting the offset voltage (current I = 0) b1 and b2 into this output voltage Vb, Vref = b1 − {(a1 · b2) / a2}. If the reference voltage Vref is adjusted by the variable resistor 15, the output Va is converted into the output Vb by the differential amplifier circuit, and the output similar to the output Vb obtained by the conventional circuit can be obtained.
【００１３】このように構成された電流検出回路によれ
ば、ホール素子毎に変化する特性のばらつきは可変抵抗
８、９で補正されることとなり、オペアンプ２からは補
正後のホール素子１の電圧が増幅され出力される。そし
て、オペアンプ１２はオペアンプ２の出力を差動増幅す
ることから、該オペアンプ１２にはホール素子のばらつ
きが影響することがない。従って、オペアンプ１２に
は、基準電圧Ｖrefを調整するための可変抵抗１５のみ
を備えるだけで従来と同様の出力を得ることができる。
ここで、オペアンプ１２に接続された各抵抗１３〜１８
の抵抗値の誤差が十分に小さいものであれば、可変抵抗
１５にて基準電圧Ｖrefを調整する必要がないため、更
に可変抵抗を少なくすることができる。According to the current detection circuit configured as described above, the variation in the characteristics that changes for each Hall element is corrected by the variable resistors 8 and 9, and the corrected voltage of the Hall element 1 is output from the operational amplifier 2. Is amplified and output. Further, since the operational amplifier 12 differentially amplifies the output of the operational amplifier 2, the variation of the hall element does not affect the operational amplifier 12. Therefore, the operational amplifier 12 can obtain the same output as the conventional one by only including the variable resistor 15 for adjusting the reference voltage Vref.
Here, the resistors 13 to 18 connected to the operational amplifier 12
If the error of the resistance value of 1 is sufficiently small, it is not necessary to adjust the reference voltage Vref by the variable resistor 15, so that the variable resistor can be further reduced.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による電流検出回路によれば、電流を検出する素子か
らの出力は、第１の増幅回路に於いて増幅される際にゲ
イン調整手段及び零点調整用手段により補正され、第２
の増幅回路には安定した電圧供給が常時なされることと
なる。従って、従来から行われてきた検出素子毎の特性
の変化を補正する煩雑さが軽減することから、作業効率
が上昇すると共に、補正に必要な高価な調整手段を減少
し得ることから製造コストを低減できる。また、従来に
比して第２の増幅回路のゲインが大幅に低減され、入力
信号に対する増幅精度が向上することから、安定した２
つの出力を提供し得る電流検出回路を達成できる。As is apparent from the above description, according to the current detection circuit of the present invention, the output from the element for detecting the current is adjusted by the gain adjusting means when it is amplified in the first amplification circuit. And corrected by means for zero point adjustment, the second
A stable voltage is always supplied to the amplifier circuit. Therefore, since the complexity of correcting the change in the characteristics of each detection element, which has been conventionally performed, is reduced, the working efficiency is increased, and the expensive adjusting means necessary for the correction can be reduced, thereby reducing the manufacturing cost. It can be reduced. Further, the gain of the second amplifier circuit is significantly reduced as compared with the conventional one, and the amplification accuracy for the input signal is improved, so that the stable 2
A current sensing circuit can be achieved that can provide two outputs.
【図１】本発明の電流検出回路の構成を示す電気回路図
である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a configuration of a current detection circuit of the present invention.
【図２】本発明、及び従来の電流検出回路により出力さ
れる信号の電流−電圧特性図である。FIG. 2 is a current-voltage characteristic diagram of a signal output by the present invention and a conventional current detection circuit.
【図３】従来の電流検出回路の構成を示す電気回路図で
ある。FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a configuration of a conventional current detection circuit.
１ ホール素子 ２、１２ オペアンプ ３〜１１、１３〜１８ 抵抗 ８、９、１５ 可変抵抗 1 Hall element 2, 12 Operational amplifier 3-11, 13-18 Resistance 8, 9, 15 Variable resistance
Claims (1)
及び低感度出力を有する電流検出回路であって、 該電流検出回路の入力端を入力とし、その低感度出力端
を出力とする第一の増幅回路と、 前記第１の増幅回路の後段に直列接続され、高感度出力
端を出力とする第二の増幅回路とを備え、 零点調整用、及びゲイン調整用手段を前記第１の増幅回
路に設け、 前記第２の増幅回路に於いて、少なくともゲイン調整用
手段を省略したことを特徴とする電流検出回路。1. A current detection circuit having a high-sensitivity output and a low-sensitivity output for an element for detecting a current, the input end of the current detection circuit being an input, and the low-sensitivity output end being an output. One amplification circuit and a second amplification circuit that is connected in series to the subsequent stage of the first amplification circuit and outputs a high-sensitivity output terminal are provided, and zero point adjustment and gain adjustment means are provided in the first amplification circuit. A current detection circuit provided in an amplifier circuit, wherein at least gain adjusting means is omitted in the second amplifier circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5434792A JP2938657B2 (en) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Current detection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5434792A JP2938657B2 (en) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Current detection circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215786A true JPH05215786A (en) | 1993-08-24 |
| JP2938657B2 JP2938657B2 (en) | 1999-08-23 |
Family
ID=12968098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5434792A Expired - Fee Related JP2938657B2 (en) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Current detection circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2938657B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200060131A (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 주식회사 아이티엑스엠투엠 | An apparatus of current measurement having variable tuning precision capability |
-
1992
- 1992-02-05 JP JP5434792A patent/JP2938657B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200060131A (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 주식회사 아이티엑스엠투엠 | An apparatus of current measurement having variable tuning precision capability |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2938657B2 (en) | 1999-08-23 |
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