JPH05273257A - 電流プロ−ブ - Google Patents
電流プロ−ブInfo
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- JPH05273257A JPH05273257A JP4066683A JP6668392A JPH05273257A JP H05273257 A JPH05273257 A JP H05273257A JP 4066683 A JP4066683 A JP 4066683A JP 6668392 A JP6668392 A JP 6668392A JP H05273257 A JPH05273257 A JP H05273257A
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- 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
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
- G01R15/183—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using transformers with a magnetic core
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電流測定の際に、大きな電流波形と小さな電
流波形とを同時に測定するときでも高精度で測定でき、
またAC電流に乗ったノイズやサ−ジを独立して測定で
き、さらにレンジ再設定等の手間をなくして、電流測定
精度を向上する。 【構成】 あるレンジで測定範囲を越えて電流が流れた
場合でも、電流プロ−ブでレンジを変えずに測定するた
めに、可変電流供給回路の他に、定電流供給回路、AC
電流供給回路、あるいは可変定電流供給回路のいずれか
と、ON/OFF回路、同期回路およびメイン制御回路
を設ける。
流波形とを同時に測定するときでも高精度で測定でき、
またAC電流に乗ったノイズやサ−ジを独立して測定で
き、さらにレンジ再設定等の手間をなくして、電流測定
精度を向上する。 【構成】 あるレンジで測定範囲を越えて電流が流れた
場合でも、電流プロ−ブでレンジを変えずに測定するた
めに、可変電流供給回路の他に、定電流供給回路、AC
電流供給回路、あるいは可変定電流供給回路のいずれか
と、ON/OFF回路、同期回路およびメイン制御回路
を設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非接触型電流プロ−ブ
に関し、特に大きな電流波形と小さな電流波形を同時に
測定する場合でも、高精度で測定できる電流プロ−ブに
関するものである。
に関し、特に大きな電流波形と小さな電流波形を同時に
測定する場合でも、高精度で測定できる電流プロ−ブに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】電流プロ−ブ(電流探触子)は、被測定
物に測定器を近づけることができないとき、検波部など
の測定器の主要部分を納めた小形の容器で、本体と離し
て使用するものである。図20、図21は、従来の電流
プロ−ブの構成図および電流波形図である。従来の電流
プロ−ブは、図20に示すように、鉄心を貫通する線に
流れる電流Iを測定するために、電流値Iにより発生し
た磁束HIを打ち消すような磁界として、鉄心に巻付け
られた巻線に電流iを流すして磁束Hiを発生させ、ホ
−ル素子により発生する電圧Vが0になれば、磁界が相
殺されたことになる。その時点における電流i=電流I
である。しかしながら、従来の電流プロ−ブでは、測定
できる電流値Iがプロ−ブ自体により決まってしまう。
そのための対策としては、測定レンジを変化させたりし
ているが、これでは図21に示すように、微少電流と大
電流とが同時に流れる時には、精度が悪くなる(丸印で
囲まれた部分)。
物に測定器を近づけることができないとき、検波部など
の測定器の主要部分を納めた小形の容器で、本体と離し
て使用するものである。図20、図21は、従来の電流
プロ−ブの構成図および電流波形図である。従来の電流
プロ−ブは、図20に示すように、鉄心を貫通する線に
流れる電流Iを測定するために、電流値Iにより発生し
た磁束HIを打ち消すような磁界として、鉄心に巻付け
られた巻線に電流iを流すして磁束Hiを発生させ、ホ
−ル素子により発生する電圧Vが0になれば、磁界が相
殺されたことになる。その時点における電流i=電流I
である。しかしながら、従来の電流プロ−ブでは、測定
できる電流値Iがプロ−ブ自体により決まってしまう。
そのための対策としては、測定レンジを変化させたりし
ているが、これでは図21に示すように、微少電流と大
電流とが同時に流れる時には、精度が悪くなる(丸印で
囲まれた部分)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
電流プロ−ブでは、測定できる電流の範囲があるレンジ
に決定されてしまうため、電流波形値が種々の値をとる
電流を測定する場合、予め定められたレンジ以上の電流
値を測定できないという問題があった。図2は、従来の
電流プロ−ブの測定範囲を示す図であり、図4は、従来
の電流プロ−ブによる磁束の発生を示す図であり、図6
は、同じく従来の電流プロ−ブによる磁束の特性曲線を
示す図である。図2に示すように、従来の測定では、破
線で示すような最大測定電流値レベルが定められている
ため、図のような電流波形を測定する場合には、黒で塗
りつぶされた位置の電流値が測定できない。図4におい
て、横軸のHIは測定すべき電流値Iにより発生する磁
束、縦軸のHiは磁束HIを打ち消すための電流iによ
り発生する磁束Hiである。従来の電流プロ−ブでは、
HIを消すような磁束Hiを発生させる電流iが一定値
以上は流れないため、磁束Hiが飽和してしまう。その
結果、測定すべき磁束HIが大きくなっても、飽和値以
上にはHiが大きくならない。従来の電流プロ−ブによ
る磁束の特性は、図6に示すように、横軸をHI(+電
流方向)および−HI(−電流方向)とし、縦軸をHi
(+電流方向)および−Hi(−電流方向)としてい
る。図6から明らかなように、電流iを無制限に大きく
することはできないため、図4に示すように、磁束Hi
に飽和レベルが生じることになり、その結果、図2に示
すように、最大測定電流値レベル以上の電流は測定でき
なくなる。本発明の目的は、このような従来の課題を解
決し、磁束の飽和が生じないようにして、測定電流値レ
ベルを上げることができる電流プロ−ブを提供すること
にある。
電流プロ−ブでは、測定できる電流の範囲があるレンジ
に決定されてしまうため、電流波形値が種々の値をとる
電流を測定する場合、予め定められたレンジ以上の電流
値を測定できないという問題があった。図2は、従来の
電流プロ−ブの測定範囲を示す図であり、図4は、従来
の電流プロ−ブによる磁束の発生を示す図であり、図6
は、同じく従来の電流プロ−ブによる磁束の特性曲線を
示す図である。図2に示すように、従来の測定では、破
線で示すような最大測定電流値レベルが定められている
ため、図のような電流波形を測定する場合には、黒で塗
りつぶされた位置の電流値が測定できない。図4におい
て、横軸のHIは測定すべき電流値Iにより発生する磁
束、縦軸のHiは磁束HIを打ち消すための電流iによ
り発生する磁束Hiである。従来の電流プロ−ブでは、
HIを消すような磁束Hiを発生させる電流iが一定値
以上は流れないため、磁束Hiが飽和してしまう。その
結果、測定すべき磁束HIが大きくなっても、飽和値以
上にはHiが大きくならない。従来の電流プロ−ブによ
る磁束の特性は、図6に示すように、横軸をHI(+電
流方向)および−HI(−電流方向)とし、縦軸をHi
(+電流方向)および−Hi(−電流方向)としてい
る。図6から明らかなように、電流iを無制限に大きく
することはできないため、図4に示すように、磁束Hi
に飽和レベルが生じることになり、その結果、図2に示
すように、最大測定電流値レベル以上の電流は測定でき
なくなる。本発明の目的は、このような従来の課題を解
決し、磁束の飽和が生じないようにして、測定電流値レ
ベルを上げることができる電流プロ−ブを提供すること
にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電流プロ−ブは、(イ)被測定電流により
磁界を発生させ、磁界により起電力を発生させ、起電力
を相殺するようにコイルに電流を流すことにより、被測
定電流の値を測定する電流プロ−ブにおいて、予め定め
られた大きさの電流を流す定電流供給回路と、被測定電
流の値がコイルの電流による最大測定電流値レベルを越
えた時間だけ定電流供給回路をONにするON/OFF
回路と、起電力による電圧を測定する電圧測定回路と、
電圧測定回路からの測定値を受けて、コイルの電流供給
回路、定電流供給回路および上記ON/OFF回路を同
期して起動させ、起電力による電圧を0になるように制
御する制御回路とを具備することを特徴としている。ま
た、(ロ)クリ−ンなAC電流を流すAC電流供給回路
と、コイルに流す電流供給回路およびAC電流供給回路
の相互のタイミング制御を行う同期回路と、起電力によ
る電圧を測定する電圧測定回路と、コイルに流されたA
C電流波形に乗っているノイズやサ−ジ等の波形、およ
びAC電流供給回路に流されたAC電流波形のデ−タを
合成し、または各波形毎のデ−タを出力する制御回路と
を具備することも特徴としている。さらに、(ハ)種々
の磁束を自動的に切り換えて発生する可変型定電流供給
回路と、被測定電流の値が上記コイルの電流による最大
測定電流値レベルを越えた時間だけ可変型定電流供給回
路をONにするON/OFF回路と、起電力による電圧
を測定する電圧測定回路と、電圧測定回路からの測定値
を受けて、コイルの電流を供給する回路、可変型定電流
供給回路、および上記ON/OFF回路を同期して起動
させ、電圧測定回路の測定値が0になるように制御する
制御回路とを具備することも特徴としている。
め、本発明の電流プロ−ブは、(イ)被測定電流により
磁界を発生させ、磁界により起電力を発生させ、起電力
を相殺するようにコイルに電流を流すことにより、被測
定電流の値を測定する電流プロ−ブにおいて、予め定め
られた大きさの電流を流す定電流供給回路と、被測定電
流の値がコイルの電流による最大測定電流値レベルを越
えた時間だけ定電流供給回路をONにするON/OFF
回路と、起電力による電圧を測定する電圧測定回路と、
電圧測定回路からの測定値を受けて、コイルの電流供給
回路、定電流供給回路および上記ON/OFF回路を同
期して起動させ、起電力による電圧を0になるように制
御する制御回路とを具備することを特徴としている。ま
た、(ロ)クリ−ンなAC電流を流すAC電流供給回路
と、コイルに流す電流供給回路およびAC電流供給回路
の相互のタイミング制御を行う同期回路と、起電力によ
る電圧を測定する電圧測定回路と、コイルに流されたA
C電流波形に乗っているノイズやサ−ジ等の波形、およ
びAC電流供給回路に流されたAC電流波形のデ−タを
合成し、または各波形毎のデ−タを出力する制御回路と
を具備することも特徴としている。さらに、(ハ)種々
の磁束を自動的に切り換えて発生する可変型定電流供給
回路と、被測定電流の値が上記コイルの電流による最大
測定電流値レベルを越えた時間だけ可変型定電流供給回
路をONにするON/OFF回路と、起電力による電圧
を測定する電圧測定回路と、電圧測定回路からの測定値
を受けて、コイルの電流を供給する回路、可変型定電流
供給回路、および上記ON/OFF回路を同期して起動
させ、電圧測定回路の測定値が0になるように制御する
制御回路とを具備することも特徴としている。
【0005】
【作用】本発明においては、電流プロ−ブを構成する鉄
心に巻回された電流線に定電流回路を取り付け、それに
より電流プロ−ブの最大測定電流を越える電流分だけ定
電流を供給させ、磁束飽和しないようにして、測定電流
値レベルを上げる。 (イ)第1の実施例では、測定範囲外の電流が流れた場
合でも、越えた分を定電流供給回路から流すことによ
り、レンジを変えないで電流を測定する。 (ロ)第2の実施例では、AC電流を測定する際のノイ
ズ、サ−ジ等を正確に測定できるように、新たにAC電
流供給回路を設け、ノイズ、サ−ジ等の電流のみをコイ
ルに流すようにする。 (ハ)第3の実施例では、被測定電流の値の変動がどの
ように大きい場合でも、自動的に切り換え可能な可変型
定電流供給回路を設けて、最大測定電流レベルを越えた
分だけ可変型定電流供給回路から電流を流すことによ
り、レンジ等のレベル調整を不要にして、オ−トレンジ
にする。
心に巻回された電流線に定電流回路を取り付け、それに
より電流プロ−ブの最大測定電流を越える電流分だけ定
電流を供給させ、磁束飽和しないようにして、測定電流
値レベルを上げる。 (イ)第1の実施例では、測定範囲外の電流が流れた場
合でも、越えた分を定電流供給回路から流すことによ
り、レンジを変えないで電流を測定する。 (ロ)第2の実施例では、AC電流を測定する際のノイ
ズ、サ−ジ等を正確に測定できるように、新たにAC電
流供給回路を設け、ノイズ、サ−ジ等の電流のみをコイ
ルに流すようにする。 (ハ)第3の実施例では、被測定電流の値の変動がどの
ように大きい場合でも、自動的に切り換え可能な可変型
定電流供給回路を設けて、最大測定電流レベルを越えた
分だけ可変型定電流供給回路から電流を流すことによ
り、レンジ等のレベル調整を不要にして、オ−トレンジ
にする。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図1は、本発明の一実施例を示す電流プロ−
ブの構成図であり、図3は、本発明により測定される電
流波形を示す図であり、図5は本発明の電流プロ−ブに
よる磁束を示す図であり、図7は本発明における磁束関
数特性を示す図である。図1において、Iは測定すべき
電流、HIは電流Iにより発生する磁束、iは磁束HI
を打ち消すような磁束Hiを発生させる電流、Hiは電
流値iにより発生する磁束、Vはホ−ル素子による電圧
である。本発明では、従来の電流プロ−ブにおいて、鉄
心に巻き付けられた電流線に交流電流供給回路を取り付
ける。この交流電流供給回路は、定電流源(Icc)で
ある。その結果、この定電流Iccによっても磁束HI
ccが発生する。本発明においては、図3に示すよう
に、測定すべき電流波形値が大きい場合には、交流電流
供給回路に定電流値Iccを流すことにより、最大測定
電流値レベル以上の部分を底上げし、その結果として、
最大測定電流値レベルを測定電流値Iの波高値以上に上
げる。従って、本発明では、測定できない電流はなくな
り、全ての電流を測定することができる。図3の斜線で
示す部分がIccにより底上げした部分である。図5に
示すように、本発明においては、縦軸の磁束がHi+H
Iccとなるため測定できる範囲が広がって、HIcc
の部分だけ測定上限が拡大されたことになる。このHI
ccの磁束は、図1に示す定電流Iccにより発生した
磁束である。図7に示すように、本発明における特性曲
線では、横軸が−HIおよびHIであり、縦軸が−(H
i+HIcc)およびHi+HIccである。なお、H
iは交流磁束であって、ノイズを含まないものとする。
説明する。図1は、本発明の一実施例を示す電流プロ−
ブの構成図であり、図3は、本発明により測定される電
流波形を示す図であり、図5は本発明の電流プロ−ブに
よる磁束を示す図であり、図7は本発明における磁束関
数特性を示す図である。図1において、Iは測定すべき
電流、HIは電流Iにより発生する磁束、iは磁束HI
を打ち消すような磁束Hiを発生させる電流、Hiは電
流値iにより発生する磁束、Vはホ−ル素子による電圧
である。本発明では、従来の電流プロ−ブにおいて、鉄
心に巻き付けられた電流線に交流電流供給回路を取り付
ける。この交流電流供給回路は、定電流源(Icc)で
ある。その結果、この定電流Iccによっても磁束HI
ccが発生する。本発明においては、図3に示すよう
に、測定すべき電流波形値が大きい場合には、交流電流
供給回路に定電流値Iccを流すことにより、最大測定
電流値レベル以上の部分を底上げし、その結果として、
最大測定電流値レベルを測定電流値Iの波高値以上に上
げる。従って、本発明では、測定できない電流はなくな
り、全ての電流を測定することができる。図3の斜線で
示す部分がIccにより底上げした部分である。図5に
示すように、本発明においては、縦軸の磁束がHi+H
Iccとなるため測定できる範囲が広がって、HIcc
の部分だけ測定上限が拡大されたことになる。このHI
ccの磁束は、図1に示す定電流Iccにより発生した
磁束である。図7に示すように、本発明における特性曲
線では、横軸が−HIおよびHIであり、縦軸が−(H
i+HIcc)およびHi+HIccである。なお、H
iは交流磁束であって、ノイズを含まないものとする。
【0007】図9および図10は、本発明におけるノイ
ズ測定の波形説明図であり、図8は従来のノイズ測定の
波形説明図である。従来の電流プロ−ブでは、図8に示
すように、ノイズを含む交流成分をそのまま測定してい
たので、ノイズだけを測定することは困難であった。こ
れらの問題を解決するために、本発明では、従来の電流
プロ−ブの構成に図1に示すような交流電流供給回路を
取り付け、この回路には図10に示すように、測定電流
Iと同じ位相でクリ−ンな交流電流を流し、測定電流I
のノイズ分だけを、図9に示すように、電流iに流すこ
とにより、正確にノイズを測定することができる。
ズ測定の波形説明図であり、図8は従来のノイズ測定の
波形説明図である。従来の電流プロ−ブでは、図8に示
すように、ノイズを含む交流成分をそのまま測定してい
たので、ノイズだけを測定することは困難であった。こ
れらの問題を解決するために、本発明では、従来の電流
プロ−ブの構成に図1に示すような交流電流供給回路を
取り付け、この回路には図10に示すように、測定電流
Iと同じ位相でクリ−ンな交流電流を流し、測定電流I
のノイズ分だけを、図9に示すように、電流iに流すこ
とにより、正確にノイズを測定することができる。
【0008】図11は、本発明の他の実施例を示す電流
プロ−ブの構成図である。本実施例では、図1の定電流
源の代りに可変型定電流源を取り付けている。この可変
型定電流源には、複数の出力端子を取り付けておき、ス
イッチにより連続的に電流値を自動変更できるようにし
ている。図13は、図11により電流を測定する場合の
電流波形図であり、図12は、従来の測定方法で測定す
る場合の電流波形図である。従来の電流プロ−ブでは、
測定できる電流の範囲が決まっていたため、図12に示
すような波形を持つ電流を測定する場合には、最大測定
電流値レベル(破線で示す)より上方の部分(斜線部
分)は測定できなかった。従って、時間毎にその都度レ
ンジを変更して測定する必要があった。本実施例では、
図11に示すように可変型定電流回路を取り付けている
ので、電流値の変動がどのように大きい場合でも、レン
ジの調整が不要であり、オ−トレンジモ−ドにすること
ができる。すなわち、図13に示すような波形の電流値
を測定する場合には、斜線部分を可変型定電流回路で電
流値を自動的に切り換えて流し、残りの白部分のみを電
流iを流すことにより測定する。
プロ−ブの構成図である。本実施例では、図1の定電流
源の代りに可変型定電流源を取り付けている。この可変
型定電流源には、複数の出力端子を取り付けておき、ス
イッチにより連続的に電流値を自動変更できるようにし
ている。図13は、図11により電流を測定する場合の
電流波形図であり、図12は、従来の測定方法で測定す
る場合の電流波形図である。従来の電流プロ−ブでは、
測定できる電流の範囲が決まっていたため、図12に示
すような波形を持つ電流を測定する場合には、最大測定
電流値レベル(破線で示す)より上方の部分(斜線部
分)は測定できなかった。従って、時間毎にその都度レ
ンジを変更して測定する必要があった。本実施例では、
図11に示すように可変型定電流回路を取り付けている
ので、電流値の変動がどのように大きい場合でも、レン
ジの調整が不要であり、オ−トレンジモ−ドにすること
ができる。すなわち、図13に示すような波形の電流値
を測定する場合には、斜線部分を可変型定電流回路で電
流値を自動的に切り換えて流し、残りの白部分のみを電
流iを流すことにより測定する。
【0009】図14は、本発明の第1の実施例を示す電
流プロ−ブ駆動回路の構成図であり、図17は、図14
の回路で電流波形を測定する場合の波形図である。図1
4において、11は電流プロ−ブ、12は主の磁束Hi
を発生させるための可変電流供給回路、13は定電流供
給回路からの電流を同期回路(2)の信号によりON/
OFFするためのON/OFF回路、14はある決まっ
た大きさの電流を流す回路で、決まった磁束HIccを発
生させる定電流供給回路、15は可変電流供給回路12
と定電流供給回路14の相互のタイミング制御を行う同
期回路、16はホ−ル素子の電圧を測定するための電圧
測定回路、17はメイン制御部、20は電流(Z軸)と
磁束(Y軸)に比例して、X軸方向に起電力を発生させ
るホ−ル素子である。電流Iを測定する場合に、コイル
に磁界Hを生じ、それによりホ−ル素子20に起電力を
発生させる。この電圧値Vを電圧測定回路16で測定
し、その測定結果をメイン制御部17に伝達する。この
ホ−ル素子20の起電力を0Vとするために、メイン制
御部17から同期回路(1)15を通して可変電流供給
回路12を動作させ、ホ−ル素子20の起電力が0Vと
なるまで電流を流す。この時点で、可変電流供給回路1
2の電流の容量が十分で、ホ−ル素子20の起電力が0
Vになれば、メイン制御部17よりのデ−タに誤差を生
じない。しかし、この時点で可変電流供給回路12の電
流の容量が足りず、ホ−ル素子20の起電力が0Vにな
らなければ、メイン制御部17より同期回路(2)15
を通して定電流供給回路14に動作信号を送出する。次
に、同期回路(2)15で可変電流供給回路12が電流
容量不足である時間だけ、ON/OFF回路13が動作
するようにON/OFFのタイミングを調整する。この
時、ホ−ル素子20の起電力が0Vになるように、電圧
測定回路16よりメイン制御部17にデ−タを送り、同
期回路(1)15を通して可変電流供給回路12を動作
させ、再調整を行う。これにより、可変電流供給回路1
2の測定範囲外でも、電流を測定することができる。こ
の時のデ−タの合成処理は、メイン制御部17で行われ
る。
流プロ−ブ駆動回路の構成図であり、図17は、図14
の回路で電流波形を測定する場合の波形図である。図1
4において、11は電流プロ−ブ、12は主の磁束Hi
を発生させるための可変電流供給回路、13は定電流供
給回路からの電流を同期回路(2)の信号によりON/
OFFするためのON/OFF回路、14はある決まっ
た大きさの電流を流す回路で、決まった磁束HIccを発
生させる定電流供給回路、15は可変電流供給回路12
と定電流供給回路14の相互のタイミング制御を行う同
期回路、16はホ−ル素子の電圧を測定するための電圧
測定回路、17はメイン制御部、20は電流(Z軸)と
磁束(Y軸)に比例して、X軸方向に起電力を発生させ
るホ−ル素子である。電流Iを測定する場合に、コイル
に磁界Hを生じ、それによりホ−ル素子20に起電力を
発生させる。この電圧値Vを電圧測定回路16で測定
し、その測定結果をメイン制御部17に伝達する。この
ホ−ル素子20の起電力を0Vとするために、メイン制
御部17から同期回路(1)15を通して可変電流供給
回路12を動作させ、ホ−ル素子20の起電力が0Vと
なるまで電流を流す。この時点で、可変電流供給回路1
2の電流の容量が十分で、ホ−ル素子20の起電力が0
Vになれば、メイン制御部17よりのデ−タに誤差を生
じない。しかし、この時点で可変電流供給回路12の電
流の容量が足りず、ホ−ル素子20の起電力が0Vにな
らなければ、メイン制御部17より同期回路(2)15
を通して定電流供給回路14に動作信号を送出する。次
に、同期回路(2)15で可変電流供給回路12が電流
容量不足である時間だけ、ON/OFF回路13が動作
するようにON/OFFのタイミングを調整する。この
時、ホ−ル素子20の起電力が0Vになるように、電圧
測定回路16よりメイン制御部17にデ−タを送り、同
期回路(1)15を通して可変電流供給回路12を動作
させ、再調整を行う。これにより、可変電流供給回路1
2の測定範囲外でも、電流を測定することができる。こ
の時のデ−タの合成処理は、メイン制御部17で行われ
る。
【0010】図17において、に示すような電流波形
を測定した場合に、可変電流供給回路12の測定範囲を
越えている時間は、従来のプロ−ブであれば、に示す
ように可変電流供給回路の最大値以上は測定できなかっ
た。本実施例では、測定範囲を越えている時間だけ、つ
まり、の斜線部分の時間aだけ定電流供給回路14を
動作させる。すなわち、可変電流供給回路12ではの
電流を、また定電流供給回路14ではの電流が流され
る。各電流回路12,14に流れる電流値を確認する
と、メイン制御部17によりこれらの電流を1つに合成
して、に示す電流を測定する。なお、メイン制御部1
7の制御方法としては、可変電流供給回路12から流れ
る電流値をもとに、電圧測定回路16で電圧Vを測定
し、0Vより大きくなった時、つまりある値が流れたな
らば定電流回路16をONし、値が(−)になったなら
ば定電流回路16をOFFにするという方法で制御す
る。
を測定した場合に、可変電流供給回路12の測定範囲を
越えている時間は、従来のプロ−ブであれば、に示す
ように可変電流供給回路の最大値以上は測定できなかっ
た。本実施例では、測定範囲を越えている時間だけ、つ
まり、の斜線部分の時間aだけ定電流供給回路14を
動作させる。すなわち、可変電流供給回路12ではの
電流を、また定電流供給回路14ではの電流が流され
る。各電流回路12,14に流れる電流値を確認する
と、メイン制御部17によりこれらの電流を1つに合成
して、に示す電流を測定する。なお、メイン制御部1
7の制御方法としては、可変電流供給回路12から流れ
る電流値をもとに、電圧測定回路16で電圧Vを測定
し、0Vより大きくなった時、つまりある値が流れたな
らば定電流回路16をONし、値が(−)になったなら
ば定電流回路16をOFFにするという方法で制御す
る。
【0011】図15は、本発明の第2の実施例を示すプ
ロ−ブ駆動回路の構成図であり、図18は、図15の回
路により測定される電流の波形図である。図15におい
ては、図14の定電流供給回路14とON/OFF回路
13の代りにAC電流供給回路18を接続し、その他の
回路は図14と同じものを接続する。AC電流供給回路
18は、クリ−ンなAC電流を流す回路で、AC分の磁
束を発生させる。図15に示すプロ−ブでは、主に交流
電流を測定する。交流電流Iを測定する時コイルに磁界
Hが生じるので、それによりホ−ル素子20に起電力が
発生する。この電圧値を電圧測定回路16で測定し、メ
イン制御部17に伝達する。このホ−ル素子20の起電
力を0Vにするために、メイン制御部17から同期回路
(1)(2)15を通して可変電流供給回路12、AC
電流供給回路18を動作させて、ホ−ル素子20の起電
力が0Vになるように調整する。この時、AC電流供給
回路18からはクリ−ンなAC電流を流し、可変電流供
給回路12からは測定電流Iに乗っているノイズおよび
サ−ジ等の電流分を流す。この時の電流波形のデ−タ
を、メイン制御部17により合成または各波形毎のデ−
タを出力する。すなわち、図18に示すように、に示
すようなノイズが乗っている交流の電流波形を測定する
場合、AC電流供給回路18ではに示すようなクリ−
ンなAC電流を流し、可変電流供給回路12ではに示
すようなノイズおよびサ−ジ電流分を流すようにする。
従来の方法では、ノイズの大きさ等は概ねの値しか判ら
ないのに対して、本実施例では、ノイズやサ−ジ等の波
形のみを出力することができる。デ−タは、メイン制御
部17により出力されるが、従来と同じようにも波形測
定が可能である。メイン制御部17の制御方法として
は、測定している電流の周波数、大きさが判っている場
合には、そのまま制御部17に入力して、クリ−ンなA
C電流を流す。測定する電流の周波数、大きさが判らな
い場合には、測定しながら測定電流IとAC電流供給回
路18の電流Iccにより、周波数と大きさを合致させ
る。 (イ)周波数の一致 (HI−HIcc)=0・・・・・・・AC電流供給回
路18の電流Iccと測定電流Iを、周波数を合わせて
ゼロクロスさせる。 (ロ)大きさの一致 0゜〜180゜と180゜〜360゜の最大、最小の位
相で電流の値がH−HIcc=0となるようにする。
ロ−ブ駆動回路の構成図であり、図18は、図15の回
路により測定される電流の波形図である。図15におい
ては、図14の定電流供給回路14とON/OFF回路
13の代りにAC電流供給回路18を接続し、その他の
回路は図14と同じものを接続する。AC電流供給回路
18は、クリ−ンなAC電流を流す回路で、AC分の磁
束を発生させる。図15に示すプロ−ブでは、主に交流
電流を測定する。交流電流Iを測定する時コイルに磁界
Hが生じるので、それによりホ−ル素子20に起電力が
発生する。この電圧値を電圧測定回路16で測定し、メ
イン制御部17に伝達する。このホ−ル素子20の起電
力を0Vにするために、メイン制御部17から同期回路
(1)(2)15を通して可変電流供給回路12、AC
電流供給回路18を動作させて、ホ−ル素子20の起電
力が0Vになるように調整する。この時、AC電流供給
回路18からはクリ−ンなAC電流を流し、可変電流供
給回路12からは測定電流Iに乗っているノイズおよび
サ−ジ等の電流分を流す。この時の電流波形のデ−タ
を、メイン制御部17により合成または各波形毎のデ−
タを出力する。すなわち、図18に示すように、に示
すようなノイズが乗っている交流の電流波形を測定する
場合、AC電流供給回路18ではに示すようなクリ−
ンなAC電流を流し、可変電流供給回路12ではに示
すようなノイズおよびサ−ジ電流分を流すようにする。
従来の方法では、ノイズの大きさ等は概ねの値しか判ら
ないのに対して、本実施例では、ノイズやサ−ジ等の波
形のみを出力することができる。デ−タは、メイン制御
部17により出力されるが、従来と同じようにも波形測
定が可能である。メイン制御部17の制御方法として
は、測定している電流の周波数、大きさが判っている場
合には、そのまま制御部17に入力して、クリ−ンなA
C電流を流す。測定する電流の周波数、大きさが判らな
い場合には、測定しながら測定電流IとAC電流供給回
路18の電流Iccにより、周波数と大きさを合致させ
る。 (イ)周波数の一致 (HI−HIcc)=0・・・・・・・AC電流供給回
路18の電流Iccと測定電流Iを、周波数を合わせて
ゼロクロスさせる。 (ロ)大きさの一致 0゜〜180゜と180゜〜360゜の最大、最小の位
相で電流の値がH−HIcc=0となるようにする。
【0012】図16は、本発明の第3の実施例を示すプ
ロ−ブ駆動回路のブロック図であり、図19は、図16
におけるプロ−ブにより測定する電流波形図である。図
16の回路においては、図14の定電流供給回路14の
代りに可変型の定電流を流して、種々の値の磁束を発生
させる可変定電流供給回路19を接続している。すなわ
ち、図16のプロ−ブとしては、図11に示す可変型定
電流源を接続した自動切換え可能なプロ−ブを使用す
る。電流Iを測定する時、コイルに磁界を発生するの
で、それによりホ−ル素子20に起電力が生じる。この
電圧値を電圧測定回路16で測定し、メイン制御部17
に伝達する。このホ−ル素子20の起電力を0Vとする
ため、メイン制御部17から同期回路(1)(2)15
を通して、可変電流供給回路12および可変型定電流供
給回路19を動作させ、ホ−ル素子20の起電力が0V
になるまで電流を流す。この時の可変型定電流供給回路
19の電流値は、可変電流供給回路12の容量よりも大
きい測定電流の範囲を全て補うように流す。これによ
り、電流プロ−ブのレンジは不要となる。デ−タの合成
は、メイン制御部17において実行される。図19にお
いて、例えば、に示すような電流波形を測定した場合
に、可変電流供給回路12の測定範囲を越えている時間
は、従来のプロ−ブでは測定できなかった。すなわち、
に示す斜線部分が可変電流供給回路12の最大値であ
るときには、従来では、それを越える波形については測
定できない。本実施例では、測定範囲を越えている時間
だけに、可変型定電流回路19を動作させる。の波形
のうち、斜線の部分が可変型定電流供給回路19の電流
である。に示す可変電流供給回路12に流れる電流値
と、に示す可変型定電流供給回路19に流れる電流値
とを確認すると、このデ−タをメイン制御部17により
1つに合成して、に示すような電流波形にする。そし
て、この合成電流を測定するのである。すなわち、図1
9においては、の波形=の波形である。
ロ−ブ駆動回路のブロック図であり、図19は、図16
におけるプロ−ブにより測定する電流波形図である。図
16の回路においては、図14の定電流供給回路14の
代りに可変型の定電流を流して、種々の値の磁束を発生
させる可変定電流供給回路19を接続している。すなわ
ち、図16のプロ−ブとしては、図11に示す可変型定
電流源を接続した自動切換え可能なプロ−ブを使用す
る。電流Iを測定する時、コイルに磁界を発生するの
で、それによりホ−ル素子20に起電力が生じる。この
電圧値を電圧測定回路16で測定し、メイン制御部17
に伝達する。このホ−ル素子20の起電力を0Vとする
ため、メイン制御部17から同期回路(1)(2)15
を通して、可変電流供給回路12および可変型定電流供
給回路19を動作させ、ホ−ル素子20の起電力が0V
になるまで電流を流す。この時の可変型定電流供給回路
19の電流値は、可変電流供給回路12の容量よりも大
きい測定電流の範囲を全て補うように流す。これによ
り、電流プロ−ブのレンジは不要となる。デ−タの合成
は、メイン制御部17において実行される。図19にお
いて、例えば、に示すような電流波形を測定した場合
に、可変電流供給回路12の測定範囲を越えている時間
は、従来のプロ−ブでは測定できなかった。すなわち、
に示す斜線部分が可変電流供給回路12の最大値であ
るときには、従来では、それを越える波形については測
定できない。本実施例では、測定範囲を越えている時間
だけに、可変型定電流回路19を動作させる。の波形
のうち、斜線の部分が可変型定電流供給回路19の電流
である。に示す可変電流供給回路12に流れる電流値
と、に示す可変型定電流供給回路19に流れる電流値
とを確認すると、このデ−タをメイン制御部17により
1つに合成して、に示すような電流波形にする。そし
て、この合成電流を測定するのである。すなわち、図1
9においては、の波形=の波形である。
【0013】このように、第1の実施例においては、電
流プロ−ブで、測定範囲外の電流が流れた場合でも、測
定電流範囲を大きくするために定電流供給回をONにす
ることにより、レンジを変えないで測定できる。また、
第2の実施例では、電流プロ−ブで、AC電流を測定す
る場合に、AC電流のみをAC電流供給回路に流し、ノ
イズやサ−ジ等のみを可変電流供給回路に流すことによ
り、ノイズやサ−ジ等を正確に測定することができる。
さらに、第3の実施例では、電流プロ−ブで、変動の大
きい値の電流を測定する場合、自動切換えが可能な可変
型定電流供給回路を起動することにより、レンジ等のレ
ベル調整を一切不要にすることができる。
流プロ−ブで、測定範囲外の電流が流れた場合でも、測
定電流範囲を大きくするために定電流供給回をONにす
ることにより、レンジを変えないで測定できる。また、
第2の実施例では、電流プロ−ブで、AC電流を測定す
る場合に、AC電流のみをAC電流供給回路に流し、ノ
イズやサ−ジ等のみを可変電流供給回路に流すことによ
り、ノイズやサ−ジ等を正確に測定することができる。
さらに、第3の実施例では、電流プロ−ブで、変動の大
きい値の電流を測定する場合、自動切換えが可能な可変
型定電流供給回路を起動することにより、レンジ等のレ
ベル調整を一切不要にすることができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
(イ)レンジを変えなくても測定できるので、大きな電
流波形と小さな電流波形を同時に測定する際の測定精度
を上げることができ、(ロ)またAC電流を測定する場
合には、クリ−ンのAC電流のみを取り除くので、ノイ
ズやサ−ジを測定することができ、被測定物の異常等も
発見でき、(ハ)さらに、変動の大きな電流を測定する
場合にも、レンジは不要となり、レンジ再設定の手間が
なくなるので、測定精度を向上することができる。
(イ)レンジを変えなくても測定できるので、大きな電
流波形と小さな電流波形を同時に測定する際の測定精度
を上げることができ、(ロ)またAC電流を測定する場
合には、クリ−ンのAC電流のみを取り除くので、ノイ
ズやサ−ジを測定することができ、被測定物の異常等も
発見でき、(ハ)さらに、変動の大きな電流を測定する
場合にも、レンジは不要となり、レンジ再設定の手間が
なくなるので、測定精度を向上することができる。
【0015】
【図1】本発明の一実施例を示す電流プロ−ブの構造図
である。
である。
【図2】従来の電流測定の場合の波形図である。
【図3】図1により電流を測定する場合の波形図であ
る。
る。
【図4】従来のプロ−ブによる磁束を示す図である。
【図5】本発明のプロ−ブによる磁束を示す図である。
【図6】従来のプロ−ブによる磁束特性曲線を示す図で
ある。
ある。
【図7】本発明のプロ−ブによる磁束特性曲線を示す図
である。
である。
【図8】従来のプロ−ブにより測定するAC電流波形を
示す図である。
示す図である。
【図9】本発明のプロ−ブにより測定するノイズのみの
電流波形図である。
電流波形図である。
【図10】図9の測定の際に、AC電流のみを流すAC
電流波形図である。
電流波形図である。
【図11】本発明の他の実施例を示す電流プロ−ブの構
造図である。
造図である。
【図12】従来における電流測定の場合の電流波形図で
ある。
ある。
【図13】図11の電流プロ−ブを使用した電流測定の
場合の電流波形図である。
場合の電流波形図である。
【図14】本発明の第1の実施例を示すプロ−ブ駆動回
路の構成図である。
路の構成図である。
【図15】本発明の第2の実施例を示すプロ−ブ駆動回
路の構成図である。
路の構成図である。
【図16】本発明の第3の実施例を示すプロ−ブ駆動回
路の構成図である。
路の構成図である。
【図17】図14のプロ−ブ駆動回路を用いた場合の測
定電流波形図である。
定電流波形図である。
【図18】図15のプロ−ブ駆動回路を用いた場合の測
定電流波形図である。
定電流波形図である。
【図19】図16のプロ−ブ駆動回路を用いた場合の測
定電流波形図である。
定電流波形図である。
【図20】従来の電流プロ−ブの構造図である。
【図21】図20における測定電流波形を示す図であ
る。
る。
【符号の説明】 I 被測定電流値 i 可変電流値 Hi 電流iにより発生する磁束 HI 電流Iにより発生する磁束 V ホ−ル素子により発生する電圧 Icc 定電流供給回路により流れる電流値 11 電流プロ−ブ 12 可変電流供給回路 13 ON/OFF回路 14 定電流供給回路 15 同期回路 16 電圧測定回路 17 メイン制御部 18 AC電流供給回路 19 可変定電流供給回路 20 ホ−ル素子
Claims (3)
- 【請求項1】 被測定電流により磁界を発生させ、該磁
界により起電力を発生させ、該起電力を相殺するように
コイルに電流を流すことにより、被測定電流の値を測定
する電流プロ−ブにおいて、予め定められた大きさの電
流を流す定電流供給回路と、被測定電流の値が上記コイ
ルの電流による最大測定電流値レベルを越えた時間だけ
上記定電流供給回路をONにするON/OFF回路と、
上記起電力による電圧を測定する電圧測定回路と、該電
圧測定回路からの測定値を受けて、上記コイルの電流供
給回路、上記定電流供給回路および上記ON/OFF回
路を同期して起動させ、上記起電力による電圧を0にな
るように制御する制御回路とを具備することを特徴とす
る電流プロ−ブ。 - 【請求項2】 被測定電流により磁界を発生させ、該磁
界により起電力を発生させ、該起電力を相殺するように
コイルに電流を流すことにより、被測定電流の値を測定
する電流プロ−ブにおいて、クリ−ンなAC電流を流す
AC電流供給回路と、上記コイルに流す電流供給回路お
よび上記AC電流供給回路の相互のタイミング制御を行
う同期回路と、上記起電力による電圧を測定する電圧測
定回路と、上記コイルに流された該AC電流波形に乗っ
ているノイズやサ−ジ等の波形、および上記AC電流供
給回路に流されたAC電流波形のデ−タを合成し、また
は各波形毎のデ−タを出力する制御回路とを具備するこ
とを特徴とする電流プロ−ブ。 - 【請求項3】 被測定電流により磁界を発生させ、該磁
界により起電力を発生させ、該起電力を相殺するように
コイルに電流を流すことにより、被測定電流の値を測定
する電流プロ−ブにおいて、種々の磁束を自動的に切り
換えて発生する可変型定電流供給回路と、被測定電流の
値が上記コイルの電流による最大測定電流値レベルを越
えた時間だけ上記可変型定電流供給回路をONにするO
N/OFF回路と、上記起電力による電圧を測定する電
圧測定回路と、該電圧測定回路からの測定値を受けて、
上記コイルの電流を供給する回路、上記可変型定電流供
給回路、および上記ON/OFF回路を同期して起動さ
せ、上記電圧測定回路の測定値が0になるように制御す
る制御回路とを具備することを特徴とする電流プロ−
ブ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4066683A JPH05273257A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 電流プロ−ブ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4066683A JPH05273257A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 電流プロ−ブ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05273257A true JPH05273257A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13322979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4066683A Pending JPH05273257A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 電流プロ−ブ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05273257A (ja) |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP4066683A patent/JPH05273257A/ja active Pending
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