JPH0618977U - 電流検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検出電流の大きさに応じた所望の正確な空
隙領域を有する電流検出器を提供する。 【構成】 被測定電流の流れている導体11は、磁性体コ
ア17を貫通して設けられ磁性体コア17に電磁的に結合し
ている。円周方向にギャップ長Ｌ₁ をもつ円環状の強磁
性体薄板12のギャップの位置関係を一枚おきに互いにず
らして積層体を形成する。この積層体はギャップ長Ｌ₁
より短い組立ギャップ長Ｌ₂ をもつ空隙領域15を有する
ように積層されて磁性体コア12を形成している。また、
組立ギャップ長Ｌ₂ は磁電変換素子13の厚みt より長く
なるように上記組立ギャップ長Ｌ₂を調整する。空隙領
域15内に配置された磁電変換素子13の出力リ−ド線14は
出力端子16に接続されている。 【効果】 被検出電流の大きさに関わらず、各種サイズ
や規格の磁性体コアを準備することなく、一定範囲の磁
束を生起する磁性体コアを形成することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、磁電変換素子を用いた電流検出器の電流検出精度向上技術に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば特公平２−６１７１０号公報に示され従来から一般的に知られている磁 電変換素子を用いた電流検出器は、被検出電流が流れる導体を一部に空隙領域を 有する磁性体コアに貫設し、前記磁性体コアの空隙領域に磁電変換素子を配置し て、その出力電圧を出力リード線を介して出力端子から出力するよう構成したも のである。 上記導体に被測定電流を流すことにより、磁性体コアには上記被測定電流によ り生じた磁界が加わる。上記磁性体コアの磁路に設けた空隙領域に生じる磁界の 強さは、磁電変換素子により電圧に変換されて、上記磁電変換素子の出力電圧は 出力リ−ド線を介して出力端子から取り出されることにより、被測定電流に比例 した検出電圧が得られる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ホ−ル素子などの磁電変換素子を用いて電流の大きさを測定する場合において は、大きさが大幅に異なる電流に対しても素子の性質上、磁性体コアの空隙領域 の磁界の強さを所定の範囲に選択することが好ましい。そのために従来の電流検 出器は、各種被検出電流の大きさに対しても、磁性体コアの空隙領域内の磁界の 強さを所定の範囲に保つために、被検出電流の大きさの範囲に応じて空隙領域の 大きさが異なる数種類の磁性体コアを予め用意しておく必要があった。

【０００４】 この考案は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、各種のサ イズや規格の磁性体コアを準備することを要せずに、任意の空隙領域を容易に形 成し、安価な電流検出器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案にかかる電流検出器は、 所定のギャップを有して実質的に環状に形成された複数の強磁性体薄板を一枚 おきに前記ギャップの位置関係を互いにずらして積層した磁性体コアと、 上記空隙領域に配置された磁電変換素子と、 上記磁性体コアを貫通して設けられた導体と、 上記導体に流れる被検出電流に応じた検出電圧を導出する出力手段と、 を備えたものである。また、 請求項２の考案にかかる電流検出器は、 円筒状に形成された内筒と外筒を有し、前記内筒に突起して設けられた突起部 をもつ保護箱と、 所定のギャップをもつ円環状の複数の強磁性体薄板を一枚おきに前記ギャップ の位置関係を互いにずらして一枚おきに前記ギャップの一方と他方の端が前記突 起部の左右の端に交互に当接するようにして積層した磁性体コアと、 上記空隙領域に配置された磁電変換素子と、 上記磁性体コアを貫通して設けられた導体と、 上記導体に流れる被検出電流に応じた検出電圧を導出する出力手段と、 を備えたものである。また、 請求項３の考案にかかる電流検出器は、 所定のギャップをもつ環状の強磁性体薄板の一部に円周方向に並べて複数箇の 孔を設けた強磁性体薄板の複数枚を一枚おきに前記ギャップの位置関係を互いに ずらして積層し、上記孔の一部を連通するように積層した磁性体コアと、 上記空隙領域に配置された磁電変換素子と、 上記磁性体コアを貫通して設けられた導体と、 上記導体に流れる被検出電流に応じた検出電圧を導出する出力手段と、 を備えたものである。

【０００６】

【作用】 請求項１の考案における電流検出器は、ギャップをもつ円環状の強磁性体薄板 をギャップの位置関係を１枚おきに互いにずらして所定の空隙領域を有するよう に磁性体コアを形成する。従って、１種類のギャップをもつ円環状の強磁性体薄 板を用いるだけで種々の需要、すなわち種々の被検出電流の範囲の大きさに応じ て上記磁性体コアのギャップの長さを変化させて所定の動作をする電流検出器が 構成される。 また、請求項２の考案における電流検出器は、ギャップをもつ円環状の強磁性 体薄板をギャップの位置関係を１枚おきに互いにずらして所定の空隙領域を有す るように磁性体コアを形成するが、このとき深皿状の保護箱の内面に設けた突起 部の両端にギャップつき円環状の強磁性体薄板の一端と他端を一つおきに当接さ せて磁性体コアを形成する。従って、上記突起部と１種類のギャップつき円環状 の強磁性体薄板を用いるだけで種々の需要、すなわち種々の被検出電流の範囲の 大きさに応じて上記磁性体コアのギャップの長さを変化させて所定の動作をする 電流検出器が構成される。 また、請求項３の考案における電流検出器は、ギャップをもつ円環状薄板の一 部に円周方向に数箇の孔を設けた強磁性体薄板をギャップの位置関係を一枚おき に互いにずらして所定の空隙領域を有するように磁性体コアを形成するが、この とき上記孔の合わせ位置の関係を一つおきに変えて磁性体コアを形成する。従っ て、１種類のギャップつき円環状薄板の一部に孔を設けた強磁性体薄板を用いる だけで種々の需要、すなわち種々の被検出電流の範囲の大きさに応じて上記磁性 体コアのギャップの長さを変化させて所定の動作をする電流検出器が構成される 。

【０００７】

【実施例】

図１は請求項１の考案にかかる第一の実施例を示す電流検出器の原理説明図で 、図１a)は磁性体コアの平面図、図１b)は磁性体コアのｂ１−ｂ２断面による部 分断面正面図である。 図１において、導体11は、磁性体コア17を貫通し磁性体コア17に電磁的に結合 している。円周方向にギャップ長Ｌ₁ をもつ円環状の強磁性体薄板12のギャップ の位置関係を一枚おきに互いにずらして、所定の空隙領域、例えば積層体全体を 平面的に見たとき、強磁性体薄板12のギャップ長Ｌ₁ より短い組立ギャップ長Ｌ 2 をもつ空隙領域15を有するように積層して磁性体コア12を形成する。また、組 立ギャップ長Ｌ₂ は磁電変換素子13の厚みt より長くなるように上記組立ギャッ プ長Ｌ₂ を調整する。空隙領域15内に配置された磁電変換素子13の出力リ−ド線 14は出力端子16に接続されている。 以下、上記のように構成された電流検出器の動作について説明する。 図１において、磁性体コア17に貫通した導体11に被測定電流Ｉ_f が流れること により、上記被測定電流Ｉ_f に対応した磁界が上記磁性体コア17の磁路に発生す る。また、上記磁性体コアの一部に設けられた空隙領域15にも同様に磁界が発生 し、その磁界の強さは磁電変換素子13により電圧に変換され、出力リ−ド線14を 介して出力端子16に検出電圧として導出される。ここにおいて、上記被測定電流 Ｉ_f の大きさに対応して、強磁性体薄板12をギャップの位置関係を互いにずらし て組立ギャップ長Ｌ₂ を変化させることにより空隙領域15内の磁束も変化する。 従って、被測定電流Ｉ_f の大きさに関わらず空隙領域15内の磁束を一定範囲に保 ち磁電変換素子13の安定した検出を図るには、磁気抵抗の大きい空隙領域15を変 位させ、合成磁気抵抗を変えることで可能となる。

【０００８】 上記第一の実施例では、各強磁性体薄板12をギャップの位置関係を互いにずら して所定の空隙領域を有する磁性体コア17を形成するようにした。これに対して 、次の第二の実施例では、磁性体コアの保護箱の内面に設けた所定寸法の突起部 を用いて、一種類の所定長のギャップＬ₁ をもつ円環状の強磁性体薄板を用いて 各種の所定の組立ギャップ長Ｌ₂ をもつ空隙領域を有する磁性体コアを形成する 。 図２の第二の実施例は請求項２にかかる電流検出器の原理説明図で、磁性体コ ア27の平面図である。 図２において、導体21は、磁性体コア27を貫通し、磁性体コア27に電磁的に結 合している。円周方向にギャップ長Ｌ₁ をもつ円環状の強磁性体薄板22のギャッ プの位置関係を一枚おきに互いにずらして、所定の空隙領域、例えば積層体全体 を平面的に見たときギャップ長Ｌ₁ より短い組立ギャップ長Ｌ₂ をもつ空隙領域 25を有するように積層して磁性体コア22を形成する。この磁性体コア22は保護箱 29内に収納されている。保護箱29は円筒状に形成され内筒と外筒により構成され ており、この内筒と外筒の間に磁性体コア22を収納するよう構成されている。保 護箱29の内筒に設けられた突起部28は、その両端28a 、28b を強磁性体薄板22の 一端22a と他端22b を一つおきに当接させて積層された強磁性体薄板22の磁性体 コア22を形成するものである。また、組立ギャップ長Ｌ₂ は磁電変換素子23の厚 みt より長くなるように上記厚みt を調整する。空隙領域25内に配置された磁電 変換素子23の出力リ−ド線24は出力端子26に接続されている。 次に、電流検出器の動作であるが、被測定電流Ｉ_f の大きさに関わらず空隙領 域25内の磁束を一定範囲に保つ動作については、第一の実施例と同一であるので 省略する。 なお、上記第二の実施例では、保護箱29に設けた突起部28は、保護箱29と一体 形成したものを示したが、上記突起部28は別体として形成したものを上記保護箱 29に取付けても同様の効果を奏する。

【０００９】 上記第二の実施例では、磁性体コア27の保護箱の内面に設けた所定寸法の突起 部28を用いることにより、所定長のギャップをもつ円環状の強磁性体薄板22を用 いて各種大きさの空隙領域を有する磁性体コア27を形成するようにした。 次の第三の実施例では所定長のギャップをもつ円環状薄板の一部に円周方向に 並んだ数箇の孔を設けた強磁性体薄板を用いてこの孔を案内として各種大きさの 組立ギャップ長の空隙領域有する磁性体コアを形成する。 図３は本考案の第三の実施例は請求項３にかかる電流検出器の原理説明図で、 磁性体コアの平面図である。 図３において、導体31は、磁性体コア37を貫通し、磁性体コア37に電磁的に結 合している。円周方向にギャップ長Ｌ₁ をもち円周方向に並行に並んだ数箇の孔 38を設けた円環状の強磁性体薄板32を準備し、この強磁性体薄板32の位置関係を 一枚おきに互いにずらして、所定の空隙領域、例えば積層体全体を平面的に見た ときギャップ長Ｌ₁ より短い組立ギャップ長Ｌ₂ をもつ空隙領域35を有するよう に積層して磁性体コア32を形成する。このとき上記孔38の合わせ位置の関係を一 つおきに変えて、例えば孔38a と孔38b を交互に一つおきに変えて磁性体コア32 を形成する。また、組立ギャップ長Ｌ₂ は磁電変換素子33の厚みt より長くなる ように上記組立ギャップ長Ｌ₂ を調整する。空隙領域35内に配置された磁電変換 素子33の出力リ−ド線34は出力端子36に接続されている。 次に、第三の実施例の電流検出器の動作であるが、被測定電流Ｉ_f の大きさに 関わらず空隙領域35内の磁束を一定範囲に保つ動作については、第一の実施例と 同一であるので省略する。 上記第一の実施例、第二の実施例および第三の実施例は、一部に空隙領域を有 して実質的に円環状の磁性体コアとしたが、このような円環状以外の形状として も同様の効果を奏する。

【００１０】

【考案の効果】

請求項１の考案によれば、一部にギャップをもつ環状の強磁性体薄板を複数枚 積層して磁性体コアを形成する段階において、上記強磁性体薄板のギャップの位 置関係を一枚おきに互いにずらして積層することにより、所望の各種の空隙領域 をもつ磁性体コアを得ることができる。 また、請求項２の考案によれば、一部にギャップをもつ環状の強磁性体薄板を 複数枚積層して磁性体コアを形成する段階において、保護箱内面に設けた突起の 両端を案内位置として利用して一部にギャップをもつ円環状の強磁性体薄板を複 数枚積層することにより、所望の各種の空隙領域をもつ磁性体コアを得ることが できる。 また、請求項３の考案によれば、一部にギャップをもち円周方向に数箇の孔を 設けた環状の強磁性体薄板を複数枚積層して磁性体コアを形成する段階において 、上記強磁性体薄板上の複数の孔の合わせ位置の関係を一つおきに変えて複数枚 積層することにより、所望の正確な空隙領域をもつ磁性体コアを得ることができ る。 従って、被検出電流の大きさに関わらず、各種のサイズや規格の磁性体コアを 準備することを要せずに、一定範囲の磁束を生起する磁性体コアを形成すること ができ、かつ安価な電流検出器が容易に得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一の実施例を示す電流検出器の平面
図及びｂ１−ｂ２断面による部分断面正面図

【図２】本考案の第二の実施例を示す電流検出器の平面
図

【図３】本考案の第三の実施例を示す電流検出器の平面
図

【符号の説明】

11 導体 12 強磁性体薄板 13 磁電変換素子 14 出力リード線 15 空隙領域 16 出力端子 17 磁性体コア 28 突起部 29 保護箱 38 孔 Ｌ₁ ギャップ長 Ｌ₂ 組立ギャップ長 t 磁電変換素子の厚み

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のギャップを有して実質的に環状に
   形成された複数の強磁性体薄板を一枚おきに前記ギャッ
   プの位置関係を互いにずらして積層した磁性体コアと、 上記空隙領域に配置された磁電変換素子と、 上記磁性体コアを貫通して設けられた導体と、 上記導体に流れる被検出電流に応じた検出電圧を導出す
   る出力手段と、 を備えた電流検出器。
2. 【請求項２】 円筒状に形成された内筒と外筒を有し、
   前記内筒に突起して設けられた突起部をもつ保護箱と、 所定のギャップをもつ環状の複数の強磁性体薄板を一枚
   おきに前記ギャップの位置関係を互いにずらして一枚お
   きに前記ギャップの一方と他方の端が前記突起部の左右
   の端に交互に当接するようにして積層した磁性体コア
   と、 上記空隙領域に配置された磁電変換素子と、 上記磁性体コアを貫通して設けられた導体と、 上記導体に流れる被検出電流に応じた検出電圧を導出す
   る出力手段と、 を備えた電流検出器。
3. 【請求項３】 所定のギャップをもつ環状の強磁性体薄
   板の一部に円周方向に並んだ複数箇の孔を設けた強磁性
   体薄板の複数枚を一枚おきに前記ギャップの位置関係を
   互いにずらして積層し、上記孔の一部を連通するように
   積層した磁性体コアと、 上記空隙領域に配置された磁電変換素子と、 上記磁性体コアを貫通して設けられた導体と、 上記導体に流れる被検出電流に応じた検出電圧を導出す
   る出力手段と、 を備えた電流検出器。