JPH0682487A - 電流検出器 - Google Patents
電流検出器Info
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- JPH0682487A JPH0682487A JP4231773A JP23177392A JPH0682487A JP H0682487 A JPH0682487 A JP H0682487A JP 4231773 A JP4231773 A JP 4231773A JP 23177392 A JP23177392 A JP 23177392A JP H0682487 A JPH0682487 A JP H0682487A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 強磁性体コア内に電流を流すことにより発生
する磁束を感磁素子を用いて検出する電流検出器におい
て、交流・直流兼用であり、しきい値により電流の有無
を検出できるようにする。 【構成】 制御電流源１８を電源とする感磁素子１の出
力は差動増幅器６に入力されて抵抗２と抵抗５の値によ
る増幅率で増幅され、抵抗７とコンデンサ８でなる平滑
器により平滑され、比較器１３に入力される。そして、
抵抗９と抵抗１０の値による基準レベルと比較され、比
較した結果が外部に出力される。ここで抵抗１４は比較
器１３にヒステリシス幅を持たせる為の抵抗である。ま
た、外部出力手段として、トランジスタ１７を用いてオ
ープンコレクタ出力としており、抵抗３５によってＶcc
にプルアップされる。このように内部回路は片電源で構
成され、増幅器６は、感磁素子の微少出力電圧を半波整
流の形で増幅する。
する磁束を感磁素子を用いて検出する電流検出器におい
て、交流・直流兼用であり、しきい値により電流の有無
を検出できるようにする。 【構成】 制御電流源１８を電源とする感磁素子１の出
力は差動増幅器６に入力されて抵抗２と抵抗５の値によ
る増幅率で増幅され、抵抗７とコンデンサ８でなる平滑
器により平滑され、比較器１３に入力される。そして、
抵抗９と抵抗１０の値による基準レベルと比較され、比
較した結果が外部に出力される。ここで抵抗１４は比較
器１３にヒステリシス幅を持たせる為の抵抗である。ま
た、外部出力手段として、トランジスタ１７を用いてオ
ープンコレクタ出力としており、抵抗３５によってＶcc
にプルアップされる。このように内部回路は片電源で構
成され、増幅器６は、感磁素子の微少出力電圧を半波整
流の形で増幅する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、強磁性体コア内に電
流を流し、この時発生する磁束を感磁素子を用いて検出
する電流検出器のうち、交流電流或いは直流電流のしき
い値により電流の有無を検出する電流検出器に関するも
のである。
流を流し、この時発生する磁束を感磁素子を用いて検出
する電流検出器のうち、交流電流或いは直流電流のしき
い値により電流の有無を検出する電流検出器に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電路に流れる電流を磁界によって
検出するようにしたこの種の電流検出器としては、被検
出電流に比例したリニアな出力を得る構成としたものが
多数考案されてきた。図５はこの種の電流検出器の構成
を示す図であり、また、図６は感磁素子の動作を示す
図、さらに図７は実開平２−57069号公報に示された従
来の電流検出器の内部回路図の例である。
検出するようにしたこの種の電流検出器としては、被検
出電流に比例したリニアな出力を得る構成としたものが
多数考案されてきた。図５はこの種の電流検出器の構成
を示す図であり、また、図６は感磁素子の動作を示す
図、さらに図７は実開平２−57069号公報に示された従
来の電流検出器の内部回路図の例である。
【０００３】これら図５と図６及び図７を用いてこの種
の電流検出器の動作を説明する。図５に於いて、１は感
磁素子、１９は強磁性体コア、２０は被検出電流を流す
一次導体、２１は磁気ギャップ、２２は磁束である。
今、一次導体２０に電流Ｉが流れると、磁気ギャップ２
１には電流Ｉに比例した強さの磁束が生じるとともに感
磁素子１を貫通する。感磁素子１は、図６に示すよう
に、制御電流Ｉｃを流してやることにより素子を貫通す
る磁束の強さに比例した電圧ＶHに変換する。
の電流検出器の動作を説明する。図５に於いて、１は感
磁素子、１９は強磁性体コア、２０は被検出電流を流す
一次導体、２１は磁気ギャップ、２２は磁束である。
今、一次導体２０に電流Ｉが流れると、磁気ギャップ２
１には電流Ｉに比例した強さの磁束が生じるとともに感
磁素子１を貫通する。感磁素子１は、図６に示すよう
に、制御電流Ｉｃを流してやることにより素子を貫通す
る磁束の強さに比例した電圧ＶHに変換する。
【０００４】従って、感磁素子１からは電流Ｉに比例し
た強さの電圧を得ることができる。この電圧は通常数十
ｍＶと微少電圧である為、図７のような増幅回路が必要
となる。図７に於ける増幅器２３で増幅して外部に出力
することにより、結果として電流Ｉに比例したリニアな
出力を得ることができる。また、この例では内部回路は
片電源で構成されているが、これを両電源で構成し正負
両方向の入力電流に対し、リニアな出力を得る回路構成
も多数みられる。
た強さの電圧を得ることができる。この電圧は通常数十
ｍＶと微少電圧である為、図７のような増幅回路が必要
となる。図７に於ける増幅器２３で増幅して外部に出力
することにより、結果として電流Ｉに比例したリニアな
出力を得ることができる。また、この例では内部回路は
片電源で構成されているが、これを両電源で構成し正負
両方向の入力電流に対し、リニアな出力を得る回路構成
も多数みられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】最近の動向として、例
えば各種照明の球切れ検出や自動車のランプの断線検出
或いは交・直流電源断の検出等に用いられる電流検出器
として、所定のしきい値との比較に基づく電流の有無を
検出できる電流検出器の需要が非常に高まっている。
えば各種照明の球切れ検出や自動車のランプの断線検出
或いは交・直流電源断の検出等に用いられる電流検出器
として、所定のしきい値との比較に基づく電流の有無を
検出できる電流検出器の需要が非常に高まっている。
【０００６】上述した図７のように構成された電流検出
器では、リニアな電流検出は可能だが、あるしきい値に
より電流の有無を検出する断線或いは通電の検出には対
応できない。上述したような電流検出器を用いてしきい
値による検出を行おうとすると、外部に比較回路が必要
となる。しかし、比較回路だけでは直流電流の検出はで
きるが、交流電流の検出はできず、交流電流も同じよう
に検出しようとすると更に部品が必要となり、全体とし
てコストが高くなり部品点数も増えるという実用上の問
題点があった。
器では、リニアな電流検出は可能だが、あるしきい値に
より電流の有無を検出する断線或いは通電の検出には対
応できない。上述したような電流検出器を用いてしきい
値による検出を行おうとすると、外部に比較回路が必要
となる。しかし、比較回路だけでは直流電流の検出はで
きるが、交流電流の検出はできず、交流電流も同じよう
に検出しようとすると更に部品が必要となり、全体とし
てコストが高くなり部品点数も増えるという実用上の問
題点があった。
【０００７】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あり、交流・直流兼用であり、所
定のしきい値により電流の有無を検出でき、また調整機
能を設け被検出電流値を任意に設定可能にすることで、
汎用的に用いることができる電流検出器を小型、かつ廉
価にて提供することにある。
ためになされたものであり、交流・直流兼用であり、所
定のしきい値により電流の有無を検出でき、また調整機
能を設け被検出電流値を任意に設定可能にすることで、
汎用的に用いることができる電流検出器を小型、かつ廉
価にて提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る電流検出器は、強磁性体コアの環状磁路の一部に設け
た磁気ギャップ内に感磁素子を配置すると共に、上記環
状磁路の環内を貫通する一次導体を備え、この一次導体
に被検出電流として交流または直流電流を流してその通
電状態を上記感磁素子の出力に基づいて検出する電流検
出器において、上記感磁素子の出力を増幅する増幅器
と、増幅された出力を平滑する平滑器と、平滑された出
力を予め決められた基準レベルと比較する比較器と、そ
の比較結果を弁別して外部に出力する出力手段と、上記
感磁素子、上記増幅器、上記平滑器、上記比較器及び上
記出力手段に接続された片電源とを備えたものである。
る電流検出器は、強磁性体コアの環状磁路の一部に設け
た磁気ギャップ内に感磁素子を配置すると共に、上記環
状磁路の環内を貫通する一次導体を備え、この一次導体
に被検出電流として交流または直流電流を流してその通
電状態を上記感磁素子の出力に基づいて検出する電流検
出器において、上記感磁素子の出力を増幅する増幅器
と、増幅された出力を平滑する平滑器と、平滑された出
力を予め決められた基準レベルと比較する比較器と、そ
の比較結果を弁別して外部に出力する出力手段と、上記
感磁素子、上記増幅器、上記平滑器、上記比較器及び上
記出力手段に接続された片電源とを備えたものである。
【０００９】また、請求項２に係る電流検出器は、強磁
性体コアの環状磁路の一部に設けた磁気ギャップ内に感
磁素子を配置すると共に、上記環状磁路の環内を貫通す
る一次導体を備え、この一次導体に被検出電流として交
流または直流電流を流してその通電状態を上記感磁素子
の出力に基づいて検出する電流検出器において、上記感
磁素子の出力を調整可能な増幅率で増幅する増幅器と、
増幅された出力を平滑する平滑器と、平滑された出力を
調整可能な基準レベルと比較する比較器と、その比較結
果を弁別して外部に出力する出力手段と、上記感磁素
子、上記増幅器、上記平滑器、上記比較器及び上記出力
手段に接続された片電源とを備えたものである。
性体コアの環状磁路の一部に設けた磁気ギャップ内に感
磁素子を配置すると共に、上記環状磁路の環内を貫通す
る一次導体を備え、この一次導体に被検出電流として交
流または直流電流を流してその通電状態を上記感磁素子
の出力に基づいて検出する電流検出器において、上記感
磁素子の出力を調整可能な増幅率で増幅する増幅器と、
増幅された出力を平滑する平滑器と、平滑された出力を
調整可能な基準レベルと比較する比較器と、その比較結
果を弁別して外部に出力する出力手段と、上記感磁素
子、上記増幅器、上記平滑器、上記比較器及び上記出力
手段に接続された片電源とを備えたものである。
【００１０】
【作用】この発明の請求項１においては、内部回路を片
電源で構成したことにより、交流電流入力時でも感磁素
子からは単一方向の出力が得られる。この出力を増幅し
更に平滑した後、比較器で比較しその結果を外部に出力
することにより、交流・直流両用の所定のしきい値によ
る電流検出を可能とする。
電源で構成したことにより、交流電流入力時でも感磁素
子からは単一方向の出力が得られる。この出力を増幅し
更に平滑した後、比較器で比較しその結果を外部に出力
することにより、交流・直流両用の所定のしきい値によ
る電流検出を可能とする。
【００１１】また、請求項２においては、増幅器の増幅
率或いは比較器の基準レベルを調整することにより、被
検出電流値を任意に設定することを可能にする。
率或いは比較器の基準レベルを調整することにより、被
検出電流値を任意に設定することを可能にする。
【００１２】
実施例１．次に、この発明の実施例について図面を参照
して説明する。本実施例１の構成は図５と同様であり、
この図に於いて、１９は強磁性体コア、２０は被検出電
流を流す一次導体、２１は磁気ギャップ、２２は磁束、
１は感磁素子である。今、一次導体２０に電流Ｉが流れ
ると、磁気ギャップ２１には電流Ｉに比例した強さの磁
束が生じるとともに感磁素子１を貫通する。感磁素子１
は、図６に示すように、制御電流Ｉｃを流してやること
により素子を貫通する磁束の強さに比例した電圧ＶHに
変換する。従って、感磁素子１からは電流Ｉに比例した
強さの電圧を得ることができる。
して説明する。本実施例１の構成は図５と同様であり、
この図に於いて、１９は強磁性体コア、２０は被検出電
流を流す一次導体、２１は磁気ギャップ、２２は磁束、
１は感磁素子である。今、一次導体２０に電流Ｉが流れ
ると、磁気ギャップ２１には電流Ｉに比例した強さの磁
束が生じるとともに感磁素子１を貫通する。感磁素子１
は、図６に示すように、制御電流Ｉｃを流してやること
により素子を貫通する磁束の強さに比例した電圧ＶHに
変換する。従って、感磁素子１からは電流Ｉに比例した
強さの電圧を得ることができる。
【００１３】図１は本実施例の内部回路の構成ブロック
図であり、また、図２はその内部回路の具体例、図３は
交流電流入力時の各点の波形、図４は直流電流入力時の
各点の波形をそれぞれ示している。
図であり、また、図２はその内部回路の具体例、図３は
交流電流入力時の各点の波形、図４は直流電流入力時の
各点の波形をそれぞれ示している。
【００１４】以下、図１と図２を用いて具体的に説明す
る。これらの図に於いて、１は感磁素子、１８は感磁素
子への制御電流源であり、感磁素子１の出力は差動増幅
器６に入力され、抵抗２と抵抗５の値によって決まる増
幅率で増幅される。この増幅された出力は、抵抗７とコ
ンデンサ８からなる平滑器により平滑され、比較器１３
に入力される。
る。これらの図に於いて、１は感磁素子、１８は感磁素
子への制御電流源であり、感磁素子１の出力は差動増幅
器６に入力され、抵抗２と抵抗５の値によって決まる増
幅率で増幅される。この増幅された出力は、抵抗７とコ
ンデンサ８からなる平滑器により平滑され、比較器１３
に入力される。
【００１５】そして、抵抗９と抵抗１０の値によって決
まる基準レベルと比較され、この比較器１３により比較
した結果が外部に出力される。ここで、抵抗１４は比較
器１３にヒステリシス幅を持たせる為の抵抗である。ま
た、外部出力手段として、この例ではトランジスタ１７
を用いてオープンコレクタ出力としており、抵抗３５に
よってＶccにプルアップされている。このように内部回
路は片電源で構成されている為、感磁素子１は単一方向
の電流入力時にのみ反応し微少電圧を出力する。
まる基準レベルと比較され、この比較器１３により比較
した結果が外部に出力される。ここで、抵抗１４は比較
器１３にヒステリシス幅を持たせる為の抵抗である。ま
た、外部出力手段として、この例ではトランジスタ１７
を用いてオープンコレクタ出力としており、抵抗３５に
よってＶccにプルアップされている。このように内部回
路は片電源で構成されている為、感磁素子１は単一方向
の電流入力時にのみ反応し微少電圧を出力する。
【００１６】今、被検出電流として図３（ａ）に示すよ
うな交流電流が入力された場合、感磁素子１からは、図
３（ｂ）に示すような半波整流された形の微少電圧が出
力される。この出力は増幅された後平滑される為、図３
（ｃ）に示すような波形となり、基準レベルＲと比較さ
れる。そして、比較された結果が比較器１３より出力さ
れ、トランジスタ１７のベースに入力され、図３（ｄ）
のような波形で外部に出力される。
うな交流電流が入力された場合、感磁素子１からは、図
３（ｂ）に示すような半波整流された形の微少電圧が出
力される。この出力は増幅された後平滑される為、図３
（ｃ）に示すような波形となり、基準レベルＲと比較さ
れる。そして、比較された結果が比較器１３より出力さ
れ、トランジスタ１７のベースに入力され、図３（ｄ）
のような波形で外部に出力される。
【００１７】また、図４（ａ）に示すような直流電流が
入力された場合、感磁素子１からは、図４（ｂ）に示す
ような入力に比例した形の微少電圧が出力される。この
出力は増幅された後平滑される為、図４（ｃ）に示すよ
うな波形となり、基準レベルＲと比較される。そして、
比較された結果がトランジスタ１７のベースに入力さ
れ、図４（ｄ）のような波形で外部に出力されるのであ
る。
入力された場合、感磁素子１からは、図４（ｂ）に示す
ような入力に比例した形の微少電圧が出力される。この
出力は増幅された後平滑される為、図４（ｃ）に示すよ
うな波形となり、基準レベルＲと比較される。そして、
比較された結果がトランジスタ１７のベースに入力さ
れ、図４（ｄ）のような波形で外部に出力されるのであ
る。
【００１８】実施例２．また、この発明の別の実施例で
は、上記回路の増幅器６に於ける増幅率を決定する抵抗
５或いは比較器１３に於ける基準レベルを決定する抵抗
９若しくは抵抗１０を調整抵抗としたものであり、この
抵抗を調整することにより、検出電流のしきい値を任意
に設定することが可能になる。また、該当端子を外部調
整用として外部に出してもよい。
は、上記回路の増幅器６に於ける増幅率を決定する抵抗
５或いは比較器１３に於ける基準レベルを決定する抵抗
９若しくは抵抗１０を調整抵抗としたものであり、この
抵抗を調整することにより、検出電流のしきい値を任意
に設定することが可能になる。また、該当端子を外部調
整用として外部に出してもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
１によれば、内部回路を片電源で構成し、増幅器、平滑
器、比較器を具備することにより、交直両用のしきい値
による電流検出器を小型でしかも安く提供することがで
きる。
１によれば、内部回路を片電源で構成し、増幅器、平滑
器、比較器を具備することにより、交直両用のしきい値
による電流検出器を小型でしかも安く提供することがで
きる。
【００２０】また、請求項２によれば、増幅器と比較器
に調整機能を持たせることにより、しきい値を任意に設
定することが可能となり、汎用的に用いられることがで
きる。
に調整機能を持たせることにより、しきい値を任意に設
定することが可能となり、汎用的に用いられることがで
きる。
【図１】この発明の一実施例の内部回路構成ブロック図
である。
である。
【図２】この発明の一実施例の具体的内部回路図であ
る。
る。
【図３】交流電流入力時の各点の波形図である。
【図４】直流電流入力時の各点の波形図である。
【図５】電流検出器の動作説明図である。
【図６】感磁素子の動作説明図である。
【図７】従来の電流検出器の内部回路図である。
１ 感磁素子 ６ 増幅器 １３ 比較器 １７ トランジスタ １８ 制御電流源 １９ 強磁性体コア ２０ 一次導体 ２１ 磁気ギャップ
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】
【作用】この発明の請求項１においては、内部回路を片
電源で構成したことにより、交流電流入力時でも増幅器
からは単一方向の出力が得られる。この出力を平滑した
後、比較器で比較しその結果を外部に出力することによ
り、交流・直流両用の所定のしきい値による電流検出を
可能とする。
電源で構成したことにより、交流電流入力時でも増幅器
からは単一方向の出力が得られる。この出力を平滑した
後、比較器で比較しその結果を外部に出力することによ
り、交流・直流両用の所定のしきい値による電流検出を
可能とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】今、被検出電流として図３（ａ）に示すよ
うな交流電流が入力された場合、感磁素子１からは、入
力電流に応じた微少電圧が出力され増幅される。今、増
幅器６は片電源に接続されている為、増幅器６からは、
図３（ｂ）に示すような半波整流された形の電圧が出力
される。そして、この出力は平滑される為、図３（ｃ）
に示すような波形となり、基準レベルＲと比較される。
そして、比較された結果が比較器１３より出力され、ト
ランジスタ１７のベースに入力され、図３（ｄ）のよう
な波形で外部に出力される。
うな交流電流が入力された場合、感磁素子１からは、入
力電流に応じた微少電圧が出力され増幅される。今、増
幅器６は片電源に接続されている為、増幅器６からは、
図３（ｂ）に示すような半波整流された形の電圧が出力
される。そして、この出力は平滑される為、図３（ｃ）
に示すような波形となり、基準レベルＲと比較される。
そして、比較された結果が比較器１３より出力され、ト
ランジスタ１７のベースに入力され、図３（ｄ）のよう
な波形で外部に出力される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
Claims (2)
- 【請求項１】 強磁性体コアの環状磁路の一部に設けた
磁気ギャップ内に感磁素子を配置すると共に、上記環状
磁路の環内を貫通する一次導体を備え、この一次導体に
被検出電流として交流または直流電流を流してその通電
状態を上記感磁素子の出力に基づいて検出する電流検出
器において、上記感磁素子の出力を増幅する増幅器と、
増幅された出力を平滑する平滑器と、平滑された出力を
予め決められた基準レベルと比較する比較器と、その比
較結果を弁別して外部に出力する出力手段と、上記感磁
素子、上記増幅器、上記平滑器、上記比較器及び上記出
力手段に接続された片電源とを備えたことを特徴とする
電流検出器。 - 【請求項２】 強磁性体コアの環状磁路の一部に設けた
磁気ギャップ内に感磁素子を配置すると共に、上記環状
磁路の環内を貫通する一次導体を備え、この一次導体に
被検出電流として交流または直流電流を流してその通電
状態を上記感磁素子の出力に基づいて検出する電流検出
器において、上記感磁素子の出力を調整可能な増幅率で
増幅する増幅器と、増幅された出力を平滑する平滑器
と、平滑された出力を調整可能な基準レベルと比較する
比較器と、その比較結果を弁別して外部に出力する出力
手段と、上記感磁素子、上記増幅器、上記平滑器、上記
比較器及び上記出力手段に接続された片電源とを備えた
ことを特徴とする電流検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4231773A JPH0682487A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 電流検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4231773A JPH0682487A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 電流検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682487A true JPH0682487A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=16928808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4231773A Pending JPH0682487A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 電流検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682487A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003270276A (ja) * | 2002-03-06 | 2003-09-25 | Hyundai Motor Co Ltd | 電気車両のバッテリーシステム用電流測定システム |
| JP2013134084A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Yamanashi Nippon Denki Kk | 磁気センサ |
| EP3817205A1 (de) * | 2019-10-29 | 2021-05-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zum auswerten einer eingangsspannung einer stromversorgung und zugehöriges verfahren |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP4231773A patent/JPH0682487A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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