JPH07146315A - 交流電流センサ - Google Patents

交流電流センサ

Info

Publication number
JPH07146315A
JPH07146315A JP6150287A JP15028794A JPH07146315A JP H07146315 A JPH07146315 A JP H07146315A JP 6150287 A JP6150287 A JP 6150287A JP 15028794 A JP15028794 A JP 15028794A JP H07146315 A JPH07146315 A JP H07146315A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic flux
change
sensor
coil
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6150287A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3445362B2 (ja
Inventor
Ertugrul Berkcan
アータグラル・バーカン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPH07146315A publication Critical patent/JPH07146315A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3445362B2 publication Critical patent/JP3445362B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/207Constructional details independent of the type of device used

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既知の領域に対して定められる磁束密度を生
じる交流一次電流を測定する交流電流センサと方法を提
供する。 【構成】 所定の領域内に含まれる第1の所定の区域で
の一次電流による磁束の変化を測定する第1のセンサ
(50)と、既知の領域内の第2の所定の区域での一次
電流による磁束の変化を測定する第2のセンサであっ
て、該第2のセンサによって測定される磁束の変化が第
1のセンサによって測定される磁束の変化と所定値だけ
異なる第2のセンサ(54)と、第1のセンサによって
測定される磁束の変化と第2のセンサによって測定され
る磁束の変化との間の差を相殺するように第3の所定の
区域に磁束の変化を生じさせる電流を発生する電流源
(52)を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電流センサに関し、更
に詳しくは、測定すべき電流による磁束の変化を部分的
に相殺、すなわち低減することにより電流を測定する電
流センサに関する。
【0002】
【従来の技術】1991年11月19日に発行された
「同軸電流センサ(Coaxial Current Sensors )」とい
う名称の米国特許第5,066,904号に記載のよう
な電流センサは本技術分野で知られている。これらのセ
ンサは、有用であるが、電流の正確な測定値を得ながら
電流センサの活性部のアンペア回数を低減することによ
り電流センサの費用を低減するために電流分路を必要と
するなどの幾つかの欠点を有している。正確な電流分路
を使用したとしても、低い温度係数の材料のような電流
センサの材料、電流分路の検知およびフィードバックコ
イルの多くのコイル巻数、および電流センサを作成する
のに必要な製造上の管理による費用が一般に必要であ
る。従って、これらの問題を解決する電流センサに対す
る要望がある。
【0003】
【発明の目的】本発明の一目的は、検知すべき電流によ
る磁束の変化を低減または部分的に相殺することに基づ
いた電流センサを提供することにある。本発明の他の目
的は、電流分路を必要としない電流センサを提供するこ
とにある。
【0004】
【発明の概要】要約すると、本発明による、既知の領域
に対して定められる磁束密度を生じる交流一次電流を測
定する交流電流センサは、既知の領域内に含まれる第1
の所定の区域での一次電流による磁束の変化を測定する
第1のセンサと、既知の領域内に含まれる第2の所定の
区域での一次電流による磁束の変化を測定する第2のセ
ンサであって、該第2の磁束センサによって測定された
磁束の変化が前記第1の磁束センサによって測定された
磁束の変化と所定値だけ異なっている第2のセンサと、
第1の磁束センサによって測定された磁束の変化と第2
の磁束センサによって測定された磁束の変化との差を相
殺するように第3の所定の区域に磁束の変化を生じさせ
る電流を発生する電流源とを有する。
【0005】本発明の内容は特に特許請求の範囲に指摘
され明確に請求されている。しかしながら、本発明は構
成および動作方法の両方について他の目的および利点と
ともに添付図面を参照して次の詳細な説明を閲読するこ
とにより良く理解することができよう。
【0006】
【詳しい説明】図1は、磁束相殺が行われる電流センサ
の一例を示している。一般に、このような電流検知方式
では、電流センサを通る測定すべき一次電流による磁束
の変化に等しいが、極性が反対のアンペア電流または磁
束の変化を供給することを含む。本発明において、磁束
の変化とは、磁束の変化の時間的割合を称する。図1に
示す電流センサでは、角度方向にほぼ均一な磁界であっ
て、ほぼ平行な磁力線を有する磁界が、1993年7月
6日出願の米国特許出願第085,790号に示されて
いるタイプのような電流センサを有する2つの導電性の
中空円筒体の間に存在する。図示のように、円筒体のス
ロットまたは開口部は、導電コイルのような磁束の変化
を検知するセンサまたは検知素子が磁界にアクセスでき
るようにしている。電流センサを通る一次電流は電流セ
ンサの断面積のような既知の領域に対して実質的に定め
られる磁束密度を生じる。コイル50のような磁束の変
化を検知する第1のセンサまたは検知素子が、第1の所
定の区域での一次電流による磁束の変化を測定する。こ
の実施例において、該区域は検知素子によって決定され
るものである。図1に示すように、検知素子は所定の断
面積を有するコイル50である。同様に、演算増幅器の
出力に接続されているコイル52のような電流源が、第
2の所定の区域に一次電流による磁束の変化を相殺する
ような磁束の変化を生じさせる電流を発生するために設
けられている。図1において、第2の所定の区域は第1
の所定の区域内にあるように示されている。図示のよう
に、電流源は計測増幅器または演算増幅器60の出力ポ
ートに接続されているコイル52を有する。該演算増幅
器60の入力ポートは検知素子すなわちコイル50に接
続されている。そして、図示のように、磁束の変化を検
知するセンサまたは検知素子(コイル50)によって生
じる電流は演算増幅器60に供給されて増幅され、一次
電流の磁束の変化を相殺するようなフィードバック電流
を生じるフィードバック電圧を発生する。これは数学的
に次のように示される。起電力(emf)は次式により
示される。
【0007】
【数1】
【0008】ここで、φP は検知素子すなわちコイル5
0の区域での一次電流による磁束、およびφ2 はフィー
ドバックコイルの区域でのフィードバック電流または電
流源による磁束である。従って、 φ2 ∝ Nf f φP ∝ I [2] この結果、次のようになる。
【0009】
【数2】
【0010】次に、上述した関係においてeS =0とす
ると、次のようになる。
【0011】
【数3】
【0012】一次電流による磁束の変化を相殺するため
のフィードバックコイルすなわち第2のコイルのコイル
巻数と一次電流に関する[4]式に示されている関係に
より、電流分路を使用して、検知すべき電流を分割する
ことができる。これは電流を更に低減する第2の分割を
伴う。不幸なことに、上述した例においてさえも、所望
の測定精度を達成する巻回数を有する分路を注意深く製
造するコストのために正確な電流分路を形成することは
しばしば経済的ではない。同様に、温度の変動は分路に
対して精度問題を導入する。
【0013】上述した電流センサと対照的に、図2の実
施例に示すような本発明の磁束低減電流センサ100
は、磁束の変化を検知する第2すなわち基準のセンサま
たは検知素子(この特定の実施例では、コイル54)を
使用し、この検知素子は、演算増幅器または計測増幅器
60に接続され、第1の検知素子によって第1の所定の
区域で測定された磁束の変化を相殺しないが、第1の検
知素子によって測定された磁束の変化と所定値だけ異な
る、一次電流による第2の所定の区域での磁束の変化を
測定する。これは、基準センサまたは基準検知素子を使
用して、図2に示す増幅器構成におけるコイル54の区
域のような第2の所定の区域での磁束の変化の基準測定
値を得ることにより達成される。本実施例では、コイル
54の巻数はN3 =NS −△であり、コイル52は演算
増幅器または計測増幅器のような増幅器60に接続され
て、磁束変化を生じさせる電流を発生する電流源を形成
し、図2の第1の検知素子であるコイル50によって測
定される磁束の変化と図2の第2すなわち基準の検知素
子であるコイル54によって測定される磁束の変化との
差を相殺する。コイル50および54の断面積は磁界の
方向にほぼ直角に方向付けられているが、磁束の変化を
検知し相殺することを考慮している限り、コイルの断面
積は磁界に対して直角以外の所定の角度に方向付けるこ
とができる。同様に、コイル52は磁界に対してほぼ直
角のような所定の角度で方向付けられている。また、磁
束の変化を検知する第2すなわち基準の検知素子または
センサは、第1の検知素子の断面積と共通の区域または
該断面積内に入る区域の磁束を有する必要はない。しか
しながら、コイル52は第1の検知素子の断面積とオー
バーラップする断面積を有することが好ましい。第1の
センサまたは検知素子は第1の所定の区域での磁束の変
化を検知し、第2のセンサまたは検知素子は第2の所定
の区域での磁束の変化を検知し、電流源は第3の所定の
区域に磁束の変化を生じさせる電流を発生する。この第
3の区域は第1の区域とほぼオーバーラップするもので
ある。
【0014】図示のように、コイル50および54の電
圧出力の間の差は逆直列接続または構成によって増幅器
60の入力ポートに供給され、磁束の変化を打ち消す、
すなわち相殺する。本発明による磁束低減電流センサの
本実施例では、「起電力(emf)」は、上述した
[3]式で与えられる。しかしながら、eS =e3 とい
う条件により次式のようになる。
【0015】
【数4】
【0016】結果として、次のようになる。
【0017】
【数5】
【0018】[6]式と[4]式を比較すると、図1に
示した電流センサと比べて、小さい電流iのみを供給す
る必要があるという結論になる。これは一次電流の磁束
の変化が従来の方法に比較して非常に小さな値に低減す
るからである。供給する電流が小さくいと、電流分路の
必要性がなくなると共に、アンペア回数も小さくなり、
経済的で好ましい電流センサが得られる。コイル52の
フィードバック電流iは検知すべき本来の電流、すなわ
ち一次電流に比例し、正確な電流測定を可能にする。同
様に、電流分路を回避することにより、電流分路に使用
する材料の温度依存性に関連する電流測定値の不正確さ
を回避することができる。
【0019】上述した説明は、異なるコイル巻数を使用
することにより、基準すなわち第2の検知素子が第1の
検知素子と所定値だけ異なる、一次電流による磁束の変
化を測定することを示しているが、本発明はこの方法に
のみ制限されるものではない。例えば、異なるコイル巻
数を使用する代わりに、磁束の変化を測定する断面積が
異なるものを使用してもよい。一般に、第1の検知素子
と第2の検知素子との間の磁束変化の測定値の差を適当
に校正する技術が使用される。同様に、2つの検知素子
間に設定される前記所定の差が上述したように校正され
電流源によって相殺される限り、この差は、第1の検知
素子によって測定された磁束変化の大きさが第2の検知
素子のものをもっぱら越えることを必要としないし、ま
たその逆も同じである。
【0020】別の実施例では、基準すなわち第2の検知
素子は、米国特許出願第085,790号に記載されて
いるタイプの電流センサの反対側のような電流センサの
別の位置に設けられる。これは図3に示されているが、
増幅器に関する詳細については便宜上省略されている。
同様に、図4に示すように、別の基準コイルまたは検知
素子を導入して、得られる信号を改良し、外部磁界に対
して付加的なイミュニティ(immunity)を与え
ることができ、従ってより安定な測定値を得ることがで
きる。図示のように、3つのコイルまたは検知素子が互
いに幾何学的に配置されている。そして、選択された種
々の対のコイルまたは検知素子によって発生する電圧間
の差を使用して、円筒体に沿うような種々の方向に変化
する外部磁界を測定することができる。同様に、この技
術を使用して、円筒体または主軸に直交する方向に変化
する磁界の測定値を得ることができる。
【0021】同様に、第1の検知素子によって測定され
る磁束の変化と第2すなわち基準の検知素子によって測
定される磁束の変化との差を相殺すように磁束の変化を
生じさせる電流を発生する電流源は、多くの方法で実施
することができる。例えば、コイル50および54の逆
直列接続によって得られる電圧のような電圧を電流に変
換する相互コンダクタンス増幅器を使用することができ
る。これはバッファ増幅器に接続された演算増幅器また
は計測増幅器によって通常実施され得るものである。同
様に、マグローヒルブックカンパニ(McGraw-Hill Book
Company)から入手し得るジョン・マーカス(John Mar
kus )による「最新電子回路レファレンスマニュアル
(Modern Electronic Circuits Reference Manual )」
(1980)またはマクミラン社(MacMilian, Inc)か
ら入手し得るウォルターC.ユング(Walter C. Jung)
による「ICオペアンプ手引書(IC Op-Amp Cookboo
k)」(1993)に記載されているような他の通常の
具体例を使用することができる。
【0022】図5は、本発明による磁束低減電流センサ
の更に他の実施例を示している。磁束低減電流センサの
多くの異なる実施例が可能であり、本発明はここに記載
される特定の実施例に制限されるものではないことを理
解されたい。例えば、磁束の変化を検知するセンサまた
は検知素子はコイルである必要はなく、代わりに磁束の
変化を測定するために使用することができるホール効果
センサ、光学センサまたは他のセンサでもよい。同様
に、磁束の変化を測定するための検知素子は代わりに例
えば半導体素子であってもよい。このような1つの実施
例では、素子の上表面は磁界の方向にほぼ直角に向けら
れている。この構成において、電圧が半導体素子に接着
された適当な電気接触端子間に誘起される。この電圧は
素子の断面を通る磁束の変化によるものである。更に、
本発明は、電流センサの本体の同じ面または反対の位置
にすべての検知素子および電流源を設けることに制限さ
れるものではない。例えば、図5に示すように、コイル
52に代わって、トロイド状のフィードバックコイル6
7を、円筒体14の内面と円筒体12の外面との間の空
間内に配設してもよい。この特定の構成は外側円筒体1
4の外側または内側円筒体12の内側に磁界がないよう
にする。更に詳しくは、トロイド体の内側の磁界は角度
方向においてほぼ均一であるので、図5に示す円筒体の
スロットまたは開口部内の第1の検知素子用のコイル5
0’および第2のすなわち基準の検知素子用のコイル5
4’の面にほぼ直角である。この集中磁界は電流測定を
高める可能性を提供する。同様に、トロイド状コイルを
フェライトまたはμ金属のような強磁性材料内に埋設
し、またはその回りに巻回して、円筒体の間の空間を充
填し、設定される電磁界を増強するようにしてもよい。
【0023】本発明による磁束低減電流センサは多くの
利点を有している。第1としては、上述したように、本
実施例が使用される2つの円筒体の内側円筒体の内側ま
たは外側円筒体の外側の磁界が実質的にないことであ
る。これは上述したようにいくつかの電流センサが3相
回路網におけるように互いに近接して使用される計量用
途に対して特に有益である。同様に、これは、更に絶縁
材料を飽和させる強い直流成分を有する磁界が存在する
状態において有効な絶縁を行えないような好ましくない
磁気絶縁を必要としない。更に他の利点は電流センサが
電流源および他の雑音源の導体による磁界のような外部
磁界に対して比較的敏感でないことである。これは少な
くとも部分的に発生する。その理由は磁束の変化を検知
するセンサまたは検知素子が角度方向においてほぼ均一
な磁界の方向に対して直角な平面内に配置され、これら
の外部磁界と検知素子を通る区域との内積、従って磁束
が本質的にゼロになるからである。また、この敏感でな
いことは直流にも適用され、この場合、変化しない磁束
によって何ら電圧は誘起されないためである。電流セン
サは均一な外部磁界に対して敏感でないばかりでなく、
均一な温度効果に対しても敏感でない。同様に、外部磁
界勾配および温度勾配は通常のディジタル信号処理技術
によって補正できる。最後に、この種のフィードバック
コイル構成における雑音の影響は少なくとも更に悪いと
いうものでなく、上述した米国特許第5,066,90
4号のような他の代わりの電流センサ構成よりも一層良
いものである。
【0024】本発明による電流センサの更に他の利点
は、内側管が使用されている場合、外側管の外面と内側
管の内面との間の空間または半径方向の所定の間隔内に
磁束を集中させることにより、電流センサの構造を簡単
化し、比較的製造し易くすることに加えて、精度を改良
していることである。上述したように、この利点は図5
に示すようにトロイド状のフィードバックコイルを使用
することにより更に改良することができる。更に、外側
管と内側円筒状導電性素子または管との間の任意の位置
にいくつかの検知素子を挿入することにより、得られる
信号を改良し、更に良好な電流測定値を得ることができ
る。特に、図4に示すように基準検知素子を配設するこ
とにより、得られる測定値を改良することができる。更
に、図6に示す本発明の磁束低減電流センサの実施例で
は、1つの装置で3つの電流測定値を効果的に提供する
1993年7月6日出願の米国特許出願第085,79
0号および第085,787号に記載されているように
少なくとも2つの他の電流検知方式に適応させることが
出来る。便宜な実施例を提供しているにも関わらず、本
発明の磁束低減電流センサは上述した同心の管または中
空円筒体構成に制限されるものではない。本発明による
磁束低減電流センサのこのような他の実施例に対してさ
えも、上述したように、このような電流センサは電流分
路を不要とし、温度変化による不正確さを除去し、電流
センサの費用を低減している。
【0025】図6は、米国特許出願第085,790号
および第085,787号に記載されている電流検知方
式に適応できる本発明の磁束低減電流センサの実施例を
示している。図示のように、電流センサ100は1対の
同心の中空円筒体、すなわち管12および14を有し、
これらの管はワッシャ16によって電気的に接続され、
米国特許出願第085,787号に記載されているよう
な非誘電性分路電流センサを可能にしている。同様に、
コイル60,62および64が管12の外面と管14の
内面との間の空間内に配置されている。これらのコイル
のいずれも米国特許第085,790号に記載されてい
るような角度方向にほぼ均一な磁界に対する相互誘導電
流検知方式で使用されている。結局、コイル60,62
および64はそれぞれ図2に示したコイル50,52お
よび54に対応し、本発明による磁束低減電流センサを
提供している。特に、図示のように、コイル60および
62の断面積はほぼオーバーラップしている。
【0026】少なくとも既知の領域に対して定められる
磁束密度を生じる一次電流を測定する方法は次のように
行われる。前記既知の領域内の第1の所定の区域での一
次電流による磁束の変化を検知する。また、前記既知の
領域内の第2の所定の区域での一次電流による磁束の変
化を検知する。一次電流による磁束の変化は、第1の区
域で検知された磁束変化が第2の区域で検知された磁束
変化と所定値異なるように検知される。第1の区域での
検知された磁束の変化と第2の区域での検知された磁束
の変化との差を実質的に相殺するように第3の所定の区
域に磁束の変化を生じさせる電流が発生される。本発明
は、第1の区域での磁束の変化の大きさが第2の区域で
の検知される磁束の変化の大きさより大きいかまたは小
さいかに範囲が限定されるものではない。検知された磁
束変化における差は適切に校正される所定値であること
で十分である。同様に、第1の区域で検知された磁束変
化と第2の区域で検知された磁束変化との差を実質的に
相殺するように磁束の変化を生じさせる電流を発生した
後、この発生した電流が測定される。同様に、この発生
した電流の測定値は次いで一次電流の測定値に変換され
る。更に、上述したように、第1の所定の区域を図2に
示したような第3の所定の区域と実質的にオーバーラッ
プさせることが好ましい。
【0027】本発明のある特徴のみについて示し説明し
たが、本技術分野に専門知識を有する者には多くの変
更、置き換え、変形、等価が可能であろう。従って、特
許請求の範囲は本発明の真の精神に入るこのようなすべ
ての変更および変形をカバーするものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】磁束相殺電流センサの一例の構成図である。
【図2】本発明による磁束低減電流センサの一実施例の
構成図である。
【図3】本発明による磁束低減電流センサの他の実施例
の構成図である。
【図4】本発明による磁束低減電流センサの一実施例に
使用されるような磁束の変化を検知する基準センサの別
の幾何学的配置構成図である。
【図5】本発明による磁束低減電流センサの更に他の実
施例を示す斜視図である。
【図6】本発明による磁束低減電流センサのもう一つの
実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
50,52,54 コイル 60 演算増幅器 100 電流センサ

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも既知の領域に対して定められ
    る磁束密度を生じる交流一次電流を測定する交流電流セ
    ンサであって、 前記既知の領域内の第1の所定の区域での一次電流によ
    る磁束の変化を測定する第1のセンサと、 前記既知の領域内の第2の所定の区域での一次電流によ
    る磁束の変化を測定する第2のセンサであって、該第2
    のセンサによって測定された磁束の変化が前記第1のセ
    ンサによって測定された磁束の変化と所定値だけ異なっ
    ている第2のセンサと、 前記第1のセンサによって測定された磁束の変化と前記
    第2のセンサによって測定された磁束の変化との差を実
    質的に相殺するように前記既知の領域内の第3の所定の
    区域に磁束の変化を生じさせる電流を発生する電流源と
    を有する交流電流センサ。
  2. 【請求項2】 前記第1のセンサが測定する磁束の変化
    の大きさは前記第2のセンサが測定する磁束の変化の大
    きさよりも大きい請求項1記載の交流電流センサ。
  3. 【請求項3】 前記第2のセンサが測定する磁束の変化
    の大きさは、前記第1のセンサが測定する磁束の変化の
    大きさよりも大きい請求項1記載の交流電流センサ。
  4. 【請求項4】 前記第1のセンサおよび第2のセンサ
    は、それぞれ第1の導電コイルおよび第2の導電コイル
    を有し、これらのコイルの各々は、一次電流によって生
    じる磁界の方向に対して所定の角度に方向付けられた断
    面積を有している請求項1記載の交流電流センサ。
  5. 【請求項5】 前記第1および第2のコイルの各々は、
    一次電流によって生じる磁界の方向に対してほぼ直角に
    方向付けられた断面積を有する請求項4記載の交流電流
    センサ。
  6. 【請求項6】 前記電流源は、増幅器の出力ポートに接
    続された第3の導電コイルを有し、該第3のコイルは、
    一次電流によって生じる磁界の方向に対して所定の角度
    に方向付けられた断面積を有する請求項4記載の交流電
    流センサ。
  7. 【請求項7】 前記電流源は、増幅器の出力ポートに接
    続された第3の導電コイルを有し、該第3のコイルは、
    一次電流によって生じる磁界の方向に対してほぼ直角に
    方向付けられた断面積を有する請求項5記載の交流電流
    センサ。
  8. 【請求項8】 前記第1および第2の導電コイルは、互
    いに逆直列構成で前記増幅器の入力ポートに結合されて
    いる請求項7記載の交流電流センサ。
  9. 【請求項9】 前記第1の所定の区域と前記第3の所定
    の区域は実質的にオーバーラップしている請求項1記載
    の交流電流センサ。
  10. 【請求項10】 前記第1および第2のコイルの各々は
    所定数のコイルループを有し、前記第1のコイルにおけ
    るコイルループの数は前記第2のコイルのコイルループ
    の数と異なっている請求項4記載の交流電流センサ。
  11. 【請求項11】 更に、2つの同心の管を含み、該管の
    各々は第1端部、第2端部、内面および外面を有し、前
    記2つの管のそれぞれの第2端部は導電ブリッジによっ
    て電気的に接続されて、前記2つの管のうちの内側管の
    第1端部と外側管の第1端部との間に導電路を形成し、
    前記管の各々は前記第1、第2および第3のコイルを受
    け入れる少なくとも1つのスロットを有し、前記外側管
    の少なくとも1つのスロットは前記内側管の少なくとも
    1つのスロットと実質的にオーバーラップしている請求
    項8記載の交流電流センサ。
  12. 【請求項12】 更に、2つの同心の管を含み、該管の
    各々は第1端部、第2端部、内面および外面を有し、前
    記2つの管のそれぞれの第2端部は導電ブリッジによっ
    て電気的に接続されて、前記2つの管のうちの内側管の
    第1の端部と外側管の第1端部との間に導電路を形成
    し、前記内側管の外面は前記外側管の内面から半径方向
    に所定の距離離隔し、前記第3のコイルは複数のコイル
    ループを持つトロイド状コイルで構成され、該トロイド
    状コイルは前記内側管と外側管の間の空間内に配置さ
    れ、前記コイルループの各々は、前記導電路に沿った一
    次電流の流れによって生じる磁界の方向に対してほぼ直
    角に方向付けられた断面積を有する請求項7記載の交流
    電流センサ。
  13. 【請求項13】 前記第1および第2のコイルは各々複
    数のコイルループを持つトロイド状コイルで構成され、
    前記第1および第2のコイルは前記内側管および外側管
    の間の空間内に配置され、前記コイルループの各々は、
    前記導電路に沿った一次電流の流れによって生じる磁界
    の方向に対してほぼ直角に方向付けられた断面積を有す
    る請求項12記載の交流電流センサ。
  14. 【請求項14】 少なくとも既知の領域に対して定めら
    れる磁束密度を生じる交流一次電流を測定する方法であ
    って、 前記既知の領域内の第1の所定の区域での一次電流によ
    る磁束の変化を検知し、 前記既知の領域内の第2の所定の区域での一次電流によ
    る磁束の変化を検知し、前記第1の区域での検知された
    磁束の変化は前記第2の区域での検知された磁束の変化
    と所定値だけ異なり、 前記第1の区域での検知された磁束の変化と前記第2の
    区域での検知された磁束の変化との差を実質的に相殺す
    るように第3の所定の区域に磁束の変化を生じさせる電
    流を発生するステップを有する前記方法。
  15. 【請求項15】 前記第2の所定の区域での検知された
    磁束の変化の大きさは前記第1の所定の区域での検知さ
    れた磁束の変化の大きさよりも大きい請求項14記載の
    方法。
  16. 【請求項16】 前記第1の所定の区域での検知された
    磁束の変化の大きさは前記第2の所定の区域での検知さ
    れた磁束の変化の大きさよりも大きい請求項14記載の
    方法。
  17. 【請求項17】 前記発生した電流を測定するステップ
    を更に有する請求項14記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記発生した電流の測定値を一次電流
    の測定値に変換するステップを更に有する請求項17記
    載の方法。
  19. 【請求項19】 前記第3の所定の区域と前記第1の所
    定の区域は実質的にオーバーラップしている請求項14
    記載の方法。
JP15028794A 1993-07-06 1994-07-01 交流電流センサ Expired - Fee Related JP3445362B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US085789 1993-07-06
US08/085,789 US5459395A (en) 1993-07-06 1993-07-06 Reduced flux current sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07146315A true JPH07146315A (ja) 1995-06-06
JP3445362B2 JP3445362B2 (ja) 2003-09-08

Family

ID=22193954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15028794A Expired - Fee Related JP3445362B2 (ja) 1993-07-06 1994-07-01 交流電流センサ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5459395A (ja)
EP (1) EP0633476A3 (ja)
JP (1) JP3445362B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007524841A (ja) * 2003-07-01 2007-08-30 タイアックス エルエルシー 容量性位置センサー及び感知方法
WO2015053174A1 (ja) * 2013-10-11 2015-04-16 株式会社村田製作所 電流センサ

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08273952A (ja) * 1995-03-31 1996-10-18 Ikuro Moriwaki 平面電流検出器
DE19712911C2 (de) * 1997-03-27 2001-09-13 Ford Global Tech Inc Magnetfeldsensor für schlüsselloses Zugangssystem insbesondere bei Kraftfahrzeugen sowie Verwendung des Magnetfeldsensors in einem Schaltkreis eines Kraftfahrzeuges
CH692161A5 (fr) * 1997-07-04 2002-02-28 Lem Liaisons Electron Mec Capteur de courant.
FR2773617B1 (fr) * 1998-01-15 2000-02-25 Chauvin Arnoux Agencement de mesure de courant alternatif ou continu
US7164263B2 (en) * 2004-01-16 2007-01-16 Fieldmetrics, Inc. Current sensor
US7304586B2 (en) 2004-10-20 2007-12-04 Electro Industries / Gauge Tech On-line web accessed energy meter
US9080894B2 (en) 2004-10-20 2015-07-14 Electro Industries/Gauge Tech Intelligent electronic device for receiving and sending data at high speeds over a network
US7747733B2 (en) 2004-10-25 2010-06-29 Electro Industries/Gauge Tech Power meter having multiple ethernet ports
US8190381B2 (en) 2005-01-27 2012-05-29 Electro Industries/Gauge Tech Intelligent electronic device with enhanced power quality monitoring and communications capabilities
US8930153B2 (en) 2005-01-27 2015-01-06 Electro Industries/Gauge Tech Metering device with control functionality and method thereof
US8160824B2 (en) 2005-01-27 2012-04-17 Electro Industries/Gauge Tech Intelligent electronic device with enhanced power quality monitoring and communication capabilities
US8620608B2 (en) 2005-01-27 2013-12-31 Electro Industries/Gauge Tech Intelligent electronic device and method thereof
US8587949B2 (en) 2007-03-27 2013-11-19 Electro Industries/Gauge Tech Electronic meter having user-interface and central processing functionality on a single printed circuit board
US20130275066A1 (en) 2007-04-03 2013-10-17 Electro Industries/Gaugetech Digital power metering system
US11307227B2 (en) 2007-04-03 2022-04-19 Electro Industries/Gauge Tech High speed digital transient waveform detection system and method for use in an intelligent electronic device
US9989618B2 (en) 2007-04-03 2018-06-05 Electro Industries/Gaugetech Intelligent electronic device with constant calibration capabilities for high accuracy measurements
US10845399B2 (en) 2007-04-03 2020-11-24 Electro Industries/Gaugetech System and method for performing data transfers in an intelligent electronic device
US8269482B2 (en) * 2007-09-19 2012-09-18 Electro Industries/Gauge Tech Intelligent electronic device having circuitry for reducing the burden on current transformers
US8797202B2 (en) 2008-03-13 2014-08-05 Electro Industries/Gauge Tech Intelligent electronic device having circuitry for highly accurate voltage sensing
US12061218B2 (en) 2008-03-13 2024-08-13 Ei Electronics Llc System and method for multi-rate concurrent waveform capture and storage for power quality metering
US9612262B1 (en) 2012-12-21 2017-04-04 Neeme Systems Solutions, Inc. Current measurement sensor and system
US10197602B1 (en) 2012-12-21 2019-02-05 Jody Nehmeh Mini current measurement sensor and system
FR3077390A1 (fr) * 2018-01-31 2019-08-02 Nl Conseil Capteur de vitesse de variation instantanee de courant galvaniquement isole et integre sur une carte de circuit imprime
CN118243992B (zh) * 2024-05-24 2024-07-30 山东科技大学 一种燃料电池电流密度分布的重构装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5873876A (ja) * 1981-10-29 1983-05-04 Toshiba Corp クランプ型変流器
GB2225436A (en) * 1988-11-25 1990-05-30 Gen Electric Co Plc Alternating current sensors
JPH02165062A (ja) * 1988-10-18 1990-06-26 General Electric Co <Ge> 電流センサ

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2831164A (en) * 1953-11-23 1958-04-15 Eleanor De Haas Johnson Transformer apparatus
US3372334A (en) * 1964-03-25 1968-03-05 Udylite Corp Calibrated bypass conductor current measuring system
US3665357A (en) * 1970-03-16 1972-05-23 Tokyo Shibaura Electric Co Current transformer assembly
US3921069A (en) * 1974-11-06 1975-11-18 Gen Electric Variable gain electronic current transformer
US3995210A (en) * 1974-11-06 1976-11-30 General Electric Company Variable gain electronic current transformer
US4140961A (en) * 1977-06-21 1979-02-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Shunt circuit for an insulation type current transformer to adapt to a wide-band of frequency
US4278940A (en) * 1979-04-25 1981-07-14 General Electric Company Means for automatically compensating DC magnetization in a transformer
US4182982A (en) * 1978-07-11 1980-01-08 Westinghouse Electric Corp. Current sensing transducer for power line current measurements
US4240059A (en) * 1979-04-05 1980-12-16 Westinghouse Electric Corp. Current divider for a current sensing transducer
US4286214A (en) * 1979-05-07 1981-08-25 General Electric Company Current sensor for phase inversion-modulation of AC signals
US4255705A (en) * 1979-09-24 1981-03-10 General Electric Company Peak detection and electronic compensation of D. C. saturation magnetization in current transformers used in watt hour meter installations
US4255704A (en) * 1979-10-01 1981-03-10 General Electric Company Zero crossing detection and electronic compensation of D. C. saturation magnetization in current transformers used in watthour meter installations
FR2470972A1 (fr) * 1979-11-28 1981-06-12 Enertec Convertisseur courant-tension, notamment pour circuit de mesure d'energie electrique
US4414510A (en) * 1980-05-28 1983-11-08 General Electric Company Low cost sensing system and method employing anistropic magneto-resistive ferrite member
DE3140544A1 (de) * 1981-10-13 1983-04-21 Richard Dr.-Ing. 3300 Braunschweig Friedl Aktiver stromsensor mit primaerer reduzierwicklung
US4495463A (en) * 1982-02-24 1985-01-22 General Electric Company Electronic watt and/or watthour measuring circuit having active load terminated current sensor for sensing current and providing automatic zero-offset of current sensor DC offset error potentials
US4492919A (en) * 1982-04-12 1985-01-08 General Electric Company Current sensors
DE3218823C2 (de) * 1982-04-22 1984-06-20 LGZ Landis & Gyr Zug AG, Zug Meßwandleranordnung mit zwei Magnetkernen
CH658929A5 (de) * 1982-10-28 1986-12-15 Landis & Gyr Ag Stromteiler fuer messwandler.
CH660538A5 (de) * 1983-03-02 1987-04-30 Landis & Gyr Ag Messwandler zum messen eines stromes.
DE3323905A1 (de) * 1983-07-02 1985-01-10 ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang Schaltungsanordnung zum erfassen eines stromes in stromversorgungsgeraeten
EP0238524B2 (de) * 1985-09-14 1993-12-15 LGZ LANDIS &amp; GYR ZUG AG Stromwandleranordnung für einen statischen elektrizitätszähler
JPS63500961A (ja) * 1985-09-14 1988-04-07 エルゲーツエット・ランディス・ウント・ギール・ツーク・アクチエンゲゼルシャフト 静的積算電気計器の変流装置
ES2019323B3 (es) * 1986-09-29 1991-06-16 Landis & Gyr Betr Ag Transformador de medicion para medir la corriente que pasa por un conductor electrico
GB8711150D0 (en) * 1987-05-12 1987-06-17 Univ Alberta Semiconductor magnetic field sensor
US4835463A (en) * 1987-08-24 1989-05-30 Metricom, Inc. Wide dynamic range a.c. current sensor
US4939451A (en) * 1987-08-24 1990-07-03 Metricom, Inc. Wide dynamic range a.c. current sensor
NL8702471A (nl) * 1987-10-15 1989-05-01 Holec Syst & Componenten Schakeling voor het detecteren van een asymmetrie in de magnetiseringsstroom van een magnetische modulator.
US4947107A (en) * 1988-06-28 1990-08-07 Sundstrand Corporation Magneto-optic current sensor
US5066904A (en) * 1988-10-18 1991-11-19 General Electric Company Coaxial current sensors
US5027059A (en) * 1989-08-24 1991-06-25 Schlumberger Industries, Inc. Differential current shunt

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5873876A (ja) * 1981-10-29 1983-05-04 Toshiba Corp クランプ型変流器
JPH02165062A (ja) * 1988-10-18 1990-06-26 General Electric Co <Ge> 電流センサ
GB2225436A (en) * 1988-11-25 1990-05-30 Gen Electric Co Plc Alternating current sensors

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007524841A (ja) * 2003-07-01 2007-08-30 タイアックス エルエルシー 容量性位置センサー及び感知方法
WO2015053174A1 (ja) * 2013-10-11 2015-04-16 株式会社村田製作所 電流センサ
JPWO2015053174A1 (ja) * 2013-10-11 2017-03-09 株式会社村田製作所 電流センサ

Also Published As

Publication number Publication date
US5459395A (en) 1995-10-17
EP0633476A3 (en) 1995-12-06
EP0633476A2 (en) 1995-01-11
JP3445362B2 (ja) 2003-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3445362B2 (ja) 交流電流センサ
US5438257A (en) Reduced magnetic flux current sensor
EP1067391B1 (en) Current sensor
JP5385996B2 (ja) 電流測定装置
US20050073292A1 (en) System and method for current sensing using anti-differential, error correcting current sensing
KR20180048337A (ko) 전류 측정 장치
CN112485495B (zh) 电流传感器
JP7367100B2 (ja) 磁場勾配センサを備えた電流変換器
WO2010009761A1 (en) Magnetoresistive sensor arrangement for current measurement
JP2009210406A (ja) 電流センサ及び電力量計
JP2008215970A (ja) バスバー一体型電流センサ
CN110687339B (zh) 电流传感器
US6191575B1 (en) Device for measuring linear displacements
US5446372A (en) Noninductive shunt current sensor with self-power capability
CN116930589A (zh) 交直流多气隙磁阻电流传感器及电流测量方法
JP4810021B2 (ja) 位置検出装置
US5453681A (en) Current sensor employing a mutually inductive current sensing scheme
US5541503A (en) Alternating current sensor based on concentric-pipe geometry and having a transformer for providing separate self-powering
JPH0618568A (ja) 電流センサ
CN116829962A (zh) 二合一线圈电流传感器
JPS6230562B2 (ja)
JPH0261710B2 (ja)
JPH0763833A (ja) 超電導ループ型磁界測定装置
JP4158542B2 (ja) 零相変流器
JPH07119777B2 (ja) 電流センサ

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030527

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees