JPH08320346A - 電気量測定装置 - Google Patents
電気量測定装置Info
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- JPH08320346A JPH08320346A JP7127785A JP12778595A JPH08320346A JP H08320346 A JPH08320346 A JP H08320346A JP 7127785 A JP7127785 A JP 7127785A JP 12778595 A JP12778595 A JP 12778595A JP H08320346 A JPH08320346 A JP H08320346A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、出力の温度特性を改善して高精度
の測定を行うことを目的とする。 【構成】 一定直流電圧が所定値の抵抗Ｒ8 を介して１
対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間に印加されるとともに被
測定系の電流を磁界に変換する電流・磁界変換手段２で
変換された磁界の印加により１対の電圧出力電極Ｔ3 ，
Ｔ4 間に被測定系の電流に比例したホール電圧を発生す
るホール素子１と、１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間の
インピーダンスを所望比に分割する位置に配設された電
圧検出電極Ｔ5 を有し、該電圧検出電極Ｔ5 を接地電位
に保持するとともに１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間
に、前記インピーダンスの温度特性に所望の補正を施し
た電圧が生じるように制御する電圧制御手段とを有する
ことを特徴とする。
の測定を行うことを目的とする。 【構成】 一定直流電圧が所定値の抵抗Ｒ8 を介して１
対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間に印加されるとともに被
測定系の電流を磁界に変換する電流・磁界変換手段２で
変換された磁界の印加により１対の電圧出力電極Ｔ3 ，
Ｔ4 間に被測定系の電流に比例したホール電圧を発生す
るホール素子１と、１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間の
インピーダンスを所望比に分割する位置に配設された電
圧検出電極Ｔ5 を有し、該電圧検出電極Ｔ5 を接地電位
に保持するとともに１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間
に、前記インピーダンスの温度特性に所望の補正を施し
た電圧が生じるように制御する電圧制御手段とを有する
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定系の電流又は電
力をホール素子を用いて測定する電気量測定装置に関
し、特にその出力の温度特性の改善に関するものであ
る。
力をホール素子を用いて測定する電気量測定装置に関
し、特にその出力の温度特性の改善に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図５は、ホール素子を用いた電気量測定
装置の第１の従来例を示している。図の例は、被測定系
の電流をその電流値に比例した電圧として出力する電流
測定装置である。図において、１はホール素子であり、
１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2及び１対の電圧出力電極
Ｔ3 ，Ｔ4 が備えられている。１対の電流入力電極
Ｔ1，Ｔ2 間に基準電圧源３及びオペアンプＯＰ１で構
成された定電圧発生手段により一定直流電圧Ｅ1 （＝Ｖ
IN）が印加され、電流・磁界変換手段により被測定系の
電流に比例した磁界Ｂ1 が素子面に垂直に印加される
と、１対の電圧出力電極Ｔ3 ，Ｔ4 間に被測定系の電流
に比例した次式のようなホール素子ｖout が発生する。
装置の第１の従来例を示している。図の例は、被測定系
の電流をその電流値に比例した電圧として出力する電流
測定装置である。図において、１はホール素子であり、
１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2及び１対の電圧出力電極
Ｔ3 ，Ｔ4 が備えられている。１対の電流入力電極
Ｔ1，Ｔ2 間に基準電圧源３及びオペアンプＯＰ１で構
成された定電圧発生手段により一定直流電圧Ｅ1 （＝Ｖ
IN）が印加され、電流・磁界変換手段により被測定系の
電流に比例した磁界Ｂ1 が素子面に垂直に印加される
と、１対の電圧出力電極Ｔ3 ，Ｔ4 間に被測定系の電流
に比例した次式のようなホール素子ｖout が発生する。
【０００３】 ｖout ＝Ｋ* ・ＶIN・Ｂ1 …（１） ここでＫ* は感度である。電流・磁界変換手段はコイル
端子ＴIN1 ，ＴIN2 に被測定系の電流を入力させるとコ
ア２によりその被測定系の電流に比例した磁界Ｂ1 が得
られる。オペアンプＯＰ２〜ＯＰ４及び抵抗Ｒ1 〜Ｒ7
は差動増幅器を構成しており、その出力端子ＴOUT1，Ｔ
OUT2に上記のホール電圧ｖout を増幅した出力が得られ
る。しかし、この従来例では、感度Ｋ* に温度特性があ
るため、その影響で出力電圧の温度特性は、２０℃を中
心に−２０℃で約＋２５％、＋６０℃で約−２０％程度
変動してしまう。
端子ＴIN1 ，ＴIN2 に被測定系の電流を入力させるとコ
ア２によりその被測定系の電流に比例した磁界Ｂ1 が得
られる。オペアンプＯＰ２〜ＯＰ４及び抵抗Ｒ1 〜Ｒ7
は差動増幅器を構成しており、その出力端子ＴOUT1，Ｔ
OUT2に上記のホール電圧ｖout を増幅した出力が得られ
る。しかし、この従来例では、感度Ｋ* に温度特性があ
るため、その影響で出力電圧の温度特性は、２０℃を中
心に−２０℃で約＋２５％、＋６０℃で約−２０％程度
変動してしまう。
【０００４】図２は、この温度特性を補正するようにし
た第２の従来例を示している。この従来例では定電流源
４でホール素子における１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2
間に一定値の直流電流を流すことにより出力電圧の温度
特性を改善するようにしている。ホール素子では、感度
の他に１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間の抵抗値（イン
ピーダンス値）ＲINも温度特性があり、その値は２０℃
を中心に−２０℃で約−３３％、＋６０℃で＋３０％程
度変動する。そのため上記のように１対の電流入力電極
Ｔ1 ，Ｔ2 間に定電流を流すと出力電圧の温度特性はあ
る程度改善される。しかし、それでもなお出力電圧は２
０℃を中心として−２０℃、＋６０℃で±４％程度の誤
差が生じる。表１は、この第２の従来例の具体的な温度
特性を示している。
た第２の従来例を示している。この従来例では定電流源
４でホール素子における１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2
間に一定値の直流電流を流すことにより出力電圧の温度
特性を改善するようにしている。ホール素子では、感度
の他に１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間の抵抗値（イン
ピーダンス値）ＲINも温度特性があり、その値は２０℃
を中心に−２０℃で約−３３％、＋６０℃で＋３０％程
度変動する。そのため上記のように１対の電流入力電極
Ｔ1 ，Ｔ2 間に定電流を流すと出力電圧の温度特性はあ
る程度改善される。しかし、それでもなお出力電圧は２
０℃を中心として−２０℃、＋６０℃で±４％程度の誤
差が生じる。表１は、この第２の従来例の具体的な温度
特性を示している。
【０００５】
【表１】 上表で感度Ｋ* 比と電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間の抵抗値
ＲINは実験から得た値である。またＶINは電流入力電極
Ｔ1 ，Ｔ2 間に一定値の電流ＩINが流れたときに生じる
電圧であるからオームの法則によりＶIN＝ＲIN・Ｉ
IN（ＩINはこの場合１ｍＡ）で求められる。ホール出力
電圧ｖout 比は、印加磁界Ｂ1 が一定値と仮定するとＫ
* とＶINの積で表され−２０℃、＋６０℃のとき、それ
ぞれ０．９２５，１．０４となり−３．７５％、＋４％
の誤差を生じている。
ＲINは実験から得た値である。またＶINは電流入力電極
Ｔ1 ，Ｔ2 間に一定値の電流ＩINが流れたときに生じる
電圧であるからオームの法則によりＶIN＝ＲIN・Ｉ
IN（ＩINはこの場合１ｍＡ）で求められる。ホール出力
電圧ｖout 比は、印加磁界Ｂ1 が一定値と仮定するとＫ
* とＶINの積で表され−２０℃、＋６０℃のとき、それ
ぞれ０．９２５，１．０４となり−３．７５％、＋４％
の誤差を生じている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】第２の従来例の電気量
測定装置では、ホール素子を定電流駆動しているため、
定電圧駆動している第１の従来例の電気量測定装置に比
べると出力の温度特性が改善されている。しかしなが
ら、感度Ｋ* の温度特性と電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2間の
インピーダンスの温度特性とが完全に相殺するようには
なっていないため、なおホール素子の出力に温度特性が
生じて測定誤差が生じるという問題点があった。
測定装置では、ホール素子を定電流駆動しているため、
定電圧駆動している第１の従来例の電気量測定装置に比
べると出力の温度特性が改善されている。しかしなが
ら、感度Ｋ* の温度特性と電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2間の
インピーダンスの温度特性とが完全に相殺するようには
なっていないため、なおホール素子の出力に温度特性が
生じて測定誤差が生じるという問題点があった。
【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
出力の温度特性を改善して高精度の測定を行うことがで
きる電気量測定装置を提供することを目的とする。
出力の温度特性を改善して高精度の測定を行うことがで
きる電気量測定装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、被測定系の電流を磁界に変
換する電流・磁界変換手段と、一定直流電圧を発生する
定電圧発生手段と、１対の電流入力電極及び１対の電圧
出力電極を備え、前記定電圧発生手段で発生した一定直
流電圧が所定値の抵抗を介して前記１対の電流入力電極
間に印加されるとともに前記電流・磁界変換手段で変換
された磁界の印加により前記１対の電圧出力電極間に前
記被測定系の電流に比例したホール電圧を発生するホー
ル素子と、前記ホール素子における１対の電流入力電極
間のインピーダンスを所望比に分割する位置に配設され
た電圧検出電極を有し、該電圧検出電極を接地電位に保
持するとともに前記１対の電流入力電極間に、前記イン
ピーダンスの温度特性に所要の補正を施した電圧が生じ
るように制御する電圧制御手段とを有することを要旨と
する。
に、請求項１記載の発明は、被測定系の電流を磁界に変
換する電流・磁界変換手段と、一定直流電圧を発生する
定電圧発生手段と、１対の電流入力電極及び１対の電圧
出力電極を備え、前記定電圧発生手段で発生した一定直
流電圧が所定値の抵抗を介して前記１対の電流入力電極
間に印加されるとともに前記電流・磁界変換手段で変換
された磁界の印加により前記１対の電圧出力電極間に前
記被測定系の電流に比例したホール電圧を発生するホー
ル素子と、前記ホール素子における１対の電流入力電極
間のインピーダンスを所望比に分割する位置に配設され
た電圧検出電極を有し、該電圧検出電極を接地電位に保
持するとともに前記１対の電流入力電極間に、前記イン
ピーダンスの温度特性に所要の補正を施した電圧が生じ
るように制御する電圧制御手段とを有することを要旨と
する。
【０００９】請求項２記載の発明は、被測定系の電流を
磁界に変換する電流・磁界変換手段と、前記被測定系の
電圧に比例した電圧を発生する被測定系電圧入力手段
と、１対の電流入力電極及び１対の電圧出力電極を備
え、前記被測定系電圧入力手段からの電圧が所定値の抵
抗を介して前記１対の電流入力電極間に印加されるとと
もに前記電流・磁界変換手段で変換された磁界の印加に
より前記１対の電圧出力電極間に前記被測定系の電力に
比例したホール電圧を発生するホール素子と、前記ホー
ル素子における１対の電流入力電極間のインピーダンス
を所望比に分割する位置に配設された電圧検出電極を有
し、該電圧検出電極を接地電位に保持するとともに前記
１対の電流入力電極間に、前記インピーダンスの温度特
性に所要の補正を施した電圧が生じるように制御する電
圧制御手段とを有することを要旨とする。
磁界に変換する電流・磁界変換手段と、前記被測定系の
電圧に比例した電圧を発生する被測定系電圧入力手段
と、１対の電流入力電極及び１対の電圧出力電極を備
え、前記被測定系電圧入力手段からの電圧が所定値の抵
抗を介して前記１対の電流入力電極間に印加されるとと
もに前記電流・磁界変換手段で変換された磁界の印加に
より前記１対の電圧出力電極間に前記被測定系の電力に
比例したホール電圧を発生するホール素子と、前記ホー
ル素子における１対の電流入力電極間のインピーダンス
を所望比に分割する位置に配設された電圧検出電極を有
し、該電圧検出電極を接地電位に保持するとともに前記
１対の電流入力電極間に、前記インピーダンスの温度特
性に所要の補正を施した電圧が生じるように制御する電
圧制御手段とを有することを要旨とする。
【００１０】請求項３記載の発明は、上記請求項１又は
２記載の電気量測定装置において、前記電圧制御手段
は、前記電圧検出電極が反転入力端子に接続され、非反
転入力端子は接地電位点に接続され、出力端子は前記所
定値の抵抗が接続された側とは反対側の前記電流入力電
極に接続されたオペアンプで構成してなることを要旨と
する。
２記載の電気量測定装置において、前記電圧制御手段
は、前記電圧検出電極が反転入力端子に接続され、非反
転入力端子は接地電位点に接続され、出力端子は前記所
定値の抵抗が接続された側とは反対側の前記電流入力電
極に接続されたオペアンプで構成してなることを要旨と
する。
【００１１】請求項４記載の発明は、上記請求項３記載
の電気量測定装置において、前記電圧制御手段は、前記
電圧検出電極に代えて、前記１対の電流入力電極に並列
に接続され、かつ所望の抵抗比に２分割された抵抗回路
を構成要素として有し、当該２分割点を前記オペアンプ
の反転入力端子に接続してなることを要旨とする。
の電気量測定装置において、前記電圧制御手段は、前記
電圧検出電極に代えて、前記１対の電流入力電極に並列
に接続され、かつ所望の抵抗比に２分割された抵抗回路
を構成要素として有し、当該２分割点を前記オペアンプ
の反転入力端子に接続してなることを要旨とする。
【００１２】
【作用】請求項１記載の発明において、定電圧発生手段
からの一定直流電圧が所定値の抵抗を介して１対の電流
入力電極間に印加される。そしてホール素子感度の温度
特性を相殺すべく、電圧制御手段により、１対の電流入
力電極間に、そのインピーダンスの温度特性に所要の補
正を施した電圧が生じるように制御される。ホール素子
における１対の電圧出力電極間には、上記の１対の電流
入力電極間に生じる電圧、感度及び被測定系の電流に比
例した磁界の三者の積に相当するホール電圧が発生す
る。したがってホール電圧出力の温度特性が改善され
て、被測定系の電流が高精度に測定される。
からの一定直流電圧が所定値の抵抗を介して１対の電流
入力電極間に印加される。そしてホール素子感度の温度
特性を相殺すべく、電圧制御手段により、１対の電流入
力電極間に、そのインピーダンスの温度特性に所要の補
正を施した電圧が生じるように制御される。ホール素子
における１対の電圧出力電極間には、上記の１対の電流
入力電極間に生じる電圧、感度及び被測定系の電流に比
例した磁界の三者の積に相当するホール電圧が発生す
る。したがってホール電圧出力の温度特性が改善され
て、被測定系の電流が高精度に測定される。
【００１３】請求項２記載の発明においては、被測定系
電圧入力手段から被測定系の電圧に比例した電圧が所定
値の抵抗を介して１対の電流入力電極間に印加される。
そして上記と同様に、電圧制御手段により電流入力電極
間に生じる電圧が制御されてホール電圧出力の温度特性
が改善され、被測定系の電力が高精度に測定される。
電圧入力手段から被測定系の電圧に比例した電圧が所定
値の抵抗を介して１対の電流入力電極間に印加される。
そして上記と同様に、電圧制御手段により電流入力電極
間に生じる電圧が制御されてホール電圧出力の温度特性
が改善され、被測定系の電力が高精度に測定される。
【００１４】請求項３記載の発明において、電圧制御手
段は、所定値の抵抗と、この抵抗が接続された側の電流
入力電極と電圧検出電極間の抵抗との和をオペアンプの
入力抵抗、電圧検出電極と所定値の抵抗が接続された側
とは反対側の電流入力電極間の抵抗をそのフィードバッ
ク抵抗とする反転増幅器で構成され、電圧検出電極の配
設位置により１対の電流入力電極間のインピーダンスの
温度特性の補正量が可変される。したがって感度の温度
特性と１対の電流入力電極間のインピーダンスの温度特
性とをほぼ完全に相殺することが可能となってホール電
圧出力の温度特性が改善される。
段は、所定値の抵抗と、この抵抗が接続された側の電流
入力電極と電圧検出電極間の抵抗との和をオペアンプの
入力抵抗、電圧検出電極と所定値の抵抗が接続された側
とは反対側の電流入力電極間の抵抗をそのフィードバッ
ク抵抗とする反転増幅器で構成され、電圧検出電極の配
設位置により１対の電流入力電極間のインピーダンスの
温度特性の補正量が可変される。したがって感度の温度
特性と１対の電流入力電極間のインピーダンスの温度特
性とをほぼ完全に相殺することが可能となってホール電
圧出力の温度特性が改善される。
【００１５】請求項４記載の発明において、電圧制御手
段は、電圧検出電極に代えて、１対の電流入力電極に並
列に接続され、かつ所望の抵抗比に２分割された抵抗回
路を構成要素として有し、その２分割点をオペアンプの
反転入力端子に接続した構成とすることにより、前記と
ほぼ同様の反転増幅器が構成され、感度の温度特性と１
対の電流入力電極間のインピーダンスの温度特性とをほ
ぼ完全に相殺することが可能となってホール電圧出力の
温度特性が改善される。
段は、電圧検出電極に代えて、１対の電流入力電極に並
列に接続され、かつ所望の抵抗比に２分割された抵抗回
路を構成要素として有し、その２分割点をオペアンプの
反転入力端子に接続した構成とすることにより、前記と
ほぼ同様の反転増幅器が構成され、感度の温度特性と１
対の電流入力電極間のインピーダンスの温度特性とをほ
ぼ完全に相殺することが可能となってホール電圧出力の
温度特性が改善される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の第１実施例を示す図である。本
実施例は、電流測定装置として構成されている。なお図
１及び後述の各実施例を示す図において前記図５におけ
る機器及び素子等と同一ないし均等のものは、前記と同
一符号を以て示し、重複した説明を省略する。まず電気
量測定装置の構成を説明すると、本実施例では基準電圧
源３及びオペアンプＯＰ１で構成された定電圧発生手段
からの一定直流電圧Ｅ1 が所定値の抵抗Ｒ8を介して１
対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間に印加されている。抵抗
Ｒ8 の値は、例えば２０℃における電流入力電極Ｔ1 ，
Ｔ2 間の抵抗（インピーダンス）値と同じ値に選ばれて
いる。またホール素子における１対の電流入力電極
Ｔ1 ，Ｔ2間のインピーダンスを所望比に分割する位置
には、その活性層の電位を検出するための電圧検出電極
Ｔ5 が配設されている。電圧検出電極Ｔ5 の配設位置
は、例えば１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間のインピー
ダンスを電流入力電極Ｔ1 側から２：８に分割する位置
に配設されている。電圧検出電極Ｔ5 はオペアンプＯＰ
５の反転入力端子に接続されている。オペアンプＯＰ５
の非反転入力端子は接地され、その出力端子は電流入力
電極Ｔ2 に接続されている。上記の電圧検出電極Ｔ5 及
びオペアンプＯＰ５により、１対の電流入力電極Ｔ1 ，
Ｔ2 間に、そのインピーダンスの温度特性に所要の補正
を施した電圧が生じるように制御する電圧制御手段が構
成されている。
する。図１は、本発明の第１実施例を示す図である。本
実施例は、電流測定装置として構成されている。なお図
１及び後述の各実施例を示す図において前記図５におけ
る機器及び素子等と同一ないし均等のものは、前記と同
一符号を以て示し、重複した説明を省略する。まず電気
量測定装置の構成を説明すると、本実施例では基準電圧
源３及びオペアンプＯＰ１で構成された定電圧発生手段
からの一定直流電圧Ｅ1 が所定値の抵抗Ｒ8を介して１
対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間に印加されている。抵抗
Ｒ8 の値は、例えば２０℃における電流入力電極Ｔ1 ，
Ｔ2 間の抵抗（インピーダンス）値と同じ値に選ばれて
いる。またホール素子における１対の電流入力電極
Ｔ1 ，Ｔ2間のインピーダンスを所望比に分割する位置
には、その活性層の電位を検出するための電圧検出電極
Ｔ5 が配設されている。電圧検出電極Ｔ5 の配設位置
は、例えば１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間のインピー
ダンスを電流入力電極Ｔ1 側から２：８に分割する位置
に配設されている。電圧検出電極Ｔ5 はオペアンプＯＰ
５の反転入力端子に接続されている。オペアンプＯＰ５
の非反転入力端子は接地され、その出力端子は電流入力
電極Ｔ2 に接続されている。上記の電圧検出電極Ｔ5 及
びオペアンプＯＰ５により、１対の電流入力電極Ｔ1 ，
Ｔ2 間に、そのインピーダンスの温度特性に所要の補正
を施した電圧が生じるように制御する電圧制御手段が構
成されている。
【００１７】次に、上述のように構成された電気量測定
装置の作用を説明する。１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2
間の抵抗値をＲa とすると、電流入力電極Ｔ1 と電圧検
出電極Ｔ5 との間の抵抗値はＲ1-5 ＝０．２Ｒa 、電圧
検出電極Ｔ5 と電流入力電極Ｔ2 との間の抵抗値はＲ
2-5 ＝０．８Ｒa となる。そして電圧制御手段は、抵抗
（Ｒ8 ＋０．２Ｒa ）をオペアンプＯＰ５の入力抵抗、
抵抗０．８Ｒa をそのフィードバック抵抗とした反転増
幅器で構成されている。したがって電圧検出電極Ｔ5 の
電位はオペアンプＯＰ５のイマジナリアースにより接地
電位となり、その電圧検出電極Ｔ5 の設置位置により電
流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間のインピーダンスの温度特性に
対する補正量が可変されて感度Ｋ* の温度特性をほぼ完
全に相殺することが可能となる。ここで１対の電流入力
電極Ｔ1 ，Ｔ2 間に流れる電流ＩINは次の（２）式のよ
うになる。
装置の作用を説明する。１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2
間の抵抗値をＲa とすると、電流入力電極Ｔ1 と電圧検
出電極Ｔ5 との間の抵抗値はＲ1-5 ＝０．２Ｒa 、電圧
検出電極Ｔ5 と電流入力電極Ｔ2 との間の抵抗値はＲ
2-5 ＝０．８Ｒa となる。そして電圧制御手段は、抵抗
（Ｒ8 ＋０．２Ｒa ）をオペアンプＯＰ５の入力抵抗、
抵抗０．８Ｒa をそのフィードバック抵抗とした反転増
幅器で構成されている。したがって電圧検出電極Ｔ5 の
電位はオペアンプＯＰ５のイマジナリアースにより接地
電位となり、その電圧検出電極Ｔ5 の設置位置により電
流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間のインピーダンスの温度特性に
対する補正量が可変されて感度Ｋ* の温度特性をほぼ完
全に相殺することが可能となる。ここで１対の電流入力
電極Ｔ1 ，Ｔ2 間に流れる電流ＩINは次の（２）式のよ
うになる。
【００１８】
【数１】 ＩIN＝Ｅ1 ／（Ｒ8 ＋Ｒ1-5 ）＝Ｅ1 ／（Ｒ8 ＋０．２Ｒa ） …（２） また１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間にかかる電圧ＶIN
は
は
【数２】 ＶIN＝ＩIN・Ｒa ＝Ｅ1 ・Ｒa ／（Ｒ8 ＋０．２Ｒa ） …（３） となる。２０℃の時の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間の抵抗
値Ｒa をＲ0 とし、抵抗Ｒ8 の値もＲ0 に選ぶ。Ｒ0 に
対する温度が変化したときの抵抗値Ｒa の比をｋとする
と、Ｒa ＝ｋ・Ｒ0 となり（３）式のＶINは
値Ｒa をＲ0 とし、抵抗Ｒ8 の値もＲ0 に選ぶ。Ｒ0 に
対する温度が変化したときの抵抗値Ｒa の比をｋとする
と、Ｒa ＝ｋ・Ｒ0 となり（３）式のＶINは
【数３】 ＶIN＝Ｅ1 ・ｋ・Ｒ0 ／（Ｒ0 ＋０．２ｋ・Ｒ0 ） ＝Ｅ1 ・ｋ／（１＋０．２ｋ） …（４） となる。ホール出力電圧ｖout 比は感度Ｋ* と（４）式
のＶINの積から求められる。表２は、ホール出力電圧ｖ
out 等の温度特性を示している。
のＶINの積から求められる。表２は、ホール出力電圧ｖ
out 等の温度特性を示している。
【００１９】
【表２】 上表に示すように、ホール出力電圧ｖout は、２０℃を
中心に−２０℃では０％、＋６０℃では−１．０％と変
動は極めて少なく、温度特性は従来例と比べて格段に改
善されている。したがって被測定系の電流を高精度に測
定することが可能となる。
中心に−２０℃では０％、＋６０℃では−１．０％と変
動は極めて少なく、温度特性は従来例と比べて格段に改
善されている。したがって被測定系の電流を高精度に測
定することが可能となる。
【００２０】図２には、本発明の第２実施例を示す。本
実施例は、電力測定装置として構成されている。本実施
例では、オペアンプＯＰ１の前段に抵抗Ｒ9 ，Ｒ10から
なるアッテネータが設けられ、その両端の端子Ｐ1 ，Ｐ
2 に被測定系の電圧が入力されるようになっている。ア
ッテネータで被測定系の電圧が本装置の内部回路に適応
したレベルに変換される。そして、このアッテネータ及
びオペアンプＯＰ１により、被測定系の電圧に比例した
電圧を発生する被測定系電圧入力手段が構成されてい
る。
実施例は、電力測定装置として構成されている。本実施
例では、オペアンプＯＰ１の前段に抵抗Ｒ9 ，Ｒ10から
なるアッテネータが設けられ、その両端の端子Ｐ1 ，Ｐ
2 に被測定系の電圧が入力されるようになっている。ア
ッテネータで被測定系の電圧が本装置の内部回路に適応
したレベルに変換される。そして、このアッテネータ及
びオペアンプＯＰ１により、被測定系の電圧に比例した
電圧を発生する被測定系電圧入力手段が構成されてい
る。
【００２１】電流・磁界変換手段により被測定系の電流
に比例した磁界が印加され、被測定系電圧入力手段から
被測定系の電圧に比例した電圧が入力されることによ
り、ホール素子における１対の電圧出力電極Ｔ3 ，Ｔ4
間に被測定系の電力に正比例したホール電圧が発生す
る。そして第１実施例の場合と同様にしてホール出力電
圧の温度特性が改善され、被測定系の電力が高精度に測
定される。
に比例した磁界が印加され、被測定系電圧入力手段から
被測定系の電圧に比例した電圧が入力されることによ
り、ホール素子における１対の電圧出力電極Ｔ3 ，Ｔ4
間に被測定系の電力に正比例したホール電圧が発生す
る。そして第１実施例の場合と同様にしてホール出力電
圧の温度特性が改善され、被測定系の電力が高精度に測
定される。
【００２２】図３には、本発明の第３実施例を示す。本
実施例は、前記図１（第１実施例）において、電圧制御
手段の構成の一部を変えたものである。即ちホール素子
中への電圧検出電極の配設に代えて、所望の抵抗、例え
ばＲ11：Ｒ12＝２：８の比に選ばれた２つの抵抗Ｒ11，
Ｒ12からなる抵抗回路を１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2
に並列に接続し、その２つの抵抗Ｒ11，Ｒ12の接続点
（抵抗比分割点）をオペアンプＯＰ１の反転入力端子に
接続したものである。実用上、２つの抵抗Ｒ11，Ｒ12の
各抵抗値は１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間の抵抗値よ
りも十分に高く設定されて定電圧発生手段からの一定直
流電圧による電流が抵抗Ｒ11，Ｒ12側に分流しにくくな
っている。このような構成によっても電圧制御手段は前
記第１実施例の場合とほぼ同様の反転増幅器として機能
し、感度Ｋ* の温度特性と１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ
2 間のインピーダンスの温度特性とがほぼ完全に相殺さ
れてホール電圧出力の温度特性が改善され、被測定系の
電流が精度よく測定される。
実施例は、前記図１（第１実施例）において、電圧制御
手段の構成の一部を変えたものである。即ちホール素子
中への電圧検出電極の配設に代えて、所望の抵抗、例え
ばＲ11：Ｒ12＝２：８の比に選ばれた２つの抵抗Ｒ11，
Ｒ12からなる抵抗回路を１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2
に並列に接続し、その２つの抵抗Ｒ11，Ｒ12の接続点
（抵抗比分割点）をオペアンプＯＰ１の反転入力端子に
接続したものである。実用上、２つの抵抗Ｒ11，Ｒ12の
各抵抗値は１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ2 間の抵抗値よ
りも十分に高く設定されて定電圧発生手段からの一定直
流電圧による電流が抵抗Ｒ11，Ｒ12側に分流しにくくな
っている。このような構成によっても電圧制御手段は前
記第１実施例の場合とほぼ同様の反転増幅器として機能
し、感度Ｋ* の温度特性と１対の電流入力電極Ｔ1 ，Ｔ
2 間のインピーダンスの温度特性とがほぼ完全に相殺さ
れてホール電圧出力の温度特性が改善され、被測定系の
電流が精度よく測定される。
【００２３】図４には、本発明の第４実施例を示す。本
実施例は、前記図２（第２実施例）において、電圧制御
手段の構成の一部を上記第３実施例と同様に変えたもの
である。電圧制御手段は上記と同様に機能して被測定系
の電力が精度よく測定される。
実施例は、前記図２（第２実施例）において、電圧制御
手段の構成の一部を上記第３実施例と同様に変えたもの
である。電圧制御手段は上記と同様に機能して被測定系
の電力が精度よく測定される。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、被測定系の電流を磁界に変換する電流・磁
界変換手段と、一定直流電圧を発生する定電圧発生手段
と、１対の電流入力電極及び１対の電圧出力電極を備
え、前記定電圧発生手段で発生した一定直流電圧が所定
値の抵抗を介して前記１対の電流入力電極間に印加され
るとともに前記電流・磁界変換手段で変換された磁界の
印加により前記１対の電圧出力電極間に前記被測定系の
電流に比例したホール電圧を発生するホール素子と、前
記ホール素子における１対の電流入力電極間のインピー
ダンスを所望比に分割する位置に配設された電圧検出電
極を有し、該電圧検出電極を接地電位に保持するととも
に前記１対の電流入力電極間に、前記インピーダンスの
温度特性に所要の補正を施した電圧が生じるように制御
する電圧制御手段とを具備させたため、ホール素子感度
の温度特性を相殺するように１対の電流入力電極間のイ
ンピーダンスの温度特性が補正されてホール電圧出力の
温度特性が改善され、被測定系の電流を高精度に測定す
ることができる。
明によれば、被測定系の電流を磁界に変換する電流・磁
界変換手段と、一定直流電圧を発生する定電圧発生手段
と、１対の電流入力電極及び１対の電圧出力電極を備
え、前記定電圧発生手段で発生した一定直流電圧が所定
値の抵抗を介して前記１対の電流入力電極間に印加され
るとともに前記電流・磁界変換手段で変換された磁界の
印加により前記１対の電圧出力電極間に前記被測定系の
電流に比例したホール電圧を発生するホール素子と、前
記ホール素子における１対の電流入力電極間のインピー
ダンスを所望比に分割する位置に配設された電圧検出電
極を有し、該電圧検出電極を接地電位に保持するととも
に前記１対の電流入力電極間に、前記インピーダンスの
温度特性に所要の補正を施した電圧が生じるように制御
する電圧制御手段とを具備させたため、ホール素子感度
の温度特性を相殺するように１対の電流入力電極間のイ
ンピーダンスの温度特性が補正されてホール電圧出力の
温度特性が改善され、被測定系の電流を高精度に測定す
ることができる。
【００２５】請求項２記載の発明によれば、被測定系の
電流を磁界に変換する電流・磁界変換手段と、前記被測
定系の電圧に比例した電圧を発生する被測定系電圧入力
手段と、１対の電流入力電極及び１対の電圧出力電極を
備え、前記被測定系電圧入力手段からの電圧が所定値の
抵抗を介して前記１対の電流入力電極間に印加されると
ともに前記電流・磁界変換手段で変換された磁界の印加
により前記１対の電圧出力電極間に前記被測定系の電力
に比例したホール電圧を発生するホール素子と、前記ホ
ール素子における１対の電流入力電極間のインピーダン
スを所望比に分割する位置に配設された電圧検出電極を
有し、該電圧検出電極を接地電位に保持するとともに前
記１対の電流入力電極間に、前記インピーダンスの温度
特性に所要の補正を施した電圧が生じるように制御する
電圧制御手段とを具備させたため、上記請求項１記載の
発明と同様にホール電圧出力の温度特性が改善され、被
測定系の電力を高精度に測定することができる。
電流を磁界に変換する電流・磁界変換手段と、前記被測
定系の電圧に比例した電圧を発生する被測定系電圧入力
手段と、１対の電流入力電極及び１対の電圧出力電極を
備え、前記被測定系電圧入力手段からの電圧が所定値の
抵抗を介して前記１対の電流入力電極間に印加されると
ともに前記電流・磁界変換手段で変換された磁界の印加
により前記１対の電圧出力電極間に前記被測定系の電力
に比例したホール電圧を発生するホール素子と、前記ホ
ール素子における１対の電流入力電極間のインピーダン
スを所望比に分割する位置に配設された電圧検出電極を
有し、該電圧検出電極を接地電位に保持するとともに前
記１対の電流入力電極間に、前記インピーダンスの温度
特性に所要の補正を施した電圧が生じるように制御する
電圧制御手段とを具備させたため、上記請求項１記載の
発明と同様にホール電圧出力の温度特性が改善され、被
測定系の電力を高精度に測定することができる。
【００２６】請求項３記載の発明によれば、前記電圧制
御手段は、前記電圧検出電極が反転入力端子に接続さ
れ、非反転入力端子は接地電位点に接続され、出力端子
は前記所定値の抵抗が接続された側とは反対側の前記電
流入力電極に接続されたオペアンプで構成したため、電
圧制御手段は、反転増幅器として機能して電圧検出電極
の配設位置により１対の電流入力電極間のインピーダン
スの温度特性の補正量が規定され、ホール素子感度の温
度特性と１対の電流入力電極間のインピーダンスの温度
特性とが確実に相殺されてホール電圧出力の温度特性を
改善することができる。
御手段は、前記電圧検出電極が反転入力端子に接続さ
れ、非反転入力端子は接地電位点に接続され、出力端子
は前記所定値の抵抗が接続された側とは反対側の前記電
流入力電極に接続されたオペアンプで構成したため、電
圧制御手段は、反転増幅器として機能して電圧検出電極
の配設位置により１対の電流入力電極間のインピーダン
スの温度特性の補正量が規定され、ホール素子感度の温
度特性と１対の電流入力電極間のインピーダンスの温度
特性とが確実に相殺されてホール電圧出力の温度特性を
改善することができる。
【００２７】請求項４記載の発明によれば、前記電圧制
御手段は、前記電圧検出電極に代えて、前記１対の電流
入力電極に並列に接続され、かつ所望の抵抗比に２分割
された抵抗回路を構成要素として有し、当該２分割点を
前記オペアンプの反転入力端子に接続した構成としたた
め、電圧制御手段は、上記請求項３記載の発明の場合と
ほぼ同様の反転増幅器として機能し、上記とほぼ同様の
効果が得られる。
御手段は、前記電圧検出電極に代えて、前記１対の電流
入力電極に並列に接続され、かつ所望の抵抗比に２分割
された抵抗回路を構成要素として有し、当該２分割点を
前記オペアンプの反転入力端子に接続した構成としたた
め、電圧制御手段は、上記請求項３記載の発明の場合と
ほぼ同様の反転増幅器として機能し、上記とほぼ同様の
効果が得られる。
【図１】本発明に係る電気量測定装置の第１実施例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す回路図である。
【図３】本発明の第３実施例を示す回路図である。
【図４】本発明の第４実施例を示す回路図である。
【図５】電気量測定装置の第１の従来例を示す回路図で
ある。
ある。
【図６】第２の従来例を示す回路図である。
１ ホール素子 ２ 電流・磁界変換手段を構成するコア ３ 定電圧発生手段を構成する基準電圧源 ＯＰ５ 電圧制御手段を構成するオペアンプ Ｒ8 所定値の抵抗 Ｒ9 ，Ｒ10 被測定系電圧入力手段を構成する抵抗 Ｒ11，Ｒ12 所望の抵抗比に２分割された抵抗回路を構
成する２つの抵抗 Ｔ1 ，Ｔ2 １対の電流入力電極 Ｔ3 ，Ｔ4 １対の電圧出力電極 Ｔ5 電圧検出電極
成する２つの抵抗 Ｔ1 ，Ｔ2 １対の電流入力電極 Ｔ3 ，Ｔ4 １対の電圧出力電極 Ｔ5 電圧検出電極
Claims (4)
- 【請求項１】 被測定系の電流を磁界に変換する電流・
磁界変換手段と、一定直流電圧を発生する定電圧発生手
段と、１対の電流入力電極及び１対の電圧出力電極を備
え、前記定電圧発生手段で発生した一定直流電圧が所定
値の抵抗を介して前記１対の電流入力電極間に印加され
るとともに前記電流・磁界変換手段で変換された磁界の
印加により前記１対の電圧出力電極間に前記被測定系の
電流に比例したホール電圧を発生するホール素子と、前
記ホール素子における１対の電流入力電極間のインピー
ダンスを所望比に分割する位置に配設された電圧検出電
極を有し、該電圧検出電極を接地電位に保持するととも
に前記１対の電流入力電極間に、前記インピーダンスの
温度特性に所要の補正を施した電圧が生じるように制御
する電圧制御手段とを有することを特徴とする電気量測
定装置。 - 【請求項２】 被測定系の電流を磁界に変換する電流・
磁界変換手段と、前記被測定系の電圧に比例した電圧を
発生する被測定系電圧入力手段と、１対の電流入力電極
及び１対の電圧出力電極を備え、前記被測定系電圧入力
手段からの電圧が所定値の抵抗を介して前記１対の電流
入力電極間に印加されるとともに前記電流・磁界変換手
段で変換された磁界の印加により前記１対の電圧出力電
極間に前記被測定系の電力に比例したホール電圧を発生
するホール素子と、前記ホール素子における１対の電流
入力電極間のインピーダンスを所望比に分割する位置に
配設された電圧検出電極を有し、該電圧検出電極を接地
電位に保持するとともに前記１対の電流入力電極間に、
前記インピーダンスの温度特性に所要の補正を施した電
圧が生じるように制御する電圧制御手段とを有すること
を特徴とする電気量測定装置。 - 【請求項３】 前記電圧制御手段は、前記電圧検出電極
が反転入力端子に接続され、非反転入力端子は接地電位
点に接続され、出力端子は前記所定値の抵抗が接続され
た側とは反対側の前記電流入力電極に接続されたオペア
ンプで構成してなることを特徴とする請求項１又は２記
載の電気量測定装置。 - 【請求項４】 前記電圧制御手段は、前記電圧検出電極
に代えて、前記１対の電流入力電極に並列に接続され、
かつ所望の抵抗比に２分割された抵抗回路を構成要素と
して有し、当該２分割点を前記オペアンプの反転入力端
子に接続してなることを特徴とする請求項３記載の電気
量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12778595A JP3332660B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電気量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12778595A JP3332660B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電気量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320346A true JPH08320346A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3332660B2 JP3332660B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=14968628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12778595A Expired - Fee Related JP3332660B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電気量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3332660B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007298415A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Toshiba Corp | 電流検出装置 |
| JP2010025743A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Multi Keisokuki Kk | 絶縁監視装置及び絶縁監視方法 |
| JP2014190862A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | ホール素子駆動回路及びホール素子駆動方法 |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP12778595A patent/JP3332660B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007298415A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Toshiba Corp | 電流検出装置 |
| JP2010025743A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Multi Keisokuki Kk | 絶縁監視装置及び絶縁監視方法 |
| JP2014190862A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | ホール素子駆動回路及びホール素子駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3332660B2 (ja) | 2002-10-07 |
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