JPH09166626A - 交流大電流重畳直流微少電流検出センサー - Google Patents
交流大電流重畳直流微少電流検出センサーInfo
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- JPH09166626A JPH09166626A JP7347496A JP34749695A JPH09166626A JP H09166626 A JPH09166626 A JP H09166626A JP 7347496 A JP7347496 A JP 7347496A JP 34749695 A JP34749695 A JP 34749695A JP H09166626 A JPH09166626 A JP H09166626A
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- magnetic
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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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 交流大電流の影響を完全に除去することによ
り交流大電流に重畳して流れる直流微少電流を高精度で
検出することができる交流大電流重畳直流微少電流検出
センサーを提供する。 【解決手段】 微小な磁気ギャップを有する環状コアー
の磁気ギャップ内に磁気検知素子を設けてなる交直両用
電流センサーにおいて、コアーに短絡巻線および磁束変
化検出巻線を巻回し、磁束変化検出巻線の出力を短絡巻
線にフィードバックして磁束変化検出巻線の出力がゼロ
になるように制御することにより、被測電線に流れる電
流によりコアーに発生する磁束を交流分に関して正確に
ゼロとなるようにし、被測電線に流れる電流の直流分に
より発生する磁束変化だけを磁気検知素子により検出し
て直流微少電流を検出する。
り交流大電流に重畳して流れる直流微少電流を高精度で
検出することができる交流大電流重畳直流微少電流検出
センサーを提供する。 【解決手段】 微小な磁気ギャップを有する環状コアー
の磁気ギャップ内に磁気検知素子を設けてなる交直両用
電流センサーにおいて、コアーに短絡巻線および磁束変
化検出巻線を巻回し、磁束変化検出巻線の出力を短絡巻
線にフィードバックして磁束変化検出巻線の出力がゼロ
になるように制御することにより、被測電線に流れる電
流によりコアーに発生する磁束を交流分に関して正確に
ゼロとなるようにし、被測電線に流れる電流の直流分に
より発生する磁束変化だけを磁気検知素子により検出し
て直流微少電流を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、被測電線に交流
大電流と直流微少電流とが重畳して流れている場合に、
その直流微少電流のみを高精度で検出する交流大電流重
畳直流微少電流検出センサーに関する。
大電流と直流微少電流とが重畳して流れている場合に、
その直流微少電流のみを高精度で検出する交流大電流重
畳直流微少電流検出センサーに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】従来、交流大電流と直
流微少電流とが重畳して流れている場合にその直流微少
電流だけを高精度で検出することは非常に困難であっ
た。この発明の目的は、交流大電流の影響を完全に除去
することにより交流大電流に重畳して流れる直流微少電
流を高精度で検出することができる交流大電流重畳直流
微少電流検出センサーを提供することである。
流微少電流とが重畳して流れている場合にその直流微少
電流だけを高精度で検出することは非常に困難であっ
た。この発明の目的は、交流大電流の影響を完全に除去
することにより交流大電流に重畳して流れる直流微少電
流を高精度で検出することができる交流大電流重畳直流
微少電流検出センサーを提供することである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
め、この発明の交流大電流重畳直流微少電流検出センサ
ーは、微小な磁気ギャップを有する環状コアーの磁気ギ
ャップ内に磁気検知素子を設けてなる交直両用電流セン
サーにおいて、コアーに短絡巻線および磁束変化検出巻
線を巻回し、磁束変化検出巻線の出力を短絡巻線にフィ
ードバックして磁束変化検出巻線の出力がゼロになるよ
うに制御することにより、被測電線に流れる電流により
コアーに発生する磁束を交流分に関して正確にゼロとな
るようにし、被測電線に流れる電流の直流分により発生
する磁束変化だけを磁気検知素子により検出して直流微
少電流を検出するようにしている。
め、この発明の交流大電流重畳直流微少電流検出センサ
ーは、微小な磁気ギャップを有する環状コアーの磁気ギ
ャップ内に磁気検知素子を設けてなる交直両用電流セン
サーにおいて、コアーに短絡巻線および磁束変化検出巻
線を巻回し、磁束変化検出巻線の出力を短絡巻線にフィ
ードバックして磁束変化検出巻線の出力がゼロになるよ
うに制御することにより、被測電線に流れる電流により
コアーに発生する磁束を交流分に関して正確にゼロとな
るようにし、被測電線に流れる電流の直流分により発生
する磁束変化だけを磁気検知素子により検出して直流微
少電流を検出するようにしている。
【０００４】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の交流大電流重
畳直流微少電流検出センサーの概念図を示したものであ
る。被測電線１に交流大電流（例えば、商用周波数、２
０Ａ）と直流微少電流（例えば、２０ｍＡ）とが重畳し
て流れている。この被測電線１を遊貫した環状コアー２
に微小な磁気ギャップ３が形成され、磁気ギャップ３内
に（例えば、ホール素子、フラックスゲート等の）磁気
検知素子４が設けられ、被測電線１の電流によりコアー
２に発生する磁束密度を検出するようになっている。磁
気検知素子４の出力は増幅器５を経てセンサーの出力端
子に導かれている。
畳直流微少電流検出センサーの概念図を示したものであ
る。被測電線１に交流大電流（例えば、商用周波数、２
０Ａ）と直流微少電流（例えば、２０ｍＡ）とが重畳し
て流れている。この被測電線１を遊貫した環状コアー２
に微小な磁気ギャップ３が形成され、磁気ギャップ３内
に（例えば、ホール素子、フラックスゲート等の）磁気
検知素子４が設けられ、被測電線１の電流によりコアー
２に発生する磁束密度を検出するようになっている。磁
気検知素子４の出力は増幅器５を経てセンサーの出力端
子に導かれている。
【０００５】環状コアー２には、短絡巻線６および磁束
変化検出巻線７が（例えば、それぞれ１０００ターンお
よび１００ターン）巻回されている。短絡巻線６の両端
子は、磁束変化検出巻線７に接続された差動増幅器８の
出力端子を介して短絡されていて、磁束変化検出巻線７
の出力が短絡巻線６にフィードバックされ、常に磁束変
化検出巻線７の出力がゼロになるように制御されてい
る。
変化検出巻線７が（例えば、それぞれ１０００ターンお
よび１００ターン）巻回されている。短絡巻線６の両端
子は、磁束変化検出巻線７に接続された差動増幅器８の
出力端子を介して短絡されていて、磁束変化検出巻線７
の出力が短絡巻線６にフィードバックされ、常に磁束変
化検出巻線７の出力がゼロになるように制御されてい
る。
【０００６】次にその動作について説明する。図２は動
作説明のための参考図であり、磁束変化検出巻線７およ
び差動増幅器８を備えておらず、短絡巻線６の両端子が
直接短絡されている点を除いて図１に示されたものと同
一である。図２に示されたものにおいて、被測電線１に
流れる電流に比例する磁束が環状コアー２内に発生し、
その交流分により短絡巻線６に２次電流（短絡電流）が
流れて逆起磁力が発生し、環状コアー２の交流磁束は打
ち消されて極端に少なくなるが、短絡巻線６の内部抵抗
に起因する若干の交流磁束が発生し、完全にゼロにはな
らない。
作説明のための参考図であり、磁束変化検出巻線７およ
び差動増幅器８を備えておらず、短絡巻線６の両端子が
直接短絡されている点を除いて図１に示されたものと同
一である。図２に示されたものにおいて、被測電線１に
流れる電流に比例する磁束が環状コアー２内に発生し、
その交流分により短絡巻線６に２次電流（短絡電流）が
流れて逆起磁力が発生し、環状コアー２の交流磁束は打
ち消されて極端に少なくなるが、短絡巻線６の内部抵抗
に起因する若干の交流磁束が発生し、完全にゼロにはな
らない。
【０００７】図１に示された本願発明においては、短絡
巻線６の両端子が磁束変化検出巻線７に接続された差動
増幅器８の出力端子を介して短絡されていて、磁束変化
検出巻線７の出力が短絡巻線６にフィードバックされる
ことにより、環状コアー２の交流磁束は図２のものより
さらに減少し限りなくゼロに近付くように動作する。そ
の結果、環状コアー２には被測電線１に流れる電流の直
流分により発生する磁束のみが存在することになり、こ
れが磁気ギャップ３内に設けられた磁気検知素子４によ
り検出され増幅器５で適当な値に増幅されて出力され
る。
巻線６の両端子が磁束変化検出巻線７に接続された差動
増幅器８の出力端子を介して短絡されていて、磁束変化
検出巻線７の出力が短絡巻線６にフィードバックされる
ことにより、環状コアー２の交流磁束は図２のものより
さらに減少し限りなくゼロに近付くように動作する。そ
の結果、環状コアー２には被測電線１に流れる電流の直
流分により発生する磁束のみが存在することになり、こ
れが磁気ギャップ３内に設けられた磁気検知素子４によ
り検出され増幅器５で適当な値に増幅されて出力され
る。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の交流大
電流重畳直流微少電流検出センサーは、磁束変化検出巻
線の出力を短絡巻線にフィードバックすることによりコ
アーに発生する磁束を交流分に関して正確にゼロとする
ことができるから、交流大電流に重畳する直流微少電流
により発生する磁束変化だけを検出することができ、極
めて簡単な構成により交流大電流の影響を完全に除去し
て直流微少電流だけを高精度で検出することができると
いう効果を奏する。
電流重畳直流微少電流検出センサーは、磁束変化検出巻
線の出力を短絡巻線にフィードバックすることによりコ
アーに発生する磁束を交流分に関して正確にゼロとする
ことができるから、交流大電流に重畳する直流微少電流
により発生する磁束変化だけを検出することができ、極
めて簡単な構成により交流大電流の影響を完全に除去し
て直流微少電流だけを高精度で検出することができると
いう効果を奏する。
【図１】この発明の交流大電流重畳直流微少電流検出セ
ンサーを示す概要図
ンサーを示す概要図
【図２】その動作説明のための参考図
１ 被測電線 ２ 環状コアー ３ 磁
気ギャップ ４ 磁気検知素子 ５ 増幅器 ６ 短
絡巻線 ７ 磁束変化検出巻線 ８ 差動増幅器
気ギャップ ４ 磁気検知素子 ５ 増幅器 ６ 短
絡巻線 ７ 磁束変化検出巻線 ８ 差動増幅器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年２月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】その動作説明図
Claims (2)
- 【請求項１】微小な磁気ギャップを有する環状のコアー
に交流大電流および直流微少電流が流れる被測電線を貫
通させ、該コアーに短絡巻線および磁束変化検出巻線を
巻回するとともに磁束変化検出巻線の出力を短絡巻線に
フィードバックして磁束変化検出巻線の出力がゼロにな
るように制御し、前記コアーの磁気ギャップ内に設けた
磁気検知素子の出力を増幅して被測電線に流れる直流微
少電流を検出することを特徴とする交流大電流重畳直流
微少電流検出センサー。 - 【請求項２】短絡巻線の両端子が、磁束変化検出巻線に
接続された差動増幅器の出力端子を介して短絡されてい
ることを特徴とする請求項１の交流大電流重畳直流微少
電流検出センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7347496A JPH09166626A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 交流大電流重畳直流微少電流検出センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7347496A JPH09166626A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 交流大電流重畳直流微少電流検出センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166626A true JPH09166626A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18390623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7347496A Pending JPH09166626A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 交流大電流重畳直流微少電流検出センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09166626A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2370363A (en) * | 2000-12-22 | 2002-06-26 | Nada Electronics Ltd | Measuring DC component of AC current |
| EP1406094A1 (de) * | 2002-08-31 | 2004-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Stromsensor mit orthogonaler Ummagnetisiereinrichtung |
| WO2013016002A1 (en) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | Abb Inc. | Current sensor |
| EP2690450A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-29 | ABB Technology AG | A device for measuring the direct component of alternating current |
| CN112362953A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-02-12 | 昆明理工大学 | 一种直流偏置电流检测装置 |
| US11372028B2 (en) * | 2019-12-03 | 2022-06-28 | Bombardier Transportation Gmbh | Remote sensor arrangement |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59113766U (ja) * | 1983-01-20 | 1984-08-01 | 本田技研工業株式会社 | 直流電流検出回路 |
| JPH0581730U (ja) * | 1992-04-09 | 1993-11-05 | 株式会社トーキン | 電流センサ |
| JPH0743388A (ja) * | 1993-07-26 | 1995-02-14 | Tokin Corp | 電流センサ |
| JPH0862254A (ja) * | 1994-08-19 | 1996-03-08 | Yaskawa Electric Corp | 直流電流検出器 |
| JPH08285899A (ja) * | 1995-04-18 | 1996-11-01 | Shimadzu Corp | 交流大電流に重畳する三角波の測定方法及び交流大電流に重畳する直流分の測定方法 |
-
1995
- 1995-12-18 JP JP7347496A patent/JPH09166626A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS59113766U (ja) * | 1983-01-20 | 1984-08-01 | 本田技研工業株式会社 | 直流電流検出回路 |
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| JPH08285899A (ja) * | 1995-04-18 | 1996-11-01 | Shimadzu Corp | 交流大電流に重畳する三角波の測定方法及び交流大電流に重畳する直流分の測定方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2370363A (en) * | 2000-12-22 | 2002-06-26 | Nada Electronics Ltd | Measuring DC component of AC current |
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| WO2013016002A1 (en) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | Abb Inc. | Current sensor |
| CN103703379A (zh) * | 2011-07-28 | 2014-04-02 | Abb公司 | 电流传感器 |
| EP2690450A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-29 | ABB Technology AG | A device for measuring the direct component of alternating current |
| CN103575958A (zh) * | 2012-07-27 | 2014-02-12 | Abb技术有限公司 | 用于测量交流电的直流分量的装置 |
| US9279836B2 (en) | 2012-07-27 | 2016-03-08 | Abb Technology Ag | Device for measuring the direct component of alternating current |
| US11372028B2 (en) * | 2019-12-03 | 2022-06-28 | Bombardier Transportation Gmbh | Remote sensor arrangement |
| CN112362953A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-02-12 | 昆明理工大学 | 一种直流偏置电流检测装置 |
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