JPH10123180A

JPH10123180A - 直流電流センサー

Info

Publication number: JPH10123180A
Application number: JP8299700A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kawakami; 川上　　誠
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1996-10-23
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】非常に簡単な検出回路を用いて被検出導線に
流れる直流電流Ｉの絶対値とともに直流電流Ｉの向きを
も測定可能で、検出コア部と検出回路部とを一体化した
ブレーカー内蔵型を実現できる汎用性の高い直流電流セ
ンサーの提供。【解決手段】被検出導線１に直流電流Ｉが流れると、
図１Ａに黒矢印で示すように検出コア５１の周方向に磁
束Φ₀が発生し、ここで励磁コイル５３にパルス電流を
印加すると、パルス電流のプラス（＋）又はマイナス
（−）によって、検出コア５１内に図１Ｂ及び図１Ｃに
黒矢印で示す方向、すなわち検出コア５１の周方向に対
して直交方向に交互に変化する磁束Φ_EXが発生し磁束Φ
₀による磁路を周期的に遮断、すなわち、被検出導線１
に流れる直流電流Ｉによって検出コア５１の周方向に発
生する磁束Φ₀が磁束Φ_EXによって変調されて検出コイ
ル５４には磁束Φ₀の変調に伴う電圧（起電力）Ｖ_DETが
印加されたパルス電流と同様パターンで出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、直流漏電センサ
ー等に用いられる直流電流センサーの改良に係り、特
に、無停電電源装置や太陽光発電システム等の直流回路
の漏電検出に用いられる小型で簡単な構造からなる直流
電流センサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近は、直流を使用した機器が広範囲の
分野で使用されており、それらの機器を円滑に作動制御
するための保守管理に使用される直流漏電センサー等の
必要性が高まっており、特に、直流漏電センサー等を構
成する直流電流センサーの特性向上や小型化が要望され
ている。

【０００３】従来から直流電流センサーとしては、マグ
アンプ方式や磁気マルチバイブレーター方式を採用した
構成が知られている。これらの直流電流センサーは、構
造が複雑であるだけでなく、検出感度が低く通常１００
ｍＡＴ程度が限度である。

【０００４】従って、被検出導線に流れる１０ｍＡ程度
の漏電検出を可能とするためには、直流電流センサーを
構成する検出コアに被検出導線を少なくとも数１０ター
ン以上巻回する必要があり、本来、被検出導線の１ター
ン貫通を要求される漏電センサー（漏電ブレーカー）等
の直流電流センサーとして使用することは困難であっ
た。

【０００５】また、被検出導線を流れる直流電流による
軟質磁性材料からなる検出コアのＢ−Ｈカーブの対称性
のずれを利用して作動する構成のため、過漏電時には動
作しないという問題をも有している。

【０００６】本願出願人は、先にこれらマグアンプ方式
や磁気マルチバイブレーター方式を採用した直流電流セ
ンサーの問題を解決し、直流漏電センサー等を構成する
直流電流センサーとして効果的であり、センサー全体の
構造が簡単で、特に検出コアの形状が簡単で生産性に優
れた高感度直流電流センサーを提案した（特開平７−１
９８７５４号公報）。

【０００７】図３及び図４に示す上記の高感度直流電流
センサーを構成する検出コア５１は、例えば、図５Ａに
示すような外側コア部材５１ａと図５Ｃに示すような内
側コア部材５１ｃからなり、図５Ｂに示すように予め励
磁コイル５３を巻回したコイルボビン５１ｂを内側コア
部材５１ｃに装着したのちこれらを外側コア部材５１ａ
にて被包して一体化することで容易に得られる。この一
体品の検出コア５１の外周部に図３及び図４に示すごと
く検出コイル５４をトロイダル状に巻回することで直流
電流センサーを完成する。

【０００８】また、図５Ａ、図５Ｃに示すようなコア部
材は、パーマロイ等の金属材料にプレス加工や旋盤加工
等の機械加工を施すことによって容易に得ることがで
き、またソフトフェライト等をプレス成形することによ
っても容易に得ることができることから生産性に優れる
という特徴を有している。

【０００９】以上に説明するような構成において、被検
出導線に直流電流Ｉが流れると、図８に示すように検出
コア５１の周方向に磁束Φ₀が発生する。この状態にお
いて励磁コイル５３に所定の交流電流からなる励磁電流
を流すと検出コア５１内に図８中矢印α方向、すなわち
検出コア５１の周方向に対して直交方向に変化する磁束
Φ_EXが発生する。この磁束Φ_EXは、検出コア５１の全域
を周期的に磁気的に飽和し、磁束Φ₀による磁路を周期
的に遮断することとなる。

【００１０】ここで励磁コイル５３に通電する交流電流
の周波数をｆ₀とし、その電流のピーク値近傍で検出コ
ア５１が磁気的に飽和するようにすると、図３に示すよ
うに被検出導線１に流れる直流電流Ｉがプラス（＋）の
向き（図３中上向き）の場合、図９Ａに示すように、励
磁電流１周期で２回検出コア５１が磁気的に飽和するこ
ととなる。

【００１１】この飽和により、検出コア５１に発生した
被検出導線１に流れる直流電流Ｉによって発生する磁束
Φ₀は、図９Ｂに示すように２ｆ₀の周波数でΦ₁まで減
少する。すなわち、２ｆ₀の周波数で変調されることと
なる。このような磁束の変化にともない図９Ｃに示すよ
うに周波数２ｆ₀の電圧（起電力）Ｖ_DETが検出コイル５
４に発生することになる。

【００１２】磁束Φ₀∝直流電流Ｉ、電圧Ｖ_DET∝磁束Φ
₀との関係から電圧Ｖ_DET∝直流電流Ｉとなり、検出コイ
ル５４に発生する起電力を検出することによって、被検
出導線１に流れる直流電流Ｉの絶対値を知ることが可能
となる。

【００１３】被検出導線１に流れる直流電流Ｉがマイナ
ス（−）の向き（図３中下向き）の場合も上記と同様な
作用にて直流電流Ｉの絶対値を知ることが可能となる
が、図１０に示すように、被検出導線１に流れる直流電
流Ｉの向きが反対となることから、検出コア５１に発生
する磁束Φ₀の向きも反対となり、検出コイル５４に発
生する周波数２ｆ₀の電圧Ｖ_DETの位相が図９の場合と１
８０度異なることとなる。

【００１４】以上に詳述した本願出願人が先に提案（特
開平７−１９８７５４号公報）した直流電流センサー
は、従来のマグアンプ方式や磁気マルチバイブレーター
方式を採用した直流電流センサーに比べてセンサー全体
の構造が簡単で、しかも検出コアの形状が簡単で生産性
に優れた高感度の直流電流センサーである。しかし、励
磁電流として交流電流を使用した場合、被検出導線に流
れる直流電流Ｉの向きを知るためには、さらに本願出願
人が提案（特開平６−１９４３８９号公報）した位相比
較回路等を含む電子回路が必要となる。

【００１５】図９及び図１０にて説明したように被検出
導線に流れる直流電流Ｉの向きによって検出コイルに発
生する周波数２ｆ₀の電圧Ｖ_DETの位相がそれぞれ１８０
度異なることから、前記励磁コイルに、予め発振器から
励磁電流の２倍の周波数で発振された励磁電流の周波数
を１／２分周した状態の励磁電流を印加し、発振器の出
力と検出コイルの出力との位相差を位相比較回路にて検
出することによって、被検出導線に流れる直流電流Ｉの
向きを検出することができる。

【００１６】すなわち、励磁コイルに接続する発振器か
ら発振される励磁電流の周波数と検出コイルからの出力
Ｖ_DETの周波数とが、ともに最終的に励磁コイルに印加
される励磁電流の２倍の周波数２ｆ₀となることから、
これらの位相差を容易に比較することができ、例えば、
位相差がない場合を被検出導線に流れる直流電流Ｉの向
きがプラス（＋）の方向に流れていると判断し、また、
位相差が１８０度ある場合を被検出導線に流れる直流電
流Ｉの向きがマイナス（−）の方向に流れていると判断
することで、被検出導線に流れる直流電流Ｉの向きを検
出することが可能となる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明したような
種々の改良を重ねることによって、被検出導線に流れる
直流電流Ｉの絶対値とともに直流電流Ｉの向きをも測定
可能とする、簡単な構造で、かつ、高感度の直流電流セ
ンサーの提供を可能とした。ところが、例えば、汎用の
無停電電源装置や太陽光発電システム等の直流回路の漏
電検出に用いられる直流電流センサーとしては、交流の
ＺＣＴ（零相変流器）と同程度の大きさで、極力簡単な
検出回路（電子回路）にて漏電検出が可能となる構成が
望まれており、上記の本願出願人が提案した被検出導線
に流れる直流電流Ｉの絶対値とともに直流電流Ｉの向き
をも測定可能とする直流電流センサーの構成は、必ずし
も好ましい構成とは言い難いものであった。

【００１８】すなわち、検出コア自体の大きさは、交流
のＺＣＴと同程度とすることが可能であるが、位相比較
回路等を含む検出回路は複雑で比較的大きくなり、交流
のＺＣＴと同様な検出コア部と検出回路部とを一体とし
たブレーカー内蔵型の構成を採用することは不可能であ
った。また、検出回路が比較的高価となることから汎用
性の観点からも望ましいものではなかった。

【００１９】この発明は、以上のような問題点を解決
し、非常に簡単な検出回路を用いて被検出導線に流れる
直流電流Ｉの絶対値とともに直流電流Ｉの向きをも測定
可能とする直流電流センサーの提供を目的とするもので
ある。また、検出回路の小型化を実現することで検出コ
ア部と検出回路部とを一体としたブレーカー内蔵型の構
成を採用可能とする直流電流センサーの提供を目的とす
るものである。さらに、安価な検出回路の使用を可能と
することで、汎用性の高い直流電流センサーの提供を目
的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記の目的
を達成するために種々の検討を行ない、上記の検出コア
が有する本来的な長所を損なうことなく、励磁コイルに
印加する励磁電流をパルス電流、例えば、パルス間隔が
一定でなく所定の異なる周期で異なった間隔で所定のパ
ターンを有するパルス電流とすることで、印加した該パ
ルス同時期に同様パターンで検出コイルに発生するパル
ス起電力の極性と大きさを検出することによって、外来
ノイズなどにより誤検出等を起こすことなく容易に検出
可能で、かかるパルス電流の発生並びに検出用の電気回
路は極めて簡単であることから、簡単で安価な検出回路
を使用した汎用性の高い直流電流センサーを提供できる
ことを知見し、この発明を完成したものである。

【００２１】すなわち、この発明は、環状の軟質磁性材
料からなる検出コアの内部に周方向に連通する中空部を
形成し、該中空部に周方向に巻回する励磁コイルを配置
するとともに、検出コアの外周部にトロイダル状に巻回
する検出コイルを配置し、かつ、検出コアの内側に被検
出導線を貫通配置する直流電流センサーにおいて、前記
励磁コイルにパルス電流を印加し、該パルス電流によっ
て検出コアの周方向に対して直交方向の磁束を発生さ
せ、前記被検出導線に流れる直流電流によって検出コア
の周方向に発生する磁束を変調し、該磁束の変調に基づ
く前記検出コイルに発生するパルス起電力の極性と大き
さを検出することによって、被検出導線に流れる直流電
流とその向きを検出することを特徴とする直流電流セン
サーである。

【００２２】また、この発明は、上記構成の直流電流セ
ンサーにおいて、励磁パルス電流が一定の周波数でない
ランダムあるいはパルス間隔を変化させて異なる特定パ
ターンの間隔を持たせて印加したパルスと同じ時期に発
生した検出パルスのみを検出して、外来ノイズなどによ
る誤検出を防止した直流電流センサーである。

【００２３】

【発明の実施の形態】この発明による直流電流センサー
の作動原理を図１及び図２に基づいて説明する。検出コ
ア部の構成は、先に図３及び図４に基づいて説明したよ
うに、環状の軟質磁性材料からなる検出コア５１の内部
に周方向に連通する中空部５２を形成し、該中空部５２
に周方向に巻回する励磁コイル５３を配置するととも
に、検出コア５１の外周部にトロイダル状に巻回する検
出コイル５４を配置し、かつ、検出コア５１の内側に非
接触検出する直流電流が流れる被検出導線１を貫通配置
する構成からなっている。

【００２４】このような構成において、被検出導線１に
直流電流Ｉが流れると、例えば、直流電流Ｉがプラス
（＋）の向き（図中上向き）の場合、図１Ａに黒矢印で
示すように検出コア５１の周方向に磁束Φ₀が発生す
る。この状態において励磁コイル５３に図２Ａに示すよ
うな波形からなるパルス電流を印加すると、パルス電流
のプラス（＋）又はマイナス（−）によって、検出コア
５１内に図１Ｂ及び図１Ｃに黒矢印で示す方向、すなわ
ち検出コア５１の周方向に対して直交方向に交互に変化
する磁束Φ_EXが発生する。

【００２５】この磁束Φ_EXはいずれも検出コア５１の全
域を周期的に磁気的に飽和することとなり、磁束Φ₀に
よる磁路を周期的に遮断することとなる。すなわち、被
検出導線１に流れる直流電流Ｉによって検出コア５１の
周方向に発生する磁束Φ₀が磁束Φ_EXによって変調さ
れ、図２Ｂに示すようになる。したがって、検出コイル
５４には磁束Φ₀の変調に伴う図２Ｃに示すような電圧
（起電力）Ｖ_DETが出力されることになる。

【００２６】また、被検出導線１に流れる直流電流Ｉが
マイナス（−）の向き（図中下向き）の場合にも同様な
作動原理により、検出コイル５４に図２Ｄに示すような
電圧（起電力）Ｖ_DETが出力されることになる。すなわ
ち、検出コア５１に発生する磁束Φ₀の向きが反対とな
ることから、検出コイル５４の出力も、被検出導線１に
流れる直流電流Ｉがプラス（＋）の向き（図中上向き）
の場合と反対の極となる。

【００２７】被検出導線１に流れる直流電流Ｉの向きに
かかわらず、磁束Φ₀∝直流電流Ｉ、電圧Ｖ_DET∝磁束Φ
₀との関係から電圧Ｖ_DET∝直流電流Ｉとなり、検出コイ
ル５４に発生する起電力を検出することによって、被検
出導線１に流れる直流電流Ｉの絶対値を知ることが可能
となる。また、検出コイル５４の出力のプラス（＋）又
はマイナス（−）を確認するだけで、被検出導線１に流
れる直流電流Ｉの向きを知ることが可能となる。

【００２８】以上の説明からも明らかなように、この発
明の直流電流センサーでは、被検出導線に流れる直流電
流によって検出コアの周方向に発生する磁束を変調しう
るパルス電流を励磁コイルに印加することが可能な構成
であれば良く、パルス電流の値は必ずしも検出コアの全
域を完全に飽和しなくとも略飽和できる値であれば目的
とする検出は可能であり、またパルス電流を図２に示す
ようにプラス（＋）又はマイナス（−）に交互に反転さ
せることなく同一極のみ、すなわちプラス（＋）又はマ
イナス（−）のみに設定しても目的とする検出は可能で
ある。

【００２９】また、パルス電流の波形も限定されない
が、図２に示すように電流の尖頭値で検出コアを飽和で
きるような略三角形状の波形からなるパルス電流が簡単
な電子回路で容易に発生させることが可能であり、構成
する電子部品の点数を減らして電子回路を小型化すると
いうの点から望ましい。

【００３０】さらに、上記如く同一極のみ設定でき、電
流の尖頭値で検出コアを飽和できるような略三角形状の
波形でもよいことから、励磁パルス電流は一定の周波数
でないランダムあるいはパルス間隔を変化させた特定パ
ターンのパルスとなすことが可能で、例えば、ＰＣＭ
（ＰｕｌｓｅＣｏｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のご
とくパルス間隔が一定でなく所定の異なる周期で異なっ
た間隔で所定のパターンを有するパルス電流とすること
で、印加した該パルスと同時期に同様パターンで検出コ
イルに発生するパルス起電力の極性と大きさを検出する
ことによって、外来ノイズによる誤検出が防止される利
点があり、この場合も、かかるパルス電流が簡単な電子
回路で容易に発生、検出することが可能であり、構成す
る電子部品の点数を減らして電子回路を小型化できる。
また、励磁パルス電流を間欠パルス（バースト波）など
で用いることにより、検出コアおよび電子部品の発熱を
抑制することができ、長寿命化を図ると同時に励磁電力
の低減を図ることができる。

【００３１】また、予め励磁コイルに印加するパルス電
流の仕様を設定しておき、被検出導線に流れる直流電流
と検出コイルに発生するパルス起電力との相関を測定し
ておけば、検出回路としては位相比較回路等を必要とせ
ず、パルスの極性（プラス（＋）又はマイナス（−）の
み）で貫通電流の向きが判別できることから、実施例に
示すごときピークホールド回路等を配置する簡単で小型
化が可能な構成にて被検出導線に流れる直流電流の絶対
値とその向きを検出することが可能となる。被検出導線
に流れる直流電流の向きを検出する必要のない用途に
は、さらに簡単な構成からなる検出回路の使用が可能と
なり、この発明の特徴を一層効果的に実現することがで
きる。

【００３２】この発明の直流電流センサーは、図２にて
説明したように、励磁コイルに印加するパルス電流によ
って検出コアの周方向と直交する方向を全域に渡って周
期的に磁気的飽和することから、周方向の残留磁化が消
滅することとなり、検出コアを別手段にて脱磁すること
なく、検出コアが本来有する保磁力の影響（ヒステリシ
スの影響）を低減でき、非常に微小な電流を高感度で測
定することも可能となる。

【００３３】この発明の直流電流センサーを構成する軟
質磁性材料からなる検出コアの具体的な材質は、該セン
サーに要求される検出感度や加工性等を考慮して選定す
ることが望ましい。磁気特性や加工性等の観点からパー
マロイが好ましいが、その他けい素鋼鈑、アモルファ
ス、電磁軟鉄、ソフトフェライト等公知の材料が使用可
能であり、これらを組み合わせて用いても良い。

【００３４】また、環状の軟質磁性材料とは、軟質磁性
材料が所謂リング状になっていることに限定されるもの
でなく、軟質磁性材料が電磁気的な閉回路を構成できる
ように接続されていれば良く、特に、該検出コアの内部
に周方向に連通する中空部を形成し、該中空部に周方向
に巻回する励磁コイルを配置する構成であれば、全体と
して円筒状や角筒状等、種々の構成が採用できる。

【００３５】すなわち、検出コアの周方向については電
磁気的な閉回路を構成できるように磁気的なギャップを
形成するような接続部を存在させないことが必要である
が、周方向に対して直交方向については磁気的なギャッ
プが形成されても、目的とする検出は可能であることか
ら、これらの磁気的なギャップを考慮して先に図５に示
したような複数の部材に分割された検出コア部材を組立
一体化する等、検出コアの材質や最終形状等を考慮し
て、最も生産性に優れた構成を選定することが望まし
い。

【００３６】この発明の直流電流センサーにおいては、
励磁コイルにパルス電流を印加し、該パルス電流によっ
て検出コアの周方向に対して直交方向の磁束を発生さ
せ、前記被検出導線に流れる直流電流によって検出コア
の周方向に発生する磁束を変調できれば良く、必ずしも
検出コアの全域を完全に飽和しなくとも略飽和状態とす
れば目的とする検出が可能となることから、先に説明し
た励磁コイルに印加するパルス電流の値や波形ととも
に、検出コイルおよび励磁コイルの卷数、前記検出コア
の材質や形状寸法等を選定することで、より一層の小型
化を実現することができる。

【００３７】

【実施例】厚さ０．５ｍｍのパーマロイ（７８Ｎｉ−
３．５Ｃｕ−４．５Ｍｏ−Ｆｅ）を用い、プレス加工に
て図５に示す形状からなる外側コア部材５１ａと内側コ
ア部材５１ｃを作成した。これらのコア部材に所定の熱
処理を施したのち、予め励磁コイル５３を巻回したコイ
ルボビン５１ｂと一体化し、外径３０ｍｍ×内径２０ｍ
ｍ×高さ５ｍｍの検出コア５１を完成した。さらに、該
検出コア５１の外周部をプラスチックケースにて包囲し
て電気的絶縁を確保し、その外周にトロイダル状に検出
コイル５４を巻回配置した。

【００３８】励磁コイル５３は、外径０．２ｍｍのエナ
メル線を４０ターン巻回した構成であり、検出コイル５
４は、外径０．１ｍｍのエナメル線を１２００ターン巻
回した構成からなる。さらに、励磁コイル５３は図６
（Ａ）に示すような矩形発振回路に簡単な微分回路を接
続した発振回路に接続し、検出コイル５４は図６Ｂに示
すような簡単なピークホールド回路からなる検出回路に
接続して、直流電流センサーを完成した。なお、被検出
導線１として外径８ｍｍのビニール被覆線を用い、前記
検出コア５１の内側に貫通配置し、該被検出導線１に所
定の直流電流Ｉを流した時の検出コイル５４からの出力
を測定して、この発明の効果を確認した。

【００３９】以上の構成において、励磁コイル５３に図
２Ａに示す波形からなる尖頭値が２Ｖで周波数３．１ｋ
Ｈｚのパルス電流を印加したところ、被検出導線１に流
れる直流電流Ｉが図１中上向きのプラス（＋）の向きに
流れた時に、検出コイル５４にて図２Ｃに示すような尖
頭値がマイナス（−）側のパルス起電力Ｖ_DETを検出す
ることができ、また、被検出導線１に流れる直流電流Ｉ
が図１中下向きのマイナス（−）の向きに流れた時に、
検出コイル５４にて図２Ｄに示すような尖頭値がプラス
（＋）側のパルス起電力Ｖ_DETを検出することができ、
図７の結果を得た。すなわち、検出コイル５４に発生す
るパルス起電力の極性を検知することによって容易に被
検出導線１に流れる直流電流Ｉの向きを検出することが
できた。

【００４０】

【発明の効果】この発明の直流電流センサーは、環状の
軟質磁性材料からなる検出コアの内部に周方向に連通す
る中空部を形成し、該中空部に周方向に巻回する励磁コ
イルを配置するとともに、検出コアの外周部にトロイダ
ル状に巻回する検出コイルを配置し、かつ、検出コアの
内側に被検出導線を貫通配置する構成が有する長所を最
大限に活かし、特に、励磁コイルに印加する励磁電流を
パルス電流とすることで、非常に簡単な検出回路を用い
て被検出導線に流れる直流電流Ｉの絶対値とともに直流
電流Ｉの向きをも測定可能とすることを実現した。その
結果、検出回路の小型化を実現し、検出コア部と検出回
路部とを一体としたブレーカー内蔵型の構成を採用可能
とするとともに、安価な検出回路の使用を可能とするこ
とで、汎用性の高い直流電流センサーの提供を実現した
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ，Ｂ，Ｃはこの発明による直流電流センサー
の作動原理を示す直流電流センサーの一部破断斜視説明
図である。

【図２】この発明の直流電流センサー構成における励磁
コアに印加された励磁電力の周波数と検出コアを通過す
る磁束、検出コイルの起電力との関係を示すグラフであ
り、Ａは励磁電流の時間的変位、Ｂは検出コアを通過す
る磁束の時間的変位、ＣとＤは検出コイルの起電力と時
間的変位の関係を示す。

【図３】この発明による直流電流センサーの一部破断斜
視説明図である。

【図４】図３のａ−ａ線における縦断説明図である。

【図５】この発明による直流電流センサーの検出コアの
一部破断説明図であり、Ａは外側コア部材、Ｂはコイル
ボビン、Ｃは内側コア部材を示す。

【図６】この発明による直流電流センサーに用いた電気
回路図であり、Ａは発振回路、Ｂは検出回路である。

【図７】実施例の直流電流センサーにおける被検出導線
に流れる直流電流と検出コイルのパルス起電力との関係
を示すグラフである。

【図８】図３の直流電流センサー構成における印加され
た周波数との関係を示すグラフであり、Ａは周波数と励
磁電流、Ｂは周波数と検出コアを通過する磁束、Ｃは周
波数と検出コイルの起電力との関係を示す。

【図９】図３の直流電流センサー構成における印加され
た周波数との関係を示すグラフであり、Ａは周波数と励
磁電流、Ｂは周波数と検出コアを通過する磁束、Ｃは周
波数と検出コイルの起電力との関係を示す。

【符号の説明】

１被検出導線５１検出コア５１ａ外側コア部材５１ｂコイルボビン５１ｃ内側コア部材５２中空部５３励磁コイル５４検出コイル

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１２月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図４】図３のａ−ａ線における縦断説明図である。

【図８】図３の直流電流センサーにおける励磁電流の通
電時の磁束を示す要部縦断斜視説明図である。

【図１０】図３の直流電流センサー構成（直流電流Ｉが
図３中下向きの場合）における印加された周波数との関
係を示すグラフであり、Ａは周波数と励磁電流、Ｂは周
波数と検出コアを通過する磁束、Ｃは周波数と検出コイ
ルの起電力との関係を示す。

【符号の説明】１被検出導線５１検出コア５１ａ外側コア部材５１ｂコイルボビン５１ｃ内側コア部材５２中空部５３励磁コイル５４検出コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環状の軟質磁性材料からなる検出コアの
内部に周方向に連通する中空部を形成し、該中空部に周
方向に巻回する励磁コイルを配置するとともに、検出コ
アの外周部にトロイダル状に巻回する検出コイルを配置
し、かつ、検出コアの内側に被検出導線を貫通配置する
直流電流センサーにおいて、前記励磁コイルにパルス電
流を印加し、該パルス電流によって検出コアの周方向に
対して直交方向の磁束を発生させ、前記被検出導線に流
れる直流電流によって検出コアの周方向に発生する磁束
を変調し、該磁束の変調に基づく前記検出コイルに発生
するパルス起電力の極性と大きさを検出することによっ
て、被検出導線に流れる直流電流とその向きを検出する
ことを特徴とする直流電流センサー。
【請求項２】請求項１において、励磁パルス電流が一
定の周波数でないランダムあるいはパルス間隔を変化さ
せて異なる特定パターンの間隔を持たせて印加したパル
スと同じ時期に発生した検出パルスのみを検出して、外
来ノイズなどによる誤検出を防止した直流電流センサ
ー。