JPS5913959A - 電流検出装置 - Google Patents

電流検出装置

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JPS5913959A
JPS5913959A JP57123958A JP12395882A JPS5913959A JP S5913959 A JPS5913959 A JP S5913959A JP 57123958 A JP57123958 A JP 57123958A JP 12395882 A JP12395882 A JP 12395882A JP S5913959 A JPS5913959 A JP S5913959A
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JP
Japan
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coil
voltage
circuit
duty
current
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JP57123958A
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JPH0425500B2 (ja
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Yoshihisa Ishigami
石神 義久
Yasumasa Hashimoto
橋本 育昌
Hiromi Nishimura
西村 広海
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/18Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of DC into AC, e.g. with choppers
    • G01R19/20Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of DC into AC, e.g. with choppers using transductors, i.e. a magnetic core transducer the saturation of which is cyclically reversed by an AC source on the secondary side

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電流検出装置に関する。
第1図を参照して、先行技術においては、マルチパイプ
レーク1、抵抗2、々らびに被検16電流を検出するた
めの1次コイル3、発振のデユーティを変えるための2
次および3次コイル4.5を有する可飽1相リアクトル
6により、予め定めるiu期で発振する磁気マルチパイ
ブレーク7が形成すれる。ifJ記チューティ全それぞ
れ検出するために2つのチューティ検出回路8,9が設
けられる。
デユ−ティ検出回路8.9のデ゛ニーティ検II IJ
J 力は、左前増幅器10により相互に差切増1咄され
、レベル弁別回路11でレベル弁別される。差動増幅器
10の出力が弁別レベルを超えたときに応動装置12が
動作される。これによって1次コイル3に′電流が設定
値以上に流れたことが検出される。
ところが保持力や磁束特性による磁気特性のばらつきが
飽和リアクトル6には犬である。テユーテΔ■0は次式
で表わされる。
工・ R ただし、1次コイル3の電流1を■、2次および3次コ
イル4.5の巻数をn、直流電源の電圧をVcc、抵抗
2の抵抗値をlく、2次および3次コイル4゜5の印加
電圧をEcとする。たとえば、可飽和リアクトル6の保
持力I−1cが変化すると、2次および3次コイルの電
流1が友化し、抵抗2の電流が友化し、コイル印加電圧
ECが変化する。デユーティ検出回路8,9け一定の電
圧Vccで電力付勢きれているけれども、テ゛ニーティ
検出1」」力のy化分Δ■Oが変化する、すなわち感度
にばらつきが生じることになった。
零発1叫の目的は、上述の技術的課題を解決し、iJ飽
和リアクトルの磁気特性が変化しても安定にデユーティ
検出出力を収り出すことができる電流検出装置冒を堤供
することである。
以下図面によって本発明の詳細な説明する。
第2図は、本発11111の一実施例のブロック回路図
である1、電流検出装置は、磁気マルチパイプレーク回
1921と、テ゛ニーティ検出回路22.23と、比較
回路24.25と、応動装置+&26とを含む。
磁気マルチパイブレーク回1921は、抵抗27と、r
if飽和リアクトル28と、マルチパイプレーク31と
を有する。抵抗27の一端には直流電圧Vccが印加σ
れ、抵抗27の他端は可飽和リアクトル28の一対の2
次コイル33.3次コイル34の各−万端にそれぞれ接
跣芒れる。抵抗27には、逆バイアスきれたツェナダイ
オード29が並列に接続きれる。
riJ’飽和リアクトル28ば、被測定軍流諒30がら
の被検用電流を検出するための1次コイル32を含む。
2次および3次コイル33,3414、はぼ等しい巻数
nをそれぞれ自する3、2次コイル33の他方端は、マ
ルチパイプレーク31の接続点36に接l@される。3
次コイル34の他方端は、マルチパイプレーク31の接
続点371こ接続:きれる。
マルチパイプレーク31において、接続点36および接
地間に(dl トランジスタ40が接続ぴれる。接続点
37および接地間には、トランジスタ41が接続きれる
。トランジスタ400ベースは、抵抗42を介して接続
点37に接続ぴれるとともに、抵抗43を介して接地さ
れる。トランジスタ4■のベースは、抵抗44を介して
接続点36に接続されるとともに、抵抗45を介して接
地される。
このように構成ぴれた磁気マルチパイプレーク回路21
は、コイル印加電圧をEc、飽和磁束をφmとすると固
MT=4・n・φm / E cで常時発振する。
1次コイル32の電流が零であるときには、同期Tのデ
ユーティ比は50チである。2次コイル33および3次
コイルIこは、半回期T/2ごとで、しかも相互に異な
る周期に電流が流れる。したがってトランジスタ40.
41は、相互に異なる半日期T/2ごとに導皿する。
1次コイル32に流れる1次電流の極性が、l瞭 次コイル32によって2次コイル33に流れる2次電流
と等しい方向の場合、2次′市流は減少し、逆に3次コ
イル34に流れる3次電流が増加する。
この場合には、2次電流の減少により、2次コイル33
に印加σれる電圧が増加して飽和に達する期間が長くな
る。したがって発振周期Tのデユーティ比が50%から
変化する。すなわち1次電流により2次および3次電流
が1次電流に比例して変化し、デユーティ比も変化する
接続点36は、デユーティ検出回路22の抵抗46を介
して、エミッタ接地のトランジスタ47のベースに接続
きれる。トランジスタ47のコレクタには、抵抗48を
介して直a電圧Vccが印加サレる1)トランジスタ4
7のコレクタは、抵抗49接続点50およびコンデンサ
51を介して接地される。
接地点37は、デユーティ検出回路23の抵抗52を介
して、エミッタ接地のトランジスタ53のベースに接続
きれる。トランジスタ53のコレクタには抵抗54を介
して直流電圧Vccが印加妊れる。トランジスタ53の
コレクタは、抵抗55、接続点56およびコンデンサ5
7を介して接地σれる。
レベル弁別回路24は、抵抗58.59および比較器6
0を有する。比較器60の一方の入力には接続点50が
接続される。比較器60の他方の入力には、1M流電圧
VCCが抵抗58.59により分圧びれて任意に設定さ
れる弁別レベルVlが与えられる。弁別レベルVlでレ
ベル弁別σれた比軟器60からの出力は、抵抗61.6
2を介して応lp1装置26に与えられる。
レベル弁別回路25は、レベル弁別回路24と同様に、
抵抗63.64および比軟器65を何する。比較器65
の一方の入力には、接続点56が接続される。比較器6
5の他方の入力には、直流電圧Vccが抵抗63.64
により分圧びれて任意に設定される弁別レベルV2が与
えられる。弁別レベルv2でレベル弁別σれた比軟器6
5からの出力は、抵抗66.62を介して応動装置26
に与えられる。
第3図を参照して、1次コイルに流れる1次電流が零で
ある場合には、磁気マルチパイプレーク回路21は同期
Tでしかも50%のデユーティ比で発振する。したかつ
てトランジスタ40 、53は、第3図f1+に示すよ
うに半18期′r/2ごとに導通、遮断する。捷タトラ
ンジスタ41.47は、掲3図(2)に示すように異な
る半同期T/2ごとに導通、遮断する。したがってコン
デンサ51には、第31Zl(3)に示すよりに、コン
デンサ511こよる時定数で定寸る電圧か充電される。
コンテンダー51の九′市電圧は、弁別レベル■1米7
両である。−!た、コンデン+j57には、第3 ml
+4+に示すように、コンデンサ57による時定数で定
寸る′電圧が充電される。コンデンサ57の充′m電圧
は、弁別レベル■2米満である。比較器60 、65の
出力がローレベルであり、したがって応動装置1イ2b
は!Iυ1作きれない。
1次コイル32に矢符66に示すように自流電流が流れ
ると、(磁気マルチバイブレーク回路21は同期Tでし
かもチューティlt、全50%から変えて発振する。し
たがってトランジスタ40.53は、第3図(5)に示
すように遮断用JQ」が長くなって4j…、遮断する。
捷之トランジスタ41.47は、第3Py、1(6)に
示すように導通同期が長くなってA導通、g W?する
1、シたかつてコンデンサ51の充電電圧は、第3図(
7)に示すように上昇し、弁別レベル■lを超える。捷
たコンデンサ57の充電電圧は、第3図(8)にネオよ
うに減少し、弁別レベルV2未満のitである。比較器
60の出力がハイレベルとなり、したがって応il!I
J装置26は動(ドびれる。
なお、1次コイル32に矢符66とは逆方向に直流電流
が流れた場合にはコンデンサ57の充′市電圧が上昇し
て弁別レベルV2を、1イイえ、比軟器65の出力がハ
イレベルとなり、応動表置26が動作ぴれる。捷た1次
コイル32にダ流電/&が流れた場合には、コンデンサ
51.57の充電電圧が弁別レベルVl、V2をそれぞ
れ超え、比較器60.65の出力がハイレベルとなり、
応動装置26が1ν)作される。
第4図は、木介用の他の実施例のブロック回路図であり
、第2図の実施例と対応する部分には、同一の参照符を
付す。抵抗27と2次および3次コイル33.34との
接続点71は、電圧制御回路72の入力に接続6れる。
デユーティ検出回路22.23は、′[1」圧制御回路
72の出力電圧によってそれぞれ電力付勢σれる。デユ
ーティ検出回路22の抵抗49には、順方向のダイオー
ド73が並列に接続される。チューティ検出回路23の
抵抗55には、順方向のダメオード74が並列に接続ぴ
れる3、チューティ検出回路22の接続点50は、差動
@1隅器75の一方の入力に接続σれる1゜チューティ
検出回路23の接続点56は、斧前増幅器75の他方の
入力に接続される。斧!$J増幅器75の出力は、レベ
ル弁別14111524.25と同様に構成されたレベ
ル弁別回b876に与えられる。
レベル弁別回路76によってレベル弁別され九しベル升
別回路76からの出力は、応動装置26に与えられる。
電圧制御回路72は、バッファ77.7Bならびに抵抗
79およびコンデンサ80から成る積分回路81を含む
。接続点71は、バッファ77の一方の入力は接続妊れ
る。バッファ77の出力は、バッファ77の他方の入力
に与えられるとともに、抵抗79に与えられる。抵抗7
9とコンデンサ80との接続点82ば、バッファ78の
一方の入力に接続きれる。バッファ78の出力は、テ゛
ニーティ(す)出回路22.23にそれぞれ与えられる
とともに、バッファ78の他方の入力に与えられる。
バッファ77.78は、高入力インピーダンス、低出力
インピーダンスでインピーダンス変換器として動作する
。接続点79および接地間の小;圧は、コイル印加電圧
I吃cにほぼ等しく第5図(1)に示びれる。槓分回1
lil!I81は、電圧Ecを平滑する。したがってバ
ッファ78の出力は第5図(2)はボすように′重圧E
 cを平滑きれた直流の′重圧E c’となる1゜コン
チン@j51の充電電圧の変化分ΔvOは次式%式% ただし、1次コイルの電流を1.抵抗27の抵抗値をR
とする。したがってコンテ゛ンサ51の充電′電圧の変
(ヒ号ΔVOば、飽和リアクトル28の磁気特性とは無
関係と4る。コンデンサ57の充電電圧の変化分も捷た
、飽和リアクトル28の磁気特性とは71141カ係に
なる。トランジスタ40,41.。
47.53およびコンデンサ51.57のIψ1作は、
第2図(1j〜(8)と同様になる。したがって靭、和
リアクトル28の磁気特性にばらつきがあってもコンチ
ン+j51.57に、コンデンサ51.57の充′市電
圧の変化分がそれぞれ正確に充電きれ、応WIIJ装置
が1佃′に!lυJ作びれる。
本発明の他の実施例として、’rK圧制御回陥72に代
えて、コイル1」加電圧Ec’Th平滑するとともに平
滑されたコイル印加電圧に比例した直流′直流を出力す
る電流制征1回路を用いるようにしてもよい。この場合
には、デユーティ検出回路22.23の抵抗48.54
にコンデンサが並列にそれぞれ接続σれて、チューティ
検出回路22.23が電流制御回路により電力付勢きれ
る。
以上のように本命り]によれば、可飽和リアクトルの(
」磁気特性が友化しても、デユーティ検出出力を安定に
収り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は先行技術のブロック回路図、第2図は本発明の
一実施例のブロック回路図、第3図にその動作を説り」
するための波形図、第4[Ylは本命(町の他の実施例
のブロック回路図、第5図はその動作を説明するための
波形図である。 21・・・磁気マルチバイブレークITJIIM、22
 、23・・・テ゛ニーティ検田回1+a、24,25
.76・・・レベル弁別回路、26・・・応動装置、2
7・・・抵抗、28・・・可飽和リアクトル、31・・
・マルチパイフレーク、32・・・1次コイル、(3・
・・2次コイル、34・・・3次コイル、72・・・′
重圧制御回路、75・・・差動増幅器 代理人   弁理士 四教圭一部 第5図 Ec Eご 一昌一一一− (2) 297−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. マルチパイプレーク、抵抗ならびに被検出電流全検出す
    る定めの1次コイル、発振のデユーティをyえるための
    2次および3次コイルを有する可飽和リアクトルにより
    予め定める画期で発振する磁気マルチパイプレーク回路
    を形成し、前記デユーティをそれぞれ検出するための2
    つのチューティ検出回路を設け、各デユーティ検出回路
    のデユーティ検出出力の相互の差をレベル弁別して弁別
    レベルを頂えたときに応動装置を動作させるようにした
    電流検出装置において、コイルに印加されるコイル印加
    電圧を平滑するとともに、前記平滑されたフィル印加電
    圧に比例した電圧または電流の出力で前記各デユーティ
    検出回路を電力付勢するkめの電圧−1には電流制御回
    路を含むことを特徴とする電流検出装置。
JP57123958A 1982-07-15 1982-07-15 電流検出装置 Granted JPS5913959A (ja)

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JPS5913959A true JPS5913959A (ja) 1984-01-24
JPH0425500B2 JPH0425500B2 (ja) 1992-05-01

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS617475A (ja) * 1984-06-21 1986-01-14 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 電流検出器
JPS617474A (ja) * 1984-06-21 1986-01-14 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 電流検出器
JPS61107497U (ja) * 1984-12-14 1986-07-08
JPH0763812A (ja) * 1993-08-19 1995-03-10 Seiko Denki Seisakusho:Kk 直流回路の地絡検出器
JP2012063218A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 電流検知装置

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JP2012063218A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 電流検知装置

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