JPS6267464A

JPS6267464A - 電流センサ

Info

Publication number: JPS6267464A
Application number: JP60206282A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yomogihara; 弘一蓬原
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1985-09-20
Filing date: 1985-09-20
Publication date: 1987-03-27

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】〈産業上の利用分野〉本発明は導体に流れる直流電流の検出に用いる電流セン
サに関する。

〈従来の技術〉直流電流の検出方法の１つとして直流磁気を検出するた
めのフラックスゲート方式（実開昭５８−１２３３７６
号公報、実開昭５８−１１９７７６号公報等参照）を応
用したものがある。

これは、例えば強磁性体のコアに巻いた巻線に交流電流
を流し、この交流電流のピーク値でコアを飽和させてお
くと、直流電流による直流磁界がコアに作用したときそ
の出力に偶数調波が発生するということを利用したもの
で、偶数調波の有無及び大きさを調べることによって導
体に直流電流が流れているか否か及びその大きさを検出
することができる。

そして、かかる直流電流の検出に際し、電流センサが用
いられる。

この電流センサの従来例を第８図及び第９図に示す。

第８図に示すものは、検出出力用のコイル１を設けた飽
和特性のよい、例えばパーマロイからなる棒状のコア部
材２Ａと、磁気特性の良い例えばフェライトからなる略
コ字状のコア部材２Ｂとを図のように導体３を囲むよう
にして結合してコア２を形成しである。そして、コイル
１に交流電流を流してリングコア２を飽和させておくと
、導体３に直流電流ｉが流れるとコイル１に流れる交流
電流にその偶数調波が発生するというものである。

また、第９図のものは、アモルファス材による環状のコ
ア６に導体３に接続する検出電流を流すためのコイル７
と検出出力用のコイル１とを設けて構成されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉ところが、第８図の電流センサは、フェライトからなる
コア部材２Ｂの磁気特性が良いため、センサの感度は良
好であるが、電磁リレーや磁石等の外部磁界の影響を受
は易く耐雑音性が悪い。このため、使用に際しては一般
には図に示すように磁気シールド４を施さなければなら
ないという問題がある。

また、第９図の電流センサでは、前者のような磁気シー
ルド４は不要であるが、導体３を切断してコイル７に接
続しなければならないという不便さがあった。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、磁気シー
ルドが不要でかつ導体を切断することなく直流電流の検
出ができる電流センサを提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉このため本発明では、アモルファス材により半環状に形
成した一対のコア部材の一方に検出出力用のコイルを巻
回し、前記一対のコア部材を、被測定導体を囲むように
環状に結合してコアを形成する構成とした。

く作用〉上記構成によれば、コアにアモルファス材を用いたので
、磁気シールドを施す必要がなく、また、半環状の一対
のコア部材で環状のコアを形成するので導体を切断する
ことなくコアで導体を囲ませることができる。

〈実施例〉以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係わる電流センサの一実施例を示す。

図において、電流センサ１０は、アモルファス材からな
る半環状の一対のコア部材１１Ａ、ＩＩＢを結合して環
状のコア１１を構成している。そして、一方のコア部材
１１Ａに検出出力用のコイル１２を巻回して設けている
。

第２図は上記電流センサを用いた直流電流検出回路を示
す。図において、２１は一定周波数ｆの交流電流を抵抗
２２を介して電流センサ１０のコイル１２に供給する発
振器である。２３は前記発振器２１の出力周波数ｆの偶
数倍の周波数２Ｎｆ　　（Ｎ＝１．２・・・・・・）を
存する偶数調波のみを通過させるフィルタ回路である。

また、２４は増巾器、２５は整流回路である。

かかる構成において、電流センサ１０のコア部材１１Ａ
、ＩＩＢを検出直流電流ｉを流す導体３を囲むようにし
て結合させる。そして、発振器２１から交流電流をコイ
ル１２に供給してコア１１を飽和させておく。

この状態において、導体３に直流電流ｉが流れると、こ
れにより発生する直流磁界がコア１１に作用してコイル
１２に流れる交流電流に導体３に流れている直流電流ｉ
の大きさに応じた偶数調波成分が発生する。すると、こ
の偶数調波のみがフィルタ回路２３を通過し増巾器２４
で増巾され整流回路２５にその大きさに応じた整流出力
が発生する。

第３図に直流電流ｉと整流出力との関係、即ち本実施例
の電流センサの電流感度の測定データを示し、図におい
て縦軸は整流出力であり、横軸には直流電流値を示す。

尚、前記直流電流値は、巻数（Ｔ）と導体３に流れる直
流電流（ｍＡ）の積で示しである。

一方、導体３に直流電流ｉが流れていなければ、電流セ
ンサ１０の出力には偶数調波が発生しないので、フィル
タ回路２３によりコイル１２からの出力が遮断され整流
出力は発生せず導体３に直流電流が流れていないことが
検出できる。

そして、本実施例の電流センサ１０によれば、パーマロ
イが切断及び変形時に飽和特性が著しく劣化するのに対
して、アモルファス材は劣化が少なく、従って、コア形
成時の性能劣化が僅かであり電流センサ１０の精度が低
下することはない。

また、フェライトに比べて外部磁界の影響を受けにくく
フェライトを用いた場合のような磁気シールドが不要で
ある。

第４図に本実施例の電流センサ１０の耐雑音性（外部磁
界の影響度合）についての実験データを示す。

これは、第５図に示すように鉄板３１上に電流センサ１
０（外形約１４ｍｍ、内径約８１ＩＩのコア使用）を縦
に設けた場合（図中曲線Ａ）と、鉄板３１を取り除いた
場合（図中曲線Ｂ）とについて、ＬＹ−２（立方製）の
リレー３２　（１２Ｖ、１６０Ω）による外部直流磁界
の影響度合を測定したものである。

即ち、本実施例の電流センサ１０の場合は、鉄板上に置
いたときでもセンサ１０から２５寵近傍、確実には３０
龍以上リレー３１を離して配置すれば、リレーの影響を
受けることがない。これに対し、図示しないがフェライ
トを用いた従来の電流センサでは、磁気シールドを施さ
ないと、５０鶴離れた場所にリレーが存在していても３
Ｖ以上の整流出力が発生してしまう。

ところで、必要とするコア１１の断面積Ｓは検出しよう
とする電流の最大値で規定される。また、アモルファス
材は弾性が大きいため環状にしたアモルファス材を半環
状にするために切断するとその弾性力により変形して第
６図のようにコア部材１１Ａ、ＩＩＢの互いの端面がず
れる恐れがある。従って、端面のずれによる断面積Ｓの
減少を防ぐために、第７図に示すように必要とする断面
積Ｓに対してコア部材１１Ａ、ＩＩＢの断面積を大きく
して形成するとよい。

〈発明の効果〉以上述べたように本発明によれば、半環状のコア部材を
環状に結合してコアを構成するようにしたので、検出電
流を流そうとする導体を切断せずに電流検出ができる。

また、コア部材をアモルファス材で形成したので、磁気
シールドを設ける必要がないと共に検出精度を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる電流センサの一実施例を示す構
成図、第２図は同上電流センサを用いた電流検出回路図
、第３図は同上電流センサの電流感度測定データの図、
第４図は耐雑音特性測定データの図、第５図は耐雑音特
性の測定方法の説明図、第６図は本発明の別実施例を示
す図、第７図は同上実施例におけるコアの必要断面積と
実際の断面積との関係を示す図、第８図及び第９図はそ
れぞれ電流センサの従来例を示す構成図である。

Claims

【特許請求の範囲】

アモルファス材により半環状に形成した一対のコア部材
の一方に検出出力用のコイルを巻回し、前記一対のコア
部材を、被測定導体を囲むように環状に結合してコアを
形成することを特徴とする電流センサ。