KR20010016949A - Apparatus for detecting non-touch electric current and temperature of power line - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고압의 전력선 및 배전반 내부의 버스 바(Bus bar)상을 흐르는 전류의 크기 및 이에 따라 발생되는 온도를 검출하는 장치에 관한 것으로, 특히 전류의 크기 및 전류의 흐름에 따라 발생되는 온도의 변화를 비접촉식으로 동시에 검출하여 출력할 수 있는 전력선의 전류 및 온도 검출 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting the magnitude of a current flowing through a high voltage power line and a bus bar inside a switchboard, and the temperature generated thereby. The present invention relates to a current and temperature detection device of a power line capable of simultaneously detecting and outputting a change in a non-contact manner.
통상적으로, 전력관련 설비는 전력의 손실을 최소화하고 또한 안전을 강화하는 것이 가장 큰 과제이다. 즉, 전력선 등에는 전류의 흐름으로 인하여 열이 발생하게 되는데, 이때 발생되는 열은 전력의 손실 이외에도 절연체의 절연성을 감소시켜 단락 및 화재를 발생시킬 수 있는 위험성을 내포하고 있으므로, 대전력을 전송하는 설비의 경우에는 지속적으로 전력선, 즉 도선상의 전류 및 온도를 검출하여 감시하여야 한다. 따라서 이러한 전력 손실을 최소화하고, 안전을 강화하기 위한 각종 설비 및 장치가 도입되어 사용되고 있다. 즉, 이러한 전력 설비의 최적화를 위하여, 전력을 공급하기 위한 전력 공급시스템을 감시하여 그 전력 효율 및 안전을 최대화하도록 하는 감시 시스템이 개발되어 사용되고 있다.Typically, power-related facilities have the greatest challenge of minimizing power loss and enhancing safety. That is, heat is generated in the power line due to the flow of electric current, and heat generated at this time includes a risk of short circuit and fire by reducing the insulation of the insulator as well as the loss of power. In the case of installations, continuous monitoring and detection of current and temperature on power lines, i.e. Therefore, various facilities and devices have been introduced and used to minimize such power loss and enhance safety. That is, in order to optimize such a power installation, a monitoring system for monitoring a power supply system for supplying power and maximizing its power efficiency and safety has been developed and used.
한편, 이러한 전력 공급 감시 시스템은 전력선 및 배전반 내부의 버스바(Bus bar)상을 흐르는 전류의 크기 및 전류의 흐름에 따라 발생되는 온도의 변화를 검출하기 위한 장치를 구비한다. 통상적으로, 이러한 전류 및 온도 검출 장치는 전류의 양을 검출하기 위하여 씨티(CT:Current Transducer) 및 열전대(thermo couple)를 센서로 채택하고, 온도를 검출하기 위하여 적외선을 이용하는 아이알(IR:Infra Red)센서를 채택하여 사용하므로써, 전력선에 흐르는 전류량 및 온도 변화를 검출하여 감시설비, 즉, 제어 유닛으로 전송하게 된다.On the other hand, such a power supply monitoring system is provided with a device for detecting the change in the temperature generated by the magnitude of the current and the flow of the current flowing on the bus bar (Bus bar) inside the power distribution panel. Typically, such a current and temperature detection device employs a CRT (Current Transducer) and a thermocouple to detect the amount of current as a sensor, and an IR (Infra Red) using infrared light to detect a temperature. By adopting the sensor, the amount of current flowing through the power line and the temperature change are detected and transmitted to the monitoring facility, that is, the control unit.
도 1은 상술한 바와같은 종래의 전력선에서의 전류 및 온도 검출 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다. 도 1에 도시된 바와같이 종래의 전력선의 검출장치는 홀소자 및 페라이트 코어(Ferrite Core)로 이루어진 홀씨티(Hall Current Transducer:1)와, 소정 레벨의 정전압을 제공하는 정전압원(2)과, 홀씨티(1)를 구동하여 홀씨티(1)의 출력신호로부터 전류 성분을 검출하는 구동/검출 회로부(3)와, 정전압원(2)에 의해 구동되어 전력선으로부터 소정의 신호를 검출하는 IR 센서(4)와, IR 센서(4)의 출력신호를 신호 처리하여 전력선의 온도값을 검출한 후 제어부(5)로 제공하는 신호 처리부(6)로 구성된다.1 is a schematic configuration diagram showing a current and temperature detection device in a conventional power line as described above. As shown in FIG. 1, a conventional apparatus for detecting a power line includes a Hall Current Transducer 1 including a Hall element and a Ferrite Core, a constant voltage source 2 providing a predetermined level of constant voltage, A drive / detection circuit section 3 for driving the hole city 1 to detect current components from the output signal of the hole city 1, and an IR sensor driven by the constant voltage source 2 to detect a predetermined signal from the power line. (4) and a signal processor 6 for signal-processing the output signal of the IR sensor 4 to detect the temperature value of the power line and to provide it to the controller 5.
상술한 바와같은, 종래의 전류 및 온도 검출장치는 홀씨티(1)가 전력선, 즉 도선에 흐르는 전류에 의해 발생되는 자장의 값을 페라이트 코어로 유기시키고, 홀소자가 이를 검출하여 전기적인 신호를 변환하는 장치이다.As described above, in the conventional current and temperature detection device, the hole city 1 induces a value of a magnetic field generated by a current flowing through a power line, that is, a conductor, into a ferrite core, and the Hall element detects it to convert an electrical signal. Device.
한편, 이와같은 페라이트 코어를 이용한 전류검출장치는 측정하고자 하는 전류용량이 증가함에 따라 전력선에 발생하는 자장이 강해지므로, 보다 큰 전류를 측정하기 위해서는 자장 포화점이 큰 페라이트 코어를 이용하거나, 대형의 페라이트 코어를 사용하여야 하는 문제점이 있으며, 검출 시스템 전체의 선형성은 홀소자의 선형성과는 관계없이, 발생한 자장을 유기하는 페라이트 코어의 선형성에 의존하게 되므로 특성이 우수한 코어를 사용하야여 하는 문제점이 있다. 또한, 페라이트 코어의 구조상, 원형의 코어 구조물 내부로 전력선을 통과할 시 도 1에 도시된 종래의 장치에서와 같이 페라이트 코어를 이용할 경우, 측정하고자 하는 전류 용량의 증가에 따라 전력선에 발생하는 자장이 강해지므로 보다 큰 전류를 측정하기 위해서는 자장 포화점이 큰 페라이트 코어를 이용하거나 대형의 페라이트 코어를 사용하여야 하는 문제점이 있었다.On the other hand, the current detection device using a ferrite core such that the magnetic field generated in the power line becomes stronger as the current capacity to be measured increases, in order to measure a larger current using a ferrite core with a large magnetic field saturation point, or a large ferrite There is a problem that a core must be used, and the linearity of the entire detection system is dependent on the linearity of the ferrite core that induces the generated magnetic field irrespective of the linearity of the Hall element. In addition, due to the structure of the ferrite core, when using the ferrite core as in the conventional apparatus shown in Figure 1 when passing the power line inside the circular core structure, the magnetic field generated in the power line as the current capacity to be measured increases As it becomes stronger, there is a problem in that a ferrite core having a large magnetic saturation point or a large ferrite core must be used to measure a larger current.
또한, 도 1에 도시된 바와같은 종래의 장치에서는 전력선의 온도를 검출하기 위하여 초전형 적외선 센서, 즉 IR 센서(4)를 이용한 비 접촉식 검출 방법이 사용되는데 이러한 IR 센서(4)의 경우 가격이 비싸고, 광학식 검출방법을 사용하므로 주위의 조도 및 적외선 발생원등의 영향을 받으며 분진에 의하여 검출 효율에 영향을 받을 수 있는 문제점이 있었다. 그리고, 열전대(도시되지 않음)의 경우 상당히 큰 비선형성을 가지므로 출력값을 항상 보정하여야 하므로, 다수의 측정위치에서 비접촉으로 온도를 측정하기에는 어려운 문제점이 있었다.In addition, in the conventional apparatus as shown in FIG. 1, a non-contact detection method using a pyroelectric infrared sensor, that is, an IR sensor 4, is used to detect the temperature of a power line. Since this expensive and optical detection method is used, there is a problem that the detection efficiency may be affected by dust while being affected by ambient illumination and an infrared ray source. In addition, in the case of a thermocouple (not shown), since the output value must always be corrected since it has a very large nonlinearity, it is difficult to measure the temperature in a non-contact manner at a plurality of measurement positions.
따라서 본 발명은 상술한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전력선으로부터 온도 및 전류를 측정함에 있어 선형성을 유지하여 별도의 보상 회로를 필요로 하지 않으며 보다 간단한 구조 및 비접촉식으로 전력선에 흐르는 전류 및 이에 따라 전력선에 발생되는 온도를 적절히 측정할 수 있는 전력선의 비접촉식 전류 및 온도 측정 장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, the object of the present invention is to maintain the linearity in measuring the temperature and current from the power line does not require a separate compensation circuit and simpler structure and The present invention provides a non-contact current and temperature measurement apparatus for a power line capable of measuring the current flowing through the power line in a non-contact manner and thus the temperature generated in the power line.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 소정의 전력선에 흐르는 전류량을 검출하기 위한 장치에 있어서, 소정 레벨의 정전류를 출력하는 정전류원과; 상기 전력선으로부터 소정의 거리를 두고 설치되어 상기 정전류원으로부터 제공되는 정전류 및 상기 전력선에 유기되는 자장에 의거하여 이에 비례하는 전압값을 검출하는 검출수단과; 상기 검출수단에서 검출된 전압신호를 직류 전류로 변환하는 변환수단을 포함하여 구성된다According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, an apparatus for detecting the amount of current flowing in a predetermined power line, comprising: a constant current source for outputting a constant current of a predetermined level; Detecting means provided at a predetermined distance from the power line and detecting a voltage value proportional to the constant current provided from the constant current source and a magnetic field induced by the power line; And converting means for converting the voltage signal detected by said detecting means into direct current.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 소정의 전력선에 흐르는 전류에 따라 발생하는 열에 의한 상기 전력선의 온도를 검출하기 위한 장치에 있어서, 소정 레벨의 정전압을 발생하는 정 전압원과; 상기 전력선으로부터 소정 거리를 두고 설치되어, 상기 정전압원으로 제공되는 정전압 신호에 따라 구동되어 상기 전력선의 온도 신호를 검출하는 온도 센서와; 상기 온도센서의 출력 신호를 사전 설정된 레벨신호와 비교하여 그 차이 신호를 증폭하여 출력하는 차동 증폭기를 포함하여 구성된다.According to another preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, in a device for detecting the temperature of the power line by the heat generated in accordance with the current flowing in a predetermined power line, a constant voltage source for generating a constant voltage of a predetermined level and; A temperature sensor installed at a predetermined distance from the power line and driven according to a constant voltage signal provided to the constant voltage source to detect a temperature signal of the power line; And a differential amplifier for amplifying and outputting the difference signal by comparing the output signal of the temperature sensor with a preset level signal.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 소정의 전력선에 흐르는 전류 및 이에 따라 발생하는 열에 의한 상기 전력선의 온도를 검출하기 위한 장치에 있어서, 소정 레벨의 정전류 및 정전압을 출력하는 정전류/전압원과; 상기 전력선으로부터 소정의 거리를 두고 설치되어 상기 정전류/전원으로부터 제공되는 정전류 및 상기 전력선에 유기되는 자장에 의거하여 이에 비례하는 전압값을 검출하는 검출수단과; 상기 검출수단에서 검출된 전압신호를 직류 전류로 변환하는 변환수단과; 상기 전력선으로부터 소정 거리를 두고 설치 되어, 상기 정전류/전압원으로 제공되는 정전압 신호에 따라 구동되어 상기 전력선의 온도 신호를 검출하는 온도 센서와; 상기 온도 센서의 출력 신호를 사전 설정된 레벨신호와 비교하여 그 차이 신호를 증폭하여 출력하는 차동 증폭기를 포함하여 구성된다.According to another preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, in the apparatus for detecting the temperature of the power line by the current flowing in a predetermined power line and the heat generated thereby, the constant current and constant voltage of a predetermined level A constant current / voltage source for outputting; Detection means installed at a predetermined distance from the power line and detecting a voltage value proportional to the constant current provided from the constant current / power source and a magnetic field induced by the power line; Conversion means for converting the voltage signal detected by the detection means into direct current; A temperature sensor installed at a predetermined distance from the power line and driven according to a constant voltage signal provided to the constant current / voltage source to detect a temperature signal of the power line; And a differential amplifier for comparing the output signal of the temperature sensor with a preset level signal and amplifying and outputting the difference signal.
도 1은 종래의 통상적인 전력선의 전류 및 온도 검출장치를 나타낸 개략도,1 is a schematic view showing a current and temperature detection device of a conventional power line,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전력선의 전류 검출 장치를 나타낸 구성도,2 is a block diagram showing an apparatus for detecting a current of a power line according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 전력선의 온도 검출 장치를 나타낸 도면,3 is a view showing a temperature detection device of a power line according to another embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 전력선의 전류 및 온도 검출 장치를 나타낸 구성도.Figure 4 is a block diagram showing a current and temperature detection device of a power line according to another embodiment of the present invention.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for main parts of drawing ♣
41:정전류/전압원 42:홀소자41: constant current / voltage source 42: Hall element
43,47: 차동 증폭기 44:대역통과필터43,47: differential amplifier 44: bandpass filter
45:신호 변환부 46:온도센서45: signal conversion section 46: temperature sensor
48:출력 증폭기48: output amplifier
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력선의 비접촉식 전류 및 온도 측정 장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a non-contact current and temperature measuring apparatus of a power line according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전력선의 비접촉식 전류 검출장치를 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram showing a non-contact current detection device of a power line according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와같이 본 발명은 소정 레벨의 정전류를 제공하는 정 전류원(21)과, 정전류원(21)으로부터 제공되는 정전류 및 전력선에 유기되는 자장에 의한 홀전압을 발생하는 홀소자(22)와, 홀소자(22)의 출력신호를 소정 레벨로 차동 증폭하는 차동 증폭기(23)와, 차동 증폭기(23)의 출력신호를 필터링하여 소정 대역의 신호만을 출력하는 대역통과필터(BandPass Filter(BPF):24)와, 대역통과필터(24)의 출력신호로부터 실효치성분을 검출하고 이를 디지털의 전류신호로 변환하는 신호 변환부(25)와, 신호 변환부(25)의 출력 신호를 소정 레벨로 증폭하는 출력 증폭기(26)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, the present invention provides a constant current source 21 that provides a constant level of a constant current, and a Hall element 22 that generates a hall voltage caused by a magnetic field induced by a constant current and a power line provided from the constant current source 21. ), A differential amplifier 23 for differentially amplifying the output signal of the hall element 22 to a predetermined level, and a bandpass filter for outputting only a signal of a predetermined band by filtering the output signal of the differential amplifier 23. BPF): 24), a signal converter 25 which detects an effective value component from an output signal of the bandpass filter 24 and converts it into a digital current signal, and an output signal of the signal converter 25 at a predetermined level. It comprises an output amplifier 26 to amplify.
정전류원(21)은 소정 레벨의 정전류를 홀소자(22)로 제공한다. 한편, 홀소자(22)는 정전류원(21)으로부터 제공되는 정전류 및 전력선에 흐르는 전류에 따라 유기되는 자장에 의거하여 소정 레벨의 홀전압을 발생하여 차동 증폭기(23)로 제공한다. 이때, 홀 소자(22)는 전력선으로부터 소정 간격을 두고 접촉되지 않도록 설치된다. 이에따라, 차동 증폭기는 홀소자(22)로부터 제공되는 출력신호, 즉 홀 전압신호를 소정 레벨로 차동 증폭하여 대역 통과 필터(24)로 제공한다. 그러면, 대역 통과 필터(24)는 차동 증폭기(23)에서 증폭된 홀 전압 신호를 사전 설정된 대역으로 대역필터링하여 신호 변환부(25)로 제공하는데, 이때, 필터링 주파수는 바람직하게 60Hz 또는 50Hz로 설정될 수 있다.The constant current source 21 provides a predetermined level of constant current to the hall element 22. On the other hand, the Hall element 22 generates a predetermined level Hall voltage based on the magnetic field induced by the constant current provided from the constant current source 21 and the current flowing through the power line, and provides the hall voltage to the differential amplifier 23. At this time, the hall element 22 is provided so as not to be contacted at a predetermined interval from the power line. Accordingly, the differential amplifier differentially amplifies the output signal provided from the Hall element 22, that is, the hall voltage signal to a predetermined level, and provides the same to the band pass filter 24. Then, the band pass filter 24 band-filters the hall voltage signal amplified by the differential amplifier 23 to a predetermined band and provides the signal to the signal converter 25, wherein the filtering frequency is preferably set to 60 Hz or 50 Hz. Can be.
신호 변환부(25)는 RMS 회로부 및 A/D 변환기로 구성되어, 대역통과필터(24)의 출력신호로부터 실효치(RMS)성분을 검출한 후 이를 디지털의 전류신호로 변환하여 출력 증폭기(26)로 제공하고, 출력 증폭기(26)는 이와같은 디지털의 전류 신호를 소정 레벨로 증폭하여 출력하는데, 이 출력신호는 제어부(도시되지 않음) 및/또는 디스플레이 유닛(도시되지 않음)으로 제공되어 전력선의 상태를 제어하고 감시하는데 이용될 것이다.The signal converter 25 includes an RMS circuit and an A / D converter, and detects an RMS value from the output signal of the bandpass filter 24 and converts it to a digital current signal to output the amplifier 26. The output amplifier 26 amplifies and outputs such a digital current signal to a predetermined level, which is provided to a controller (not shown) and / or a display unit (not shown) to supply the power line. It will be used to control and monitor the state.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 전력선의 비접촉식 온도 검출장치를 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram showing a non-contact temperature detection device of a power line according to another embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 전력선의 비접촉식 온도 검출장치는 소정 레벨의 정전압을 발생하는 정 전압원(31)과, 정전압원(31)으로부터 제공되는 정전압에 의해 구동되어 전력선의 온도 신호를 검출하는 온도센서(32)와, 온도(32)센서에서 검출된 온도 신호를 소정 레벨의 신호와 비교하여 차동 증폭하는 차동 증폭기(33)와, 차동 증폭기(33)에서 출력된 신호를 사전 설정된 소정 레벨로 증폭하는 출력 증폭기(34)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the non-contact temperature detecting apparatus for a power line according to the present invention is driven by a constant voltage source 31 generating a constant voltage of a predetermined level, and a constant voltage provided from the constant voltage source 31 to generate a temperature signal of the power line. A temperature sensor 32 for detecting a signal, a differential amplifier 33 for differentially amplifying the temperature signal detected by the temperature 32 sensor with a signal of a predetermined level, and a signal output from the differential amplifier 33 An output amplifier 34 that amplifies to a predetermined level.
상기 정전압원(31)은 소정 레벨의 안정된 정전압 신호를 출력한다. 이러한 정전압원(31)은 보다 안정적인 정전압을 제공하기 위하여 Analog Devices 사의 AD581 정전압원 IC등이 사용될 수 있는데, 바람직하게는 10V의 정전압 출력시 5mV의 전류 변동치를 가지는 정전압원이 사용된다.The constant voltage source 31 outputs a stable constant voltage signal of a predetermined level. The constant voltage source 31 may be an analog device AD581 constant voltage source IC, etc. in order to provide a more stable constant voltage, preferably a constant voltage source having a current variation of 5mV at a constant voltage output of 10V.
온도 센서(32)는 전력선으로부터 소정 거리를 두고 장착되며, 정전압원(31)의 정전압 신호에 따라 구동되어 전력선에 흐르는 전류에 따라 발생하는 열에 의한 전력선의 온도를 검출하여 차동 증폭기(33)로 제공한다. 차동 증폭기(33)는 온도 센서(32)의 출력신호, 즉 온도 신호를 사전 설정된 기준 신호와 비교하여 차이 신호를 증폭한 후 출력 증폭기(34)로 제공하며, 이에따라 출력 증폭기(34)는 사전 설정된 증폭도에 따라 증폭하여 출력하는데, 이는 제어부(도시되지 않음) 및/또는 디스플레이 유닛등으로 제공되어, 상술한 바와같이, 전력선의 감시 또는 안전 상태 점검에 이용된다. 저항(R1)은 부하용 저항으로 사용된다.The temperature sensor 32 is mounted at a predetermined distance from the power line, and driven by the constant voltage signal of the constant voltage source 31 to detect the temperature of the power line by heat generated according to the current flowing through the power line and provide the differential amplifier 33. do. The differential amplifier 33 amplifies the difference signal by comparing the output signal of the temperature sensor 32, that is, the temperature signal with a preset reference signal, and provides it to the output amplifier 34, whereby the output amplifier 34 is preset. Amplified according to the degree of amplification is output, which is provided to a control unit (not shown) and / or display unit, etc., as described above, is used for monitoring the power line or checking the safety state. Resistor R1 is used as a load resistor.
또한, 상술한 바와같은 온도 센서(32)는 2단자형 온도 검출용 IC가 사용되는데, 이러한 2단자형 온도 검출용 IC는 외부온도의 변화에 대하여 정전압을 유지하기 위한 전류의 값을 변동시키는 방식으로 구동되어진다. 이러한 온도 센서(32)는 바람직하게 Analog Devices사의 AD590 IC가 사용될 수 있으며, 이 경우, 동작의 기준점이 되는 25 ℃(278K)에서 278μA의 출력을 나타내도록 설정된다.In addition, the temperature sensor 32 as described above is used a two-terminal temperature detection IC, this two-terminal temperature detection IC is a method of varying the value of the current to maintain a constant voltage with respect to the change of the external temperature Is driven. This temperature sensor 32 is preferably an AD590 IC from Analog Devices, in which case it is set to exhibit an output of 278 μA at 25 ° C. (278 K), which is the reference point of operation.
또한, 상술한 바와같은 안정된 정전압원(31)은 2 단자형 온도 센서(32)의 출력특성을 안정시키게 되므로 전체 동작범위에 대하여 온도센서(32)가 선형적인 출력을 할 수 있게 한다.In addition, since the stable constant voltage source 31 as described above stabilizes the output characteristics of the two-terminal type temperature sensor 32, the temperature sensor 32 can linearly output the entire operating range.
도 4는 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 전력선의 비접촉식 전류 및 온도 검출 장치를 나타낸 구성도이다.4 is a block diagram showing a non-contact current and temperature detection apparatus of a power line according to another embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 전력선의 비접촉식 전류 및 온도 검출 장치는 홀소자(42), 온도센서(46), 및 정 전류/전압원(41), 제 1 및 제 2 차동 증폭기(43,47), 대역통과 필터(44), 신호 변환부(45) 출력 증폭부(48)를 포함하는 검출 신호 처리부(40)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the non-contact current and temperature detection device of a power line according to the present invention includes a Hall element 42, a temperature sensor 46, and a constant current / voltage source 41, a first and a second differential amplifier ( 43 and 47, and a detection signal processor 40 including a band pass filter 44 and a signal converter 45 and an output amplifier 48.
도 4에 도시된 바와같이, 정전류/전압원(41)은 홀 소자(42)로 정전류를 제공하고, 또한 온도 센서(46)로 정전압을 각각 제공하여, 홀소자(42) 및 온도센서(46)를 구동시킨다. 이에 따라, 홀소자(42) 및 온도센서(46)는 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 동일하게 작동되어, 제 1 및 제 2 차동 증폭기(43,47)로 검출 신호를 제공하는데, 이후의 대역통과필터(44), 신호 변환부(45) 및 출력 증폭기(48)의 동작은 도 2 및 도 3에서와 동일하고, 신호 변환부(45)역시 도 2에서 설명한 바와 같이, RMS 회로부 및 A/D 변환기로 구성되어, 대역통과필터(44)의 출력신호로부터 실효치(RMS)성분을 검출한 후 이를 디지털의 전류신호로 변환하여 출력 증폭기(48)로 제공한다.As shown in FIG. 4, the constant current / voltage source 41 provides a constant current to the hall element 42 and also provides a constant voltage to the temperature sensor 46, respectively, such that the hall element 42 and the temperature sensor 46 are provided. Drive. Accordingly, the Hall element 42 and the temperature sensor 46 operate in the same manner as described with reference to FIGS. 2 and 3 to provide detection signals to the first and second differential amplifiers 43 and 47. The operation of the pass filter 44, the signal converter 45 and the output amplifier 48 is the same as in FIGS. 2 and 3, and the signal converter 45 is also described with reference to FIG. It is composed of a D converter, detects an RMS value from the output signal of the bandpass filter 44, converts it into a digital current signal, and provides it to the output amplifier 48.
또한, 출력 증폭기(48)는 신호 변환부(45)의 출력 신호 및 제 2 차동 증폭기(47)의 출력 신호를 각각 증폭하여 출력한다.In addition, the output amplifier 48 amplifies and outputs the output signal of the signal converter 45 and the output signal of the second differential amplifier 47, respectively.
한편, 본 발명에 따르면, 검출신호 처리부(40)는 알루미나 기판을 사용한 하이브리드 IC로 구성되므로, 안정화 및 소형화를 이룰수 있다.On the other hand, according to the present invention, since the detection signal processing unit 40 is composed of a hybrid IC using an alumina substrate, it can be stabilized and downsized.
이상에서 설명한 바와같이, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따르면, 종래의 전류 검출 장치에서 사용되는 페라이트 코어가 불필요하므로 소형화 및 경량 구조가 가능하고, 측정 용량에 따른 장치의 크기의 변화가 적으며, 활선 및 온-라인 상태에서도 설치 및 유지 보수가 가능해지는 장점이 있다.As described above, according to the preferred embodiments of the present invention, since the ferrite core used in the conventional current detection apparatus is not necessary, a miniaturization and a light weight structure are possible, and a change in the size of the device according to the measuring capacity is small, There is an advantage that installation and maintenance are possible even in live and on-line conditions.
또한, 본 발명에 따르면 종래의 비선형성을 개선하므로써 이에 따른 오차 발생을 최소한으로 줄일 수 있으며, 보다 쉬운 방법으로 측정 개소에서의 온도 변화 및 전류량의 변화를 동시에 비접촉식으로 검출할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, by improving the conventional nonlinearity, it is possible to reduce the occurrence of errors to a minimum, and there is an advantage that it is possible to detect the change of temperature and the amount of current at the same time in a non-contact manner at the same time in an easier way.
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