JP2009192295A - Method and apparatus for discriminating output type of clamp sensor - Google Patents

Method and apparatus for discriminating output type of clamp sensor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a measurement value exactly by reliably and automatically discriminating an output type of a clamp sensor connected with a measuring instrument, and to eliminate the burden of preparing various types of clamp sensors and measuring instruments. <P>SOLUTION: In a discriminating method which discriminates the output type (voltage output type, current output type) of the clamp sensor used for detecting current flowing in a conductive path to be measured, a selecting switch is disposed at the measuring instrument, which selects a first connection state to directly input an output signal of the clamp sensor or a second connection state of connecting an instrument-side shunt resistor between input terminals in order to carry out the input operation, and then the selecting switch is operated to select the first connection state while the clamp sensor is connected between the input terminals, and an input voltage of the measuring instrument is measured at the timing of supplying constant current from the measuring instrument to the clamp sensor, thereby discriminating the output type of the clamp sensor. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、被測定電路を流れる電流をクランプ型の磁気コア及びコイルを介して検出するクランプセンサに関し、特に、クランプセンサの出力型式（電圧出力型、電流出力型）を判別するための判別方法及び判別装置に関するものである。   The present invention relates to a clamp sensor that detects a current flowing through an electric circuit to be measured via a clamp-type magnetic core and a coil, and in particular, a determination method for determining an output type (voltage output type, current output type) of a clamp sensor. And a discrimination device.

この種のクランプセンサは、その出力型式によって電圧出力型と電流出力型とに分けることができる。
ここで、図５は電圧出力型のクランプセンサの構成図、図６は電流出力型のクランプセンサの構成図であり、これらの図において、１１は被測定電路、２１は磁気コア、２２はコイル、２３はセンサ側シャント抵抗（抵抗値をｒとする）、２４は保護用ダイオードを示している。 This type of clamp sensor can be classified into a voltage output type and a current output type according to its output type.
Here, FIG. 5 is a block diagram of a voltage output type clamp sensor, FIG. 6 is a block diagram of a current output type clamp sensor, and in these drawings, 11 is an electric circuit to be measured, 21 is a magnetic core, and 22 is a coil. , 23 is a sensor-side shunt resistor (resistance value is r), and 24 is a protective diode.

電圧出力型、電流出力型の何れの場合も、コイル２２には、被測定電路１１を流れる電流Ｉをコイル２２の巻数Ｎにより除算した電流ｉ（＝Ｉ／Ｎ）が流れる。
図５に示す電圧出力型のクランプセンサでは、電流ｉをシャント抵抗２３により電流／電圧変換した電圧ｖ（＝ｉ×ｒ）が電力計等の測定器（図示せず）に入力される。なお、電圧出力型のクランプセンサは、例えば特許文献１に開示されている。 In both the voltage output type and the current output type, a current i (= I / N) obtained by dividing the current I flowing through the measured circuit 11 by the number N of turns of the coil 22 flows in the coil 22.
In the voltage output type clamp sensor shown in FIG. 5, a voltage v (= i × r) obtained by current / voltage conversion of the current i by the shunt resistor 23 is input to a measuring instrument (not shown) such as a wattmeter. A voltage output type clamp sensor is disclosed in Patent Document 1, for example.

一方、図６に示す電流出力型のクランプセンサでは、前記電流ｉがそのまま測定器に入力されるが、電流Ｉの大きさによってはコイル２２の両端に例えば数百Ｖの大きな開放端電圧が現れるため、安全を考慮して保護用ダイオード２４を挿入し、過大な電圧が出力されるのを防止している。この場合、保護用ダイオード２４の順方向電圧は、測定器の入力側の測定器側シャント抵抗（図示せず）による電圧降下に影響しないような大きな値に設定されている。   On the other hand, in the current output type clamp sensor shown in FIG. 6, the current i is directly input to the measuring instrument, but depending on the magnitude of the current I, a large open-ended voltage of, for example, several hundred volts appears at both ends of the coil 22. Therefore, in consideration of safety, the protective diode 24 is inserted to prevent an excessive voltage from being output. In this case, the forward voltage of the protective diode 24 is set to a large value so as not to affect the voltage drop due to the measuring instrument side shunt resistor (not shown) on the input side of the measuring instrument.

ここで、図７は電圧出力型及び電流出力型のクランプセンサの一般的な特性を例示したものであり、入力電流（被測定電路を流れる電流）と出力電圧（電流出力型のクランプセンサにおいては、出力端子の開放端電圧）との関係を示している。
電圧出力型では、出力電圧が入力電流にほぼ比例しているのに対し、電流出力型では、入力電流が小さいときに出力電圧は電圧出力型に比べて大きい反面、入力電流がほぼ１Ａに達する時点から出力電圧が飽和してくる。 Here, FIG. 7 exemplifies general characteristics of the voltage output type and current output type clamp sensors. The input current (current flowing through the circuit to be measured) and the output voltage (in the current output type clamp sensor). , Output terminal open circuit voltage).
In the voltage output type, the output voltage is almost proportional to the input current. In the current output type, when the input current is small, the output voltage is larger than that in the voltage output type, but the input current reaches almost 1A. The output voltage is saturated from the moment.

このように電圧出力型及び電流出力型のクランプセンサは出力型式や特性が異なるため、これらの出力を取り込んで被測定電路の電流や電力等を測定する測定器についても、クランプセンサの出力型式に応じて電圧入力型、電流入力型を使い分ける必要がある。
また、単一の測定器によって電圧出力型及び電流出力型のクランプセンサに対応したい場合には、図８に示すように、測定器３０の入力部に手動式の切替スイッチ３１及び測定器側シャント抵抗３２（抵抗値をＲとする）を接続し、電圧出力型のクランプセンサが接続された場合には切替スイッチ３１を図の端子ａ側に接続し、電流出力型のクランプセンサが接続された場合には切替スイッチ３１を図の端子ｂ側に接続することにより、何れの場合にも被測定電路の電流を電圧として測定器３０に入力している。 As described above, the voltage output type and current output type clamp sensors have different output types and characteristics. Therefore, the measuring device that takes these outputs and measures the current, power, etc. of the circuit under test is also the output type of the clamp sensor. It is necessary to use the voltage input type and the current input type properly.
Further, when it is desired to correspond to a voltage output type and current output type clamp sensor by a single measuring instrument, as shown in FIG. 8, a manual changeover switch 31 and a measuring instrument side shunt are provided at the input of the measuring instrument 30. When a resistor 32 (with a resistance value R) is connected and a voltage output type clamp sensor is connected, the changeover switch 31 is connected to the terminal a side in the figure, and a current output type clamp sensor is connected. In this case, by connecting the changeover switch 31 to the terminal b side in the figure, the current in the circuit under measurement is input to the measuring device 30 as a voltage in any case.

特開平９−８０１０５号公報（段落［０００２］，［００１６］等）JP-A-9-80105 (paragraphs [0002], [0016], etc.)

図８に示したように、切替スイッチ３１及び測定器側シャント抵抗３２により入力型式を切替可能な測定器３０を所有していない使用者は、所有している測定器の入力型式またはクランプセンサの出力型式に応じて、それぞれ適合する型式のクランプセンサまたは測定器を用意しなくてはならない。
また、図８の如く入力型式を切替可能な測定器３０を所有している場合でも、クランプセンサの出力型式に応じて切替スイッチ３１を手動によって切り替える必要があるため、操作が煩雑であるほか、切り替え操作を忘れたまま測定してしまう場合もある。 As shown in FIG. 8, a user who does not have a measuring device 30 whose input type can be switched by the changeover switch 31 and the measuring device-side shunt resistor 32 can be used for the input type of the measuring device or the clamp sensor. Depending on the output type, a suitable type of clamp sensor or measuring instrument must be prepared.
Further, even when the measuring instrument 30 that can switch the input type as shown in FIG. 8 is owned, it is necessary to manually switch the changeover switch 31 according to the output type of the clamp sensor. In some cases, measurement may be performed without forgetting the switching operation.

特に、測定器３０に電圧出力型のクランプセンサを接続したにも関わらず、電流出力型のクランプセンサを接続したと誤認して切替スイッチ３１を図８のｂ側端子に接続した状態では、図５のセンサ側シャント抵抗２３と図８の測定器側シャント抵抗３２とが並列に接続される結果、これらの合成抵抗により測定器３０に入力される電圧が低下する。しかし、その時の測定器３０の入力電圧値からは、切替スイッチ３１の切り替え操作を忘れていることに気付くのが困難であり、結果的に誤った測定値を正しい値として誤認してしまう場合もあった。   In particular, when the voltage output type clamp sensor is connected to the measuring instrument 30 and the current output type clamp sensor is mistakenly connected and the changeover switch 31 is connected to the b-side terminal in FIG. As a result of connecting the sensor side shunt resistor 23 of FIG. 5 and the measuring instrument side shunt resistor 32 of FIG. 8 in parallel, the voltage input to the measuring instrument 30 is reduced by these combined resistances. However, from the input voltage value of the measuring instrument 30 at that time, it is difficult to notice that the switching operation of the changeover switch 31 is forgotten, and as a result, an erroneous measurement value may be mistaken as a correct value. there were.

そこで本発明の解決課題は、測定器に接続されたクランプセンサの出力型式を自動的かつ確実に判別し、前記出力型式に応じた正確な測定値を得ることができると共に、各種型式のクランプセンサや測定器を用意する負担を解消したクランプセンサの出力型式判別方法及び判別装置を提供することにある。   Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to automatically and reliably determine the output type of the clamp sensor connected to the measuring instrument, and to obtain an accurate measurement value according to the output type, as well as various types of clamp sensors. Another object of the present invention is to provide a clamp sensor output type discrimination method and discrimination device that eliminates the burden of preparing a measuring instrument.

上記課題を解決するため、請求項１に係る出力型式判別方法は、被測定電路を流れる電流をクランプセンサにより検出して測定器に入力する際に、前記クランプセンサが、その一対の出力端子間にセンサ側シャント抵抗が接続されている電圧出力型、または、センサ側シャント抵抗が接続されていない電流出力型の何れであるかを判別するクランプセンサの出力型式判別方法において、
前記測定器の一対の入力端子間にクランプセンサを接続した状態で、前記測定器からクランプセンサに定電流を供給し、その時の前記測定器の入力電圧を測定してクランプセンサの出力型式を判別するものである。 In order to solve the above-described problem, the output type discrimination method according to claim 1 is configured such that when the current flowing through the circuit to be measured is detected by the clamp sensor and input to the measuring instrument, the clamp sensor is connected between the pair of output terminals. In the output type discrimination method of the clamp sensor for discriminating between the voltage output type in which the sensor side shunt resistor is connected to the current output type in which the sensor side shunt resistor is not connected,
With a clamp sensor connected between a pair of input terminals of the measuring instrument, a constant current is supplied from the measuring instrument to the clamp sensor, and the input voltage of the measuring instrument at that time is measured to determine the output type of the clamp sensor. To do.

請求項２に係る出力型式判別方法は、請求項１に記載した出力型式判別方法において、前記測定器に、その入力端子間に接続可能な測定器側シャント抵抗を設けると共に、クランプセンサの出力信号を直接入力する第１の接続状態と前記入力端子間に前記測定器側シャント抵抗を接続して入力する第２の接続状態とを切り替える切替スイッチを設け、
第１の接続状態に切り替えられた前記切替スイッチを介して、前記測定器からクランプセンサに定電流を供給するものである。 The output type discriminating method according to claim 2 is the output type discriminating method according to claim 1, wherein the measuring instrument is provided with a measuring instrument side shunt resistor connectable between its input terminals, and the output signal of the clamp sensor. A changeover switch that switches between a first connection state that directly inputs the second connection state that is input by connecting the measuring instrument side shunt resistor between the input terminals,
A constant current is supplied from the measuring instrument to the clamp sensor via the changeover switch switched to the first connection state.

請求項３に係る出力型式判別方法は、請求項１または２に記載した出力型式判別方法において、
クランプセンサに定電流を供給した時の前記測定器の入力電圧から、前記センサ側シャント抵抗の抵抗値が異なる複数種類の電圧出力型クランプセンサをそれぞれ判別するものである。 The output type discriminating method according to claim 3 is the output type discriminating method according to claim 1 or 2,
A plurality of types of voltage output type clamp sensors having different resistance values of the sensor-side shunt resistors are discriminated from the input voltage of the measuring instrument when a constant current is supplied to the clamp sensor.

また、請求項４に係る出力型式判別装置は、被測定電路を流れる電流をクランプセンサにより検出して測定器に入力する際に、前記クランプセンサが、その一対の出力端子間にセンサ側シャント抵抗が接続されている電圧出力型、または、センサ側シャント抵抗が接続されていない電流出力型の何れであるかを判別するクランプセンサの出力型式判別装置において、
前記測定器は、
その一対の入力端子間にクランプセンサを接続した状態で、クランプセンサに定電流を供給する手段と、前記定電流を供給した状態で前記測定器の入力電圧を測定する手段と、測定した入力電圧からクランプセンサの出力型式を判別する手段と、を備えたものである。 In the output type discriminating device according to claim 4, when the current flowing through the circuit to be measured is detected by the clamp sensor and input to the measuring instrument, the clamp sensor is connected to the sensor-side shunt resistor between the pair of output terminals. In the output type discriminating device of the clamp sensor for discriminating whether the voltage output type to which the sensor is connected or the current output type to which the sensor side shunt resistor is not connected,
The measuring instrument is
A means for supplying a constant current to the clamp sensor with the clamp sensor connected between the pair of input terminals, a means for measuring the input voltage of the measuring instrument with the constant current supplied, and a measured input voltage And means for discriminating the output type of the clamp sensor.

請求項５に係る出力型式判別装置は、請求項４に記載したクランプセンサの出力型式判別装置において、
測定した前記入力電圧から、前記センサ側シャント抵抗の抵抗値が異なる複数種類の電圧出力型クランプセンサをそれぞれ判別するものである。 The output type discriminating apparatus according to claim 5 is the clamp sensor output type discriminating apparatus according to claim 4,
A plurality of types of voltage output type clamp sensors having different resistance values of the sensor-side shunt resistors are discriminated from the measured input voltages.

本発明によれば、測定器からクランプセンサに定電流を供給した際の入力電圧に基づいてクランプセンサの出力型式を簡単に判別して各型式に応じた測定動作を開始することができる。このため、クランプセンサの出力型式を問わずに電流等を測定することができ、測定器によってクランプセンサの出力型式が限定されたり、入力型式の異なる測定器を用意する必要がない。
また、請求項３または５に係る発明によれば、センサ側シャント抵抗の抵抗値が様々な各種の電圧出力型クランプセンサを判別することも可能である。 According to the present invention, it is possible to easily determine the output type of the clamp sensor based on the input voltage when a constant current is supplied from the measuring instrument to the clamp sensor, and to start the measurement operation corresponding to each type. For this reason, the current or the like can be measured regardless of the output type of the clamp sensor, and it is not necessary to limit the output type of the clamp sensor by a measuring instrument or to prepare a measuring instrument having a different input type.
Moreover, according to the invention which concerns on Claim 3 or 5, it is also possible to discriminate | determine the various voltage output type clamp sensors from which the resistance value of sensor side shunt resistance is various.

以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。まず、図１は、この実施形態に係る出力型式判別装置を備えた電力計等の測定器１００の主要部を示している。
図１において、１０１は電圧出力型または電流出力型のクランプセンサ（図示せず）が接続されるクランプセンサ接続端子であり、この接続端子１０１は第１の切替スイッチ１０２を介して測定器側シャント抵抗１０３（抵抗値をＲとする）及び第２の切替スイッチ１０４に接続されている。
第１の切替スイッチ１０２は、後述するＣＰＵ１１０からの切替信号１２１により、クランプセンサが電圧出力型である場合には端子ａに接続されて（第１の接続状態という）クランプセンサの出力電圧が第２の切替スイッチ１０４に入力され、クランプセンサが電流出力型である場合には端子ｂに接続されて（第２の接続状態という）測定器側シャント抵抗１０３による検出電圧が第２の切替スイッチ１０４に入力されるようになっている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows a main part of a measuring instrument 100 such as a wattmeter equipped with an output type discrimination device according to this embodiment.
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a clamp sensor connection terminal to which a voltage output type or current output type clamp sensor (not shown) is connected. This connection terminal 101 is connected to a measuring instrument side shunt via a first changeover switch 102. The resistor 103 (the resistance value is R) and the second changeover switch 104 are connected.
When the clamp sensor is a voltage output type, the first changeover switch 102 is connected to a terminal a (referred to as a first connection state) by a switching signal 121 from the CPU 110 to be described later. When the clamp sensor is a current output type, the voltage detected by the measuring instrument side shunt resistor 103 is referred to as the second changeover switch 104. To be input.

第２の切替スイッチ１０４は、定電流回路１０５に接続された端子ｄと、第３の切替スイッチ１０６の端子ｆに接続された端子ｃとを備えており、ＣＰＵ１１０からの切替信号１２２により端子ｃ側またはｄ側に切替可能である。
また、第３の切替スイッチ１０６は、前記端子ｆの他に、クランプセンサ接続端子１０１の一方に接続されてクランプセンサの出力型式確認信号１２５が伝達される端子ｅを備え、その出力側は増幅回路１０７に接続されている。第３の切替スイッチ１０６は、ＣＰＵ１１０からの切替信号１２３により端子ｅ側またはｆ側に切替可能である。 The second changeover switch 104 includes a terminal d connected to the constant current circuit 105 and a terminal c connected to the terminal f of the third changeover switch 106, and a terminal c is received by a changeover signal 122 from the CPU 110. It can be switched to the side or d side.
In addition to the terminal f, the third changeover switch 106 is provided with a terminal e that is connected to one of the clamp sensor connection terminals 101 and to which an output type confirmation signal 125 of the clamp sensor is transmitted. The circuit 107 is connected. The third selector switch 106 can be switched to the terminal e side or the f side by a switching signal 123 from the CPU 110.

増幅回路１０７の出力側には検波回路１０８が接続され、その出力はＡ／Ｄ変換器１０９及び第４の切替スイッチ１１２の端子ｇに入力され、切替スイッチ１１２の端子ｈは接地されている。この第４の切替スイッチ１１２は、ＣＰＵ１１０からの切替信号１２３により端子ｇ側またはｈ側に切替可能である。   The detection circuit 108 is connected to the output side of the amplifier circuit 107, and its output is input to the A / D converter 109 and the terminal g of the fourth changeover switch 112, and the terminal h of the changeover switch 112 is grounded. The fourth changeover switch 112 can be switched to the terminal g side or the h side by a switching signal 123 from the CPU 110.

Ａ／Ｄ変換器１０９から出力されるディジタル信号は、ＣＰＵ１１０に入力されている。このＣＰＵ１１０は、クランプセンサによる検出電流（電流を変換した電圧）の測定や電力の測定等、測定器本来の演算処理や装置全体の制御動作を実行するほか、各切替スイッチ１０２，１０４，１０６，１１２に対する切替信号１２１〜１２４を生成して出力する機能も備えている。なお、ＣＰＵ１１０には、クランプセンサによる電流測定値やクランプセンサの出力型式の判別結果等を表示するための表示器１１３が接続されている。   A digital signal output from the A / D converter 109 is input to the CPU 110. The CPU 110 performs calculation processing inherent to the measuring instrument such as measurement of a detection current (voltage obtained by converting the current) by the clamp sensor and measurement of electric power, and control operation of the entire apparatus, as well as each changeover switch 102, 104, 106, 112 also has a function of generating and outputting switching signals 121 to 124 for 112. The CPU 110 is connected to a display 113 for displaying a current measurement value by the clamp sensor, a discrimination result of the output type of the clamp sensor, and the like.

また、１１１は、前記クランプセンサ接続端子１０１に電圧出力型または電流出力型のクランプセンサが接続された際に人為的に押されるセンサ検出ボタンである。このセンサ検出ボタン１１１に代えて、クランプセンサの出力端子であるＢＮＣコネクタがクランプセンサ接続端子１０１に接続されたことを機械的に検出してＣＰＵ１１０に信号を入力するようにしても良い。
更に、１１４は、必要に応じて、クランプセンサによる電流測定値を外部に出力する場合に用いられる出力回路である。 Reference numeral 111 denotes a sensor detection button that is artificially pressed when a voltage output type or current output type clamp sensor is connected to the clamp sensor connection terminal 101. Instead of the sensor detection button 111, it may be mechanically detected that the BNC connector which is an output terminal of the clamp sensor is connected to the clamp sensor connection terminal 101, and a signal may be input to the CPU 110.
Furthermore, 114 is an output circuit used when outputting the current measurement value by the clamp sensor to the outside as needed.

次に、この実施形態におけるクランプセンサの出力型式判別動作を、図２のフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、クランプセンサ接続端子１０１に、電圧出力型または電流出力型のクランプセンサが接続されている状態で測定器１００の電源をＯＮし、動作を開始する。 Next, the output type discrimination operation of the clamp sensor in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in a state where a voltage output type or current output type clamp sensor is connected to the clamp sensor connection terminal 101, the power source of the measuring instrument 100 is turned on to start the operation.

始めに、測定器１００内のＣＰＵ１１０は、表示器１１３により電流測定値を０Ａとして表示させると共に、切替信号１２４を出力して切替スイッチ１１２を端子ｈ側に接続し、出力をＯＦＦ（０Ｖ）とする。同時に、ＣＰＵ１１０は、切替信号１２２により切替スイッチ１０４を端子ｃ側に接続してクランプセンサの出力信号を検出可能な状態とする（ステップＳ１）。   First, the CPU 110 in the measuring instrument 100 causes the display 113 to display the current measurement value as 0 A, outputs a switching signal 124, connects the changeover switch 112 to the terminal h, and turns the output OFF (0 V). To do. At the same time, the CPU 110 connects the changeover switch 104 to the terminal c side by the changeover signal 122 to make it possible to detect the output signal of the clamp sensor (step S1).

次に、この状態で、前記センサ検出ボタン１１１が押されているか否かを判断する（ステップＳ２）。
センサ検出ボタン１１１が押されていることが確認されたら（ステップＳ２ＹＥＳ）、クランプセンサの出力型式を判別するために以降の処理を実行する。つまり、ＣＰＵ１１０は、センサ検出ボタン１１１のＯＮにより発生した信号をトリガとして、次のステップにおける各スイッチ１０２，１０４，１０６の切替操作を実行する。 Next, in this state, it is determined whether or not the sensor detection button 111 is pressed (step S2).
If it is confirmed that the sensor detection button 111 is pressed (step S2 YES), the subsequent processing is executed to determine the output type of the clamp sensor. That is, the CPU 110 executes a switching operation of the switches 102, 104, and 106 in the next step using a signal generated when the sensor detection button 111 is turned on as a trigger.

すなわち、ＣＰＵ１１０からの切替信号１２１により、第１の切替スイッチ１０２を電圧出力型クランプセンサ側の端子ａに接続する。また、切替信号１２２により第２の切替スイッチ１０４を端子ｄ側に接続し、定電流回路１０５からクランプセンサに直流の定電流を供給すると共に、切替信号１２３により第３の切替スイッチ１０６を端子ｅ側に接続し、クランプセンサからの出力型式確認信号１２５を増幅回路１０７に入力可能な状態とする（ステップＳ３）。   That is, the first changeover switch 102 is connected to the terminal a on the voltage output type clamp sensor side by the change signal 121 from the CPU 110. Further, the second changeover switch 104 is connected to the terminal d side by the changeover signal 122, and a constant DC current is supplied from the constant current circuit 105 to the clamp sensor, and the third changeover switch 106 is connected to the terminal e by the changeover signal 123. The output type confirmation signal 125 from the clamp sensor can be input to the amplifier circuit 107 (step S3).

この時、クランプセンサには、定電流回路１０５から切替スイッチ１０４，１０２を介して定電流が供給されている。このため、図５，図６に示したように、コイル２２の両端にセンサ側シャント抵抗２３が接続されている電圧出力型クランプセンサと上記シャント抵抗が接続されていない電流出力型クランプセンサとでは、出力端子間の合成抵抗が異なるため、出力型式確認信号１２５として測定器１００（増幅回路１０７）に入力される電圧は、クランプセンサの出力型式によって異なる値となる。   At this time, a constant current is supplied to the clamp sensor from the constant current circuit 105 via the changeover switches 104 and 102. For this reason, as shown in FIGS. 5 and 6, the voltage output type clamp sensor in which the sensor-side shunt resistor 23 is connected to both ends of the coil 22 and the current output type clamp sensor in which the shunt resistor is not connected are used. Since the combined resistance between the output terminals is different, the voltage input to the measuring instrument 100 (amplifier circuit 107) as the output type confirmation signal 125 becomes a different value depending on the output type of the clamp sensor.

上記の点に着目し、ＣＰＵ１１０は、増幅回路１０７、検波回路１０８、Ａ／Ｄ変換器１０９を介して入力された電圧（出力型式確認信号１２５）を測定し（ステップＳ４）、その電圧値に基づいてクランプセンサの出力型式を特定する（ステップＳ５）。
ここで、表１はクランプセンサの出力型式に応じた仕様の例であり、表２は、表１におけるクランプセンサ１〜６の出力端子間抵抗と、出力端子間に直流１ｍＡを供給した場合の出力電圧とを示している。 Paying attention to the above points, the CPU 110 measures the voltage (output type confirmation signal 125) input via the amplifier circuit 107, the detector circuit 108, and the A / D converter 109 (step S4), and determines the voltage value. Based on this, the output type of the clamp sensor is specified (step S5).
Here, Table 1 shows an example of the specification according to the output type of the clamp sensor, and Table 2 shows the case where the resistance between the output terminals of the clamp sensors 1 to 6 in Table 1 and DC 1 mA are supplied between the output terminals. The output voltage is shown.

Figure 2009192295
Figure 2009192295

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表１に示す如く、電圧出力型クランプセンサ（センサ３，４，５，６）では、定格電流に応じて、センサ側シャント抵抗２３の抵抗値ｒが、例えば１Ωまたは１０Ωとなっている。
また、表２から明らかなように、出力端子間抵抗としてコイルによる巻線抵抗が支配的である電流出力型クランプセンサと、出力端子間抵抗が巻線抵抗とシャント抵抗との合成抵抗である電圧出力型クランプセンサとでは、定電流供給時の出力電圧に顕著な相違がある。
従って、測定器１００に出力型式確認信号１２５として入力されるクランプセンサの出力電圧を測定し、これをＣＰＵ１１０が所定のしきい値と比較することにより、接続されているクランプセンサが電圧出力型であるか電流出力型であるかを判別することができる。 As shown in Table 1, in the voltage output type clamp sensor (sensors 3, 4, 5, 6), the resistance value r of the sensor-side shunt resistor 23 is, for example, 1Ω or 10Ω depending on the rated current.
Further, as is apparent from Table 2, the current output type clamp sensor in which the winding resistance by the coil is dominant as the output inter-terminal resistance, and the voltage in which the output inter-terminal resistance is a combined resistance of the winding resistance and the shunt resistance. The output type clamp sensor has a significant difference in output voltage when supplying a constant current.
Therefore, the output voltage of the clamp sensor input to the measuring instrument 100 as the output type confirmation signal 125 is measured, and the CPU 110 compares the measured voltage with a predetermined threshold value, so that the connected clamp sensor is a voltage output type. Whether it is a current output type or not can be determined.

こうしてクランプセンサの出力型式が判別したら、その出力型式に応じてＣＰＵ１１０から切替信号１２１を出力させることにより、電圧出力型の場合には切替スイッチ１０２を端子ａ側（現状のまま）、電流出力型の場合には端子ｂ側に接続する。同時に、切替信号１２２，１２３によって切替スイッチ１０４を端子ｃ側に切り替えると共に切替スイッチ１０６を端子ｆ側に切り替え、クランプセンサの出力信号を測定可能な状態とする。
また、測定器１００が出力回路１１４を備えている場合には、切替信号１２４により切替スイッチ１１２を端子ｇ側に切り替えて出力をＯＮ状態とする（ステップＳ６）。
その後、測定器１００は本来の測定動作を開始すればよい（ステップＳ７）。 When the output type of the clamp sensor is determined in this way, a changeover signal 121 is output from the CPU 110 according to the output type, so that in the case of the voltage output type, the changeover switch 102 is set to the terminal a side (as it is), and the current output type. In this case, it is connected to the terminal b side. At the same time, the changeover switch 104 is switched to the terminal c side by the changeover signals 122 and 123 and the changeover switch 106 is switched to the terminal f side so that the output signal of the clamp sensor can be measured.
If the measuring instrument 100 includes the output circuit 114, the changeover switch 112 is switched to the terminal g side by the changeover signal 124, and the output is turned on (step S6).
Thereafter, the measuring device 100 may start the original measurement operation (step S7).

なお、電圧出力型クランプセンサでは、コイルの巻線抵抗と、この巻線抵抗よりも一般に値の小さいシャント抵抗とが並列に接続されるため、両者の合成抵抗値としてはシャント抵抗の抵抗値が支配的になる。従って、表１，表２から明らかなように、シャント抵抗の抵抗値が異なるクランプセンサ（例えばセンサ３とセンサ５）では、シャント抵抗値の相違が出力端子間抵抗値の相違として現れ、これに応じて定電流供給時の出力電圧も顕著に相違するので、これらのクランプセンサの判別（電圧出力型クランプセンサの中でシャント抵抗値の相違による種類の判別、つまりセンサ３とセンサ５との判別）が可能である。   In the voltage output type clamp sensor, since the winding resistance of the coil and a shunt resistor generally having a smaller value than the winding resistance are connected in parallel, the combined resistance value of both is the resistance value of the shunt resistor. Become dominant. Therefore, as is apparent from Tables 1 and 2, in the clamp sensors (for example, the sensor 3 and the sensor 5) having different shunt resistance values, the difference in the shunt resistance value appears as the difference in the resistance value between the output terminals. Accordingly, the output voltage at the time of constant current supply is also significantly different. Therefore, discrimination between these clamp sensors (discrimination between types of voltage output type clamp sensors due to differences in shunt resistance values, that is, discrimination between the sensor 3 and the sensor 5) Is possible.

一方、シャント抵抗値が等しいクランプセンサ（例えばセンサ３とセンサ６）では、出力端子間抵抗値の相違は巻線抵抗値の相違だけとなり、定電流供給時の出力電圧もほぼ等しくなるので、両者の判別は必ずしも容易ではない。
このような場合には、クランプセンサの温度に応じた出力電圧情報を付随的に用いて、クランプセンサの種類を判別することも可能である。 On the other hand, in the clamp sensors having the same shunt resistance value (for example, the sensor 3 and the sensor 6), the difference in the resistance value between the output terminals is only the difference in the winding resistance value. It is not always easy to discriminate.
In such a case, it is possible to determine the type of the clamp sensor by using output voltage information according to the temperature of the clamp sensor incidentally.

ここで、図３は表１，表２に示した全てのクランプセンサの温度−出力電圧特性図であり、図４は、図３における電圧出力型クランプセンサのうち三つのセンサ（センサ３，４，６）の特性を拡大して示したものである。
図４によれば、同じ温度環境であれば定電流供給時の出力電圧はセンサ４＜センサ３＜センサ６の関係にあるが、例えば図４の−１０℃におけるセンサ６の出力電圧と６０℃におけるセンサ３の出力電圧のように大小が逆転する場合があり、出力電圧だけでは種類の判別ができないので、測定器側に温度センサを設け、予め複数の温度における出力電圧を測定して記憶しておき、その値や大小関係に基づいて判別するようにしても良い。 Here, FIG. 3 is a temperature-output voltage characteristic diagram of all the clamp sensors shown in Tables 1 and 2, and FIG. 4 shows three of the voltage output type clamp sensors in FIG. , 6) is enlarged.
According to FIG. 4, in the same temperature environment, the output voltage when supplying a constant current has a relationship of sensor 4 <sensor 3 <sensor 6. For example, the output voltage of sensor 6 at −10 ° C. in FIG. As the output voltage of the sensor 3 in FIG. 3 may be reversed, the type cannot be determined only by the output voltage. Therefore, a temperature sensor is provided on the measuring instrument side, and output voltages at a plurality of temperatures are measured and stored in advance. In addition, the determination may be made based on the value or the magnitude relationship.

上記実施形態では、第１の切替スイッチ１０２を電圧出力型用の端子ａに接続してクランプセンサに定電流を供給し、その時の出力電圧を測定して出力型式を判別している。しかし、第１の切替スイッチ１０２を電流出力型用の端子ｂに接続してクランプセンサに定電流を供給した場合も、その出力型式に応じてクランプセンサと測定器側シャント抵抗１０３とによる合成抵抗値が異なるので、センサ出力電圧（出力型式確認信号１２５）からクランプセンサの出力型式を判別することは可能である。   In the above embodiment, the first changeover switch 102 is connected to the voltage output type terminal a to supply a constant current to the clamp sensor, and the output voltage at that time is measured to determine the output type. However, even when the first changeover switch 102 is connected to the terminal b for current output type and a constant current is supplied to the clamp sensor, the combined resistance of the clamp sensor and the measuring instrument side shunt resistor 103 according to the output type. Since the values are different, it is possible to determine the output type of the clamp sensor from the sensor output voltage (output type confirmation signal 125).

なお、電源がＯＮ状態でのクランプセンサの抜き差しは基本的に禁止されるが、クランプセンサの着脱状態を示す適宜なセンサ認識キーを測定器１００に設けておき、仮に電源がＯＮのままでクランプセンサを外した場合には、この認識キーを使用者により操作させてから図２のステップＳ１以降を実行すれば良い。   In addition, although the insertion and removal of the clamp sensor with the power on is basically prohibited, an appropriate sensor recognition key indicating the attachment / detachment state of the clamp sensor is provided in the measuring instrument 100, and the clamp is kept with the power on. When the sensor is removed, the recognition key may be operated by the user and then step S1 and subsequent steps in FIG. 2 may be executed.

本発明の実施形態を備えた測定器の主要部構成図である。It is a principal part block diagram of the measuring device provided with embodiment of this invention. 本発明の実施形態による出力型式判別動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the output type discrimination | determination operation | movement by embodiment of this invention. クランプセンサの出力型式に応じた温度−出力電圧特性図である。It is a temperature-output voltage characteristic view according to the output type of a clamp sensor. 図３の一部を拡大して示した特性図である。It is the characteristic view which expanded and showed a part of FIG. 電圧出力型クランプセンサの構成図である。It is a block diagram of a voltage output type clamp sensor. 電流出力型クランプセンサの構成図である。It is a block diagram of a current output type clamp sensor. 電圧出力型及び電流出力型クランプセンサの一般的な特性図である。It is a general characteristic view of a voltage output type and a current output type clamp sensor. 従来における測定器の入力部の構成図である。It is a block diagram of the input part of the conventional measuring device.

符号の説明Explanation of symbols

１１：被測定電路
２１：磁気コア
２２：コイル
２３：センサ側シャント抵抗（抵抗値ｒ）
２４：保護用ダイオード
１００：測定器
１０１：クランプセンサ接続端子
１０２：第１の切替スイッチ
１０３：測定器側シャント抵抗（抵抗値Ｒ）
１０４：第２の切替スイッチ
１０５：定電流回路
１０６：第３の切替スイッチ
１０７：増幅回路
１０８：検波回路
１０９：Ａ／Ｄ変換器
１１０：ＣＰＵ
１１１：センサ検出ボタン
１１２：第４の切替スイッチ
１１３：表示器
１１４：出力回路
１２１〜１２４：切替信号
１２５：出力型式確認信号 11: Circuit to be measured 21: Magnetic core 22: Coil 23: Sensor-side shunt resistance (resistance value r)
24: Protection diode 100: Measuring instrument 101: Clamp sensor connection terminal 102: First changeover switch 103: Measuring instrument side shunt resistance (resistance value R)
104: second changeover switch 105: constant current circuit 106: third changeover switch 107: amplifier circuit 108: detection circuit 109: A / D converter 110: CPU
111: Sensor detection button 112: Fourth changeover switch 113: Display 114: Output circuit 121-124: Switching signal 125: Output type confirmation signal

Claims (5)

被測定電路を流れる電流をクランプセンサにより検出して測定器に入力する際に、前記クランプセンサが、その一対の出力端子間にセンサ側シャント抵抗が接続されている電圧出力型、または、センサ側シャント抵抗が接続されていない電流出力型の何れであるかを判別するクランプセンサの出力型式判別方法において、
前記測定器の一対の入力端子間にクランプセンサを接続した状態で、前記測定器からクランプセンサに定電流を供給し、その時の前記測定器の入力電圧を測定してクランプセンサの出力型式を判別することを特徴とするクランプセンサの出力型式判別方法。 When the current flowing through the circuit to be measured is detected by the clamp sensor and input to the measuring instrument, the clamp sensor is a voltage output type in which a sensor side shunt resistor is connected between the pair of output terminals, or the sensor side In the clamp sensor output type discriminating method for discriminating whether the current output type is not connected to a shunt resistor,
With a clamp sensor connected between a pair of input terminals of the measuring instrument, a constant current is supplied from the measuring instrument to the clamp sensor, and the input voltage of the measuring instrument at that time is measured to determine the output type of the clamp sensor. A method for discriminating the output type of a clamp sensor. 請求項１に記載したクランプセンサの出力型式判別方法において、
前記測定器に、その入力端子間に接続可能な測定器側シャント抵抗を設けると共に、クランプセンサの出力信号を直接入力する第１の接続状態と前記入力端子間に前記測定器側シャント抵抗を接続して入力する第２の接続状態とを切り替える切替スイッチを設け、
第１の接続状態に切り替えられた前記切替スイッチを介して、前記測定器からクランプセンサに定電流を供給することを特徴とするクランプセンサの出力型式判別方法。 In the clamp sensor output type discrimination method according to claim 1,
A measuring instrument side shunt resistor that can be connected between the input terminals is provided in the measuring instrument, and the measuring instrument side shunt resistance is connected between the input terminal and the first connection state in which the output signal of the clamp sensor is directly input. Provided with a selector switch for switching between the second connection state to be input,
A clamp sensor output type discriminating method, characterized in that a constant current is supplied from the measuring instrument to the clamp sensor via the changeover switch switched to the first connection state. 請求項１または２に記載したクランプセンサの出力型式判別方法において、
クランプセンサに定電流を供給した時の前記測定器の入力電圧から、前記センサ側シャント抵抗の抵抗値が異なる複数種類の電圧出力型クランプセンサをそれぞれ判別することを特徴とするクランプセンサの出力型式判別方法。 In the clamp sensor output type discrimination method according to claim 1 or 2,
A plurality of types of voltage output type clamp sensors having different resistance values of the sensor-side shunt resistor are determined from the input voltage of the measuring instrument when a constant current is supplied to the clamp sensor, respectively. How to determine. 被測定電路を流れる電流をクランプセンサにより検出して測定器に入力する際に、前記クランプセンサが、その一対の出力端子間にセンサ側シャント抵抗が接続されている電圧出力型、または、センサ側シャント抵抗が接続されていない電流出力型の何れであるかを判別するクランプセンサの出力型式判別装置において、
前記測定器は、
その一対の入力端子間にクランプセンサを接続した状態で、クランプセンサに定電流を供給する手段と、
前記定電流を供給した状態で前記測定器の入力電圧を測定する手段と、
測定した入力電圧からクランプセンサの出力型式を判別する手段と、
を備えたことを特徴とするクランプセンサの出力型式判別装置。 When the current flowing through the circuit to be measured is detected by the clamp sensor and input to the measuring instrument, the clamp sensor is a voltage output type in which a sensor side shunt resistor is connected between the pair of output terminals, or the sensor side In the output type discrimination device of the clamp sensor for discriminating whether the current output type is not connected to the shunt resistor,
The measuring instrument is
Means for supplying a constant current to the clamp sensor with the clamp sensor connected between the pair of input terminals;
Means for measuring an input voltage of the measuring instrument in a state where the constant current is supplied;
Means for discriminating the output type of the clamp sensor from the measured input voltage;
An output type discrimination device for a clamp sensor, comprising: 請求項４に記載したクランプセンサの出力型式判別装置において、
測定した前記入力電圧から、前記センサ側シャント抵抗の抵抗値が異なる複数種類の電圧出力型クランプセンサをそれぞれ判別することを特徴とするクランプセンサの出力型式判別装置。 In the clamp sensor output type discrimination device according to claim 4,
An output type discrimination device for a clamp sensor, wherein a plurality of types of voltage output type clamp sensors having different resistance values of the sensor side shunt resistor are discriminated from the measured input voltage.
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