JP2016188790A - Current detector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of removing an influence of hysteresis by a simple constitution without complicated operation.SOLUTION: A current detector 100 includes: a magnetic body core 102 which is arranged annularly in a revolving direction of a magnetic field generated upon conduction of a current (If) to be detected, and on a part of which a gap 102d where a Hall element 106 is disposed is formed; and a demagnetization circuit 150 which erases a magnetic flux remaining on the magnetic body core 102 by applying an AC current having a prescribed attenuation characteristic at a frequency within a prescribed range, to a coil 156 for demagnetization provided on the magnetic body core 102.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被検出電流の導通によって生じる磁束をコアで収束するタイプの電流検出器に関する。   The present invention relates to a current detector of a type in which a magnetic flux generated by conduction of a current to be detected is converged by a core.

この種のコアを用いるタイプの電流検出器には、作動中に定格値を大きく上回る過電流が導体に生じると、コアの残留磁束によって検出精度に影響が生じる（いわゆるヒステリシスが残る）という問題がある。このため従来、検出コアと検出コイルを有する直流電流センサにおいて、検出コアのヒステリシス解消に着目した先行技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。   This type of current detector using a core has a problem in that if an overcurrent that greatly exceeds the rated value is generated in the conductor during operation, the detection accuracy is affected by the residual magnetic flux of the core (so-called hysteresis remains). is there. For this reason, conventionally, in a direct current sensor having a detection core and a detection coil, a prior art that focuses on eliminating hysteresis of the detection core is known (see, for example, Patent Document 1).

この先行技術は、被検出電流の導通時に発生する磁界を収束する検出コアに対し、その一部に磁気ギャップを発生させる励磁コアを直交方向に連結して一体化した直流電流センサに関するものであり、電流センサとしては極めて特殊な形態である。すなわち、検出コアと一体化された励磁コアは、交番磁界を発生させて検出コアの一部を周期的に磁気的なギャップ状態にするものであるが、ギャップ形成中は磁気スイッチがＯＦＦになり、ギャップ消失中は磁気スイッチがＯＮになるので、この繰り返しによって検出コイルに起電力が発生し、電流検出が可能となる。ただし、そのままでは軟質磁性材料が有する保磁力の影響に起因して検出コイルからの出力電圧（出力特性）のヒステリシス現象が発生するので、検出コアに対してさらに変調コイルを配置し、変調コイルに発生させた交番磁界を検出コアに重畳しながら被検出導線に流れる直流電流を測定することで上記保磁力の影響を解消している。   This prior art relates to a DC current sensor in which an excitation core that generates a magnetic gap is partially connected in an orthogonal direction to a detection core that converges a magnetic field generated when a current to be detected is conducted. The current sensor has a very special form. In other words, the excitation core integrated with the detection core generates an alternating magnetic field to periodically put a part of the detection core into a magnetic gap state, but the magnetic switch is turned OFF during the gap formation. Since the magnetic switch is turned on while the gap disappears, an electromotive force is generated in the detection coil by repeating this operation, and current detection becomes possible. However, since the hysteresis phenomenon of the output voltage (output characteristic) from the detection coil occurs due to the influence of the coercive force of the soft magnetic material as it is, a modulation coil is further arranged with respect to the detection core. The influence of the coercive force is eliminated by measuring the direct current flowing through the detected conductor while superimposing the generated alternating magnetic field on the detection core.

その上で先行技術は、電流検出中に変調コイルに通電していると、微小な電流領域では検出回路が電気的に飽和してしまい、検出コイルより得た信号からは、変調交流電流信号と被測定電流信号とを分離することが困難になることに着目し、新たに脱磁期間を設けて完全脱磁状態とし、その後に検出期間を設けて検出回路の電気的な飽和を防止することとしている。   In addition, in the prior art, if the modulation coil is energized during current detection, the detection circuit is electrically saturated in a very small current region, and the signal obtained from the detection coil is changed to a modulated AC current signal. Focusing on the fact that it becomes difficult to separate the current signal under measurement, a new demagnetization period is set to a complete demagnetization state, and then a detection period is provided to prevent electrical saturation of the detection circuit It is said.

特開平１０−６８７４４号公報（段落００１８−００２３等）JP-A-10-68744 (paragraphs 0018-0023, etc.)

しかし、上述した先行技術は、その特殊な形態に基づく複雑性に難がある。すなわち、本来の検出コアと励磁コアに変調コイルを加えた構成においては、検出コアが有する保磁力によるヒステリシスを除去するため、変調コイルに発生させた交番磁界をわざわざ検出コアに重畳していたが、ここでは当然、検出コイルが検出回路に常時接続されている。ところが、新たに設けた脱磁期間中は検出回路の電気的な飽和を防止する必要があるため、今度は検出コイルを検出回路から切り離しておき、そして、脱磁期間が終了すると再び接続し直すという複雑な動作を行わなければならない。   However, the above-described prior art has difficulty in complexity based on its special form. That is, in the configuration in which the modulation coil is added to the original detection core and the excitation core, the alternating magnetic field generated in the modulation coil is intentionally superimposed on the detection core in order to remove the hysteresis due to the coercive force of the detection core. Of course, here, the detection coil is always connected to the detection circuit. However, since it is necessary to prevent electrical saturation of the detection circuit during the newly provided demagnetization period, this time, the detection coil is disconnected from the detection circuit and then reconnected after the demagnetization period ends. It is necessary to perform a complicated operation.

そこで本発明は、複雑な動作を伴うことなく、簡易な構成でヒステリシスの影響を解消する技術を提供するものである。   Therefore, the present invention provides a technique for eliminating the influence of hysteresis with a simple configuration without complicated operations.

上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。   In order to solve the above problems, the present invention employs the following solutions.

すなわち本発明は、磁性体コアに形成したエアギャップ内に磁気検出素子を配置して電流を検出するタイプの電流検出器であり、これにはいわゆるオープンタイプ、サーボタイプといったオーソドックスな形態のものが該当する。   That is, the present invention is a current detector of a type that detects a current by arranging a magnetic detection element in an air gap formed in a magnetic core, and includes an orthodox type such as a so-called open type or servo type. Applicable.

その上で本発明は消磁回路を備え、この消磁回路は、磁性体コアに設けられた巻線に対し、所定範囲内の周波数で所定の減衰特性を有した交流電流を印加することにより、磁性体コアに残留した磁束を消去するものである。   In addition, the present invention includes a degaussing circuit, which applies a magnetic current by applying an alternating current having a predetermined attenuation characteristic at a frequency within a predetermined range to a winding provided in the magnetic core. It erases the magnetic flux remaining in the body core.

本発明の電流検出器によれば、磁性体コアの残留磁束によるヒステリシスの影響が発生していても、消磁回路から印加される交流電流によってヒステリシスを除去することができる。また、被検出電流の測定（電流の検出）には磁気検出素子を用いるため、消磁回路による交流電流の印加中には何らかの電気的な接続を切り離しておき、後からまた接続し直すといった複雑な動作を伴う必要がなく、簡易な構成とすることができる。   According to the current detector of the present invention, the hysteresis can be removed by the alternating current applied from the degaussing circuit even when the influence of the hysteresis due to the residual magnetic flux of the magnetic core occurs. In addition, since a magnetic detection element is used for measurement of the current to be detected (current detection), some electrical connection is disconnected during application of an alternating current by the degaussing circuit, and the connection is made again later. There is no need for an operation, and a simple configuration can be achieved.

本発明において消磁回路は、８ｋＨｚから１７ｋＨｚの範囲内の周波数で交流電流を印加する態様が好ましい。このような周波数の範囲は、被検出電流の定格値や磁性体コアの保磁力といった個別の特性に関わりなく汎用性がある。このため、個別の特性を事前に精査して周波数を決定する必要がなく、簡易で利便性の高い電流検出器を得ることができる。   In the present invention, it is preferable that the degaussing circuit applies an alternating current at a frequency within the range of 8 kHz to 17 kHz. Such a frequency range is versatile regardless of individual characteristics such as the rated value of the current to be detected and the coercivity of the magnetic core. For this reason, it is not necessary to scrutinize individual characteristics in advance to determine the frequency, and a simple and convenient current detector can be obtained.

また、本発明において消磁回路は、所定の減衰特性として、減衰時間が５ｍｓから１０００ｍｓとなる交流電流を印加するものである。なお、減衰時間が経過した後は磁性体コアの残留磁束によるヒステリシス除去が完了しているため、以後は何度も繰り返し交流電流を印加する必要はなく、そのまま電流の検出を継続して行うことができる。   In the present invention, the degaussing circuit applies an alternating current having an attenuation time of 5 ms to 1000 ms as a predetermined attenuation characteristic. Since the hysteresis removal by the residual magnetic flux of the magnetic core is completed after the decay time has elapsed, it is not necessary to repeatedly apply an alternating current over and over, and the current detection is continued as it is. Can do.

本発明の電流検出器は、フィードバック回路を備えたサーボタイプのものとして構成することができる。この場合、消磁回路は、フィードバック回路の二次巻線に対して交流電流を印加することができる。これにより、別途専用の巻線を設ける必要がなく、巻線の使用量を少なく抑えることができる。   The current detector of the present invention can be configured as a servo type equipped with a feedback circuit. In this case, the degaussing circuit can apply an alternating current to the secondary winding of the feedback circuit. Thereby, it is not necessary to provide a separate dedicated winding, and the amount of winding used can be reduced.

また、本発明において消磁回路は、被検出電流の導通が開始された時点から交流電流の印加を開始する態様が好ましい。あるいは、消磁回路は、磁気検出素子に対する駆動電力の供給が開始された時点から交流電流の印加を開始することとしてもよい。   In the present invention, it is preferable that the degaussing circuit starts application of an alternating current from the time when conduction of the current to be detected is started. Alternatively, the degaussing circuit may start application of alternating current from the time when supply of driving power to the magnetic detection element is started.

すなわち、被検出電流の導通開始又は磁気検出素子に対する駆動電力の供給開始は、本発明の電流検出器が適用される何らかのシステム（電気機器）への電源投入時を意味する。このようなタイミングで消磁回路が交流電流の印加を開始し、その減衰とともにヒステリシスの影響を除去することにより、システムの電源投入開始初期から電流検出器が安定して高精度に検出動作を行うことができる。   That is, the start of conduction of the current to be detected or the start of supply of drive power to the magnetic detection element means when power is applied to any system (electrical device) to which the current detector of the present invention is applied. The degaussing circuit starts applying alternating current at such timing, and the effect of hysteresis is removed along with its attenuation, so that the current detector can perform stable and highly accurate detection from the beginning of system power-on. Can do.

本発明によれば、複雑な動作を伴うことなく、簡易な構成でヒステリシスの影響を解消することができる。   According to the present invention, the influence of hysteresis can be eliminated with a simple configuration without complicated operations.

第１実施形態の電流検出器の構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view showing roughly the composition of the current detector of a 1st embodiment. 消磁回路から消磁用コイルに印加される交流電流の波形を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the waveform of the alternating current applied to the coil for demagnetization from a demagnetizing circuit. 消磁回路を用いたヒステリシス除去効果を確かめるための実験モデル（電流センササンプル）の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the experimental model (current sensor sample) for confirming the hysteresis removal effect using a demagnetizing circuit. ヒステリシス除去試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of a hysteresis removal test. 交流電流の周波数を１０ｋＨｚに設定した場合のヒステリシス除去効果の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the hysteresis removal effect at the time of setting the frequency of an alternating current to 10 kHz. 図５の測定結果に基づき、交流電流の実効値とヒステリシス変化量との関係をプロットした図である。It is the figure which plotted the relationship between the effective value of alternating current, and the amount of hysteresis changes based on the measurement result of FIG. 印加する電流の周波数と電流値の条件を各種に異ならせた場合の試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result when the conditions of the frequency and electric current value of the electric current to be applied are varied. 印加する電流の周波数と電流値の条件を各種に異ならせた場合の試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result at the time of changing the conditions of the frequency and electric current value of the electric current to apply variously. 第２実施形態の電流検出器の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the current detector of 2nd Embodiment. 第３実施形態の電流検出器の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the current detector of 3rd Embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態の電流検出器１００の構成を示す概略図である。以下、電流検出器１００の構成について説明する。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a current detector 100 according to the first embodiment. Hereinafter, the configuration of the current detector 100 will be described.

〔磁性体コア〕
電流検出器１００は、例えばパーマロイを用いた磁性体コア１０２を備えており、この磁性体コア１０２は全体として略角リング形状をなしている。磁性体コア１０２の内側（リングの内周）には略矩形状の電流導通部１０２ａが形成されており、この電流導通部１０２ａには、バスバー等の導体１０５（一次巻線）が挿通されるものとなっている。電流検出器１００は導体１０５を通る電流を検出対象とするものであり、磁性体コア１０２は、導体１０５に被検出電流（Ｉｆ）が流れる際に発生する磁界の周回方向に沿って環状に配置されている。なお、被検出電流（Ｉｆ）が比較的低い水準（微弱電流）である場合、導体１０５を磁性体コア１０２に巻き付けてもよい。 [Magnetic core]
The current detector 100 includes a magnetic core 102 using, for example, permalloy, and the magnetic core 102 has a substantially rectangular ring shape as a whole. A substantially rectangular current conducting portion 102a is formed inside the magnetic core 102 (inner circumference of the ring), and a conductor 105 (primary winding) such as a bus bar is inserted into the current conducting portion 102a. It has become a thing. The current detector 100 is intended to detect the current passing through the conductor 105, and the magnetic core 102 is annularly arranged along the circulation direction of the magnetic field generated when the detected current (If) flows through the conductor 105. Has been. When the detected current (If) is at a relatively low level (weak current), the conductor 105 may be wound around the magnetic core 102.

〔エアギャップ〕
上記のように磁性体コア１０２は略角リング形状をなしており、そのため磁性体コア１０２にはそれぞれ一対の短辺部１０２ｂ及び長辺部１０２ｃが含まれている。また磁性体コア１０２には、例えば１つの長辺部１０２ｃの途中を部分的に切り欠くことでギャップ１０２ｄが形成されている。なおギャップ１０２ｄは、短辺部１０２ｂに形成されていてもよい。 [Air gap]
As described above, the magnetic core 102 has a substantially square ring shape, and therefore the magnetic core 102 includes a pair of short side portions 102b and long side portions 102c. Further, in the magnetic core 102, for example, a gap 102d is formed by partially cutting off the middle of one long side portion 102c. The gap 102d may be formed in the short side portion 102b.

〔磁気検出素子〕
電流検出器１００は、磁気検出用素子の一例としてホール素子１０６（ＭＲ素子、ＭＩ素子でもよい）を備えている。ホール素子１０６は、ギャップ１０２ｄ内に挿入した状態で磁性体コア１０２に取り付けられている。なおホール素子１０６は、例えば樹脂封止によりパッケージされた電子部品であり、各ホール素子１０６には、例えば図示しない電源回路を通じて駆動電圧（例えば＋５Ｖ）が供給されている。ホール素子１０６は、ギャップ１０２ｄに発生する磁界の強さ（磁束）に応じた電圧信号（ホール電圧）を出力する。 [Magnetic detection element]
The current detector 100 includes a Hall element 106 (which may be an MR element or an MI element) as an example of a magnetic detection element. The Hall element 106 is attached to the magnetic core 102 while being inserted into the gap 102d. The Hall element 106 is an electronic component packaged by, for example, resin sealing, and a driving voltage (for example, +5 V) is supplied to each Hall element 106 through, for example, a power supply circuit (not shown). The Hall element 106 outputs a voltage signal (Hall voltage) corresponding to the strength (magnetic flux) of the magnetic field generated in the gap 102d.

〔専用回路〕
また電流検出器１００は、専用回路１０８を備えている。この専用回路１０８は、例えば第１実施形態のようなサーボタイプの電流検出器１００向けに構成を最適化し、内部に専用設計の回路をパッケージした電子部品（ディスクリート製品）である。専用回路１０８には、図示しない電源回路から駆動電圧（例えば＋５Ｖ）が供給される他、ホール素子１０６から出力される電圧信号が入力されている。また専用回路１０８は、参照ポートとしてＲＥＦＩＮ及びＲＥＦＯＵＴ（例えば２．５Ｖ）を有している。 [Dedicated circuit]
The current detector 100 includes a dedicated circuit 108. The dedicated circuit 108 is an electronic component (discrete product) whose configuration is optimized for the servo-type current detector 100 as in the first embodiment, for example, and a dedicated circuit is packaged therein. The dedicated circuit 108 is supplied with a drive voltage (for example, +5 V) from a power supply circuit (not shown) and a voltage signal output from the Hall element 106. The dedicated circuit 108 has REFIN and REFOUT (for example, 2.5 V) as reference ports.

〔フィードバック回路〕
上述したように、第１実施形態の電流検出器１００はサーボタイプであり、そのためフィードバック回路としての構成要素を備えている。フィードバック回路は、例えば上記の専用回路１０８内に図示しない差動増幅器を有する他、専用回路１０８に接続された二次巻線１０４を有している。二次巻線１０４は、例えば磁性体コア１０２の一方の長辺部１０２ｃに巻かれた状態で形成されている。二次巻線１０４は、ホール素子１０６からの電圧信号に基づいて専用回路１０８内で生成されたフィードバック電流（Ｉｈ）が供給されることで、被検出電流（Ｉｆ）により発生する磁界を打ち消す方向への逆磁界を発生させるものである。なおフィードバック回路には負荷抵抗１１０が設けられており、二次巻線１０４の電流出力（Ｉｈ）は、負荷抵抗１１０で電圧出力（Ｖｏｕｔ）に変換される。 [Feedback circuit]
As described above, the current detector 100 of the first embodiment is a servo type, and therefore includes a component as a feedback circuit. The feedback circuit has, for example, a differential amplifier (not shown) in the dedicated circuit 108 and a secondary winding 104 connected to the dedicated circuit 108. The secondary winding 104 is formed, for example, in a state of being wound around one long side portion 102 c of the magnetic core 102. The secondary winding 104 is supplied with the feedback current (Ih) generated in the dedicated circuit 108 based on the voltage signal from the Hall element 106, thereby canceling the magnetic field generated by the detected current (If). This generates a reverse magnetic field. The feedback circuit is provided with a load resistor 110, and the current output (Ih) of the secondary winding 104 is converted into a voltage output (Vout) by the load resistor 110.

〔消磁回路〕
また、電流検出器１００は消磁回路１５０を有している。この消磁回路１５０は、磁性体コア１０２の残留磁束を消去する（いわゆるヒステリシス除去）ものである。このため磁性体コア１０２には、上記の二次巻線１０４とは別に消磁用コイル１５６が巻かれており、消磁用コイル１５６には消磁回路１５０から交流電流が印加されるものとなっている。具体的には、消磁回路１５０は発振回路１５２及び減衰回路１５４を有している。このうち、発振回路１５２は所定範囲の周波数で交流電流を生成し、減衰回路１５４がこれを減衰させて消磁用コイル１５６に印加する。 [Demagnetization circuit]
The current detector 100 has a demagnetizing circuit 150. The degaussing circuit 150 erases the residual magnetic flux of the magnetic core 102 (so-called hysteresis removal). Therefore, a degaussing coil 156 is wound around the magnetic core 102 in addition to the secondary winding 104, and an AC current is applied to the degaussing coil 156 from the degaussing circuit 150. . Specifically, the degaussing circuit 150 includes an oscillation circuit 152 and an attenuation circuit 154. Among these, the oscillation circuit 152 generates an alternating current at a frequency within a predetermined range, and the attenuation circuit 154 attenuates this and applies it to the degaussing coil 156.

〔交流波形〕
図２は、消磁回路１５０から消磁用コイル１５６に印加される交流電流の波形を概略的に示す図である。
消磁回路１５０の発振回路１５２は、例えば以下の式で表される交流電流（Ｉｐｐ）を生成する。
Ｉｐｐ＝Ｖｈ／Ｖｇａｉｎ・Ｉｆ
上式において、
Ｖｈ：ヒステリシス電圧
Ｖｇａｉｎ：０．６２５Ｖ
Ｉｆ：被検出電流（定格値）
である。 [AC waveform]
FIG. 2 is a diagram schematically showing a waveform of an alternating current applied from the degaussing circuit 150 to the degaussing coil 156.
The oscillation circuit 152 of the degaussing circuit 150 generates an alternating current (Ipp) represented by the following formula, for example.
Ipp = Vh / Vgain · If
In the above formula,
Vh: Hysteresis voltage Vgain: 0.625V
If: Current to be detected (rated value)
It is.

また、交流電流（Ｉｐｐ）の周波数は、８ｋＨｚ〜１７ｋＨｚの範囲内に設定されている。減衰回路１５４は、交流電流（Ｉｐｐ）を時間の経過とともに減衰し、印加開始から減衰時間Ｔｓで概ね電流値を０にする。ここでは、減衰時間Ｔｓを例えば５０ｍｓとする。なお、減衰時間Ｔｓは例えば５ｍｓ〜１０００ｍｓの範囲内で設定することができる。   The frequency of the alternating current (Ipp) is set in the range of 8 kHz to 17 kHz. The attenuation circuit 154 attenuates the alternating current (Ipp) with the passage of time, and makes the current value substantially zero at the attenuation time Ts from the start of application. Here, the decay time Ts is set to 50 ms, for example. The decay time Ts can be set within a range of 5 ms to 1000 ms, for example.

〔周波数範囲の設定〕
ここで、交流電流（Ｉｐｐ）の周波数を８ｋＨｚ〜１７ｋＨｚの範囲内に設定する根拠について説明する。周波数の範囲は、以下の試験に基づいて設定されている。 [Frequency range setting]
Here, the basis for setting the frequency of the alternating current (Ipp) within the range of 8 kHz to 17 kHz will be described. The frequency range is set based on the following test.

〔ヒステリシス除去試験〕
図３は、消磁回路１５０を用いたヒステリシス除去効果を確かめるための実験モデル（電流センササンプル）の構成を概略的に示す図である。実験モデルでは、例えば試験用コア３０２が珪素鋼板製の積層タイプの電流センサとする。また、試験用コア３０２には上記の消磁用コイル１５６を巻き、消磁回路１５０を接続する。一方、試験用コア３０２には磁束変化の監視用コイル５を巻き、これに電圧モニタ１６０を接続する。なお、ここでは消磁用コイル１５６の巻き数は例えば１３ターン、監視用コイル５の巻き数は例えば５ターンとする。 [Hysteresis removal test]
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of an experimental model (current sensor sample) for confirming the hysteresis removal effect using the degaussing circuit 150. As shown in FIG. In the experimental model, for example, the test core 302 is a laminated-type current sensor made of a silicon steel plate. Further, the degaussing coil 156 is wound around the test core 302 and the degaussing circuit 150 is connected thereto. On the other hand, a magnetic flux change monitoring coil 5 is wound around the test core 302 and a voltage monitor 160 is connected thereto. Here, the number of turns of the degaussing coil 156 is, for example, 13 turns, and the number of turns of the monitoring coil 5 is, for example, 5 turns.

〔試験条件〕
ヒステリシス除去試験は、例えば以下の条件下で行うものとする。
（１）消磁器で実験用電流センサのコア３０２を消磁して、電源±１５Ｖを接続し、マルチメータで、オフセット電圧を測定する。
（２）実験用電流センサの電源をＯＦＦに設定する。実験用電流センサのコア３０２に１０倍定格電流を貫通してから、電源をＯＮにする。実験用電流センサのオフセット電圧を測定する。
（３）消磁用コイル１５６に通電して、電圧モニタ１６０で励起波形を監視し、励起波形の観察ができれば、消磁効果を「有」と観察する。消磁コイル１５６の信号をＯＦＦして、実験用電流センサの出力電圧（オフセット電圧）を測定して、消磁コイル１５６を働かせた前後のオフセット電圧の変化は消磁効果とする。
（４）上記（３）の後、試験用コア３０２を一旦励磁し、試験用コア３０２に残留磁束を発生させる。通過電流は４３．８Ａ×１３（ターン数）＝５７０ＡＴとする。
（５）そして、消磁回路１５０をヒステリシス除去の態様で作動させ、減衰特性を有する交流電流を印加する。 〔Test conditions〕
The hysteresis removal test is performed under the following conditions, for example.
(1) Degauss the core 302 of the experimental current sensor with a demagnetizer, connect a power supply ± 15 V, and measure the offset voltage with a multimeter.
(2) Set the power source of the experimental current sensor to OFF. After passing the rated current 10 times through the core 302 of the experimental current sensor, the power is turned on. Measure the offset voltage of the experimental current sensor.
(3) Energize the degaussing coil 156 and monitor the excitation waveform with the voltage monitor 160. If the excitation waveform can be observed, the demagnetization effect is observed as “present”. The signal of the degaussing coil 156 is turned off, the output voltage (offset voltage) of the experimental current sensor is measured, and the change in the offset voltage before and after the degaussing coil 156 is activated is regarded as a degaussing effect.
(4) After the above (3), the test core 302 is once excited to generate a residual magnetic flux in the test core 302. The passing current is 43.8 A × 13 (number of turns) = 570AT.
(5) Then, the degaussing circuit 150 is operated in a manner of removing hysteresis, and an alternating current having an attenuation characteristic is applied.

〔試験結果〕
図４は、ヒステリシス除去試験の結果を示す図である。ここでは、試験を１０回（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）行い、それぞれの回で得られた各種の値を一覧にしている。また試験は、回毎に印加電流の周波数を変えて行った。 〔Test results〕
FIG. 4 is a diagram showing the results of the hysteresis removal test. Here, the test is performed 10 times (No. 1 to No. 10), and various values obtained in each time are listed. The test was performed by changing the frequency of the applied current every time.

〔測定項目〕
毎回の試験における測定項目（周波数は設定による）は、以下の通りである。
（１）消磁後のオフセット電圧：Ｖｏｆｆｓｅｔ（ｍＶ）
（２）励磁後のヒステリシス：ＶＨ（ｍＶ）
（３）印加電流のＲＭＳ値（Ａ）×１３Ｔ：印加する交流電流の巻き数倍とする。
（４）ヒステリシス除去周波数（Ｈｚ）：設定した周波数。
（５）電流印加後（消磁試験後）のオフセット電圧：ＶＯＦＦＳＥＴ（ｍＶ）
（６）ヒステリシス除去効果（ｍＶ）：ＶｏｆｆｓｅｔとＶＯＦＦＳＥＴとの差を除去効果とする。
（７）監視波形：ＶＲＭＳ（ｍＶ）、電圧モニタ１６０で監視された波形の電圧ＲＭＳ値。
以下、試験結果について説明する。 〔Measurement item〕
Measurement items in each test (frequency depends on setting) are as follows.
(1) Offset voltage after demagnetization: Voffset (mV)
(2) Hysteresis after excitation: VH (mV)
(3) RMS value of applied current (A) × 13T: The number of turns of the alternating current to be applied.
(4) Hysteresis elimination frequency (Hz): set frequency.
(5) Offset voltage after current application (after degaussing test): VOFFSET (mV)
(6) Hysteresis removal effect (mV): The difference between Voffset and VOFFSET is taken as the removal effect.
(7) Monitor waveform: VRMS (mV), the voltage RMS value of the waveform monitored by the voltage monitor 160.
Hereinafter, the test results will be described.

〔試験１回目〕
図４中、「Ｎｏ．１」の試験結果に示されるように、印加する交流電流の周波数を１０Ｈｚに設定した場合、ヒステリシス除去効果（ＶＯＦＦＳＥＴ−Ｖｏｆｆｓｅｔ）としては何らかの値（−９．２９ｍＶ）が得られているが、監視波形は観測されなかった。 [First test]
As shown in the test result of “No. 1” in FIG. 4, when the frequency of the alternating current to be applied is set to 10 Hz, the hysteresis removal effect (VOFFSET−Voffset) has some value (−9.29 mV). Although it was obtained, no monitoring waveform was observed.

〔試験２回目〕
次に、図４中、「Ｎｏ．２」の試験結果に示されるように、印加する交流電流の周波数を１０倍の１００Ｈｚに設定した場合、同じくヒステリシス除去効果（ＶＯＦＦＳＥＴ−Ｖｏｆｆｓｅｔ）としては何らかの値（−５．８０ｍＶ）が得られているが、やはり監視波形は観測されなかった。 [Second test]
Next, as shown in the test result of “No. 2” in FIG. 4, when the frequency of the alternating current to be applied is set to 10 times 100 Hz, the hysteresis removal effect (VOFFSET−Voffset) is also some value. (-5.80 mV) was obtained, but no monitoring waveform was observed.

〔試験３回目〕
次に、図４中、「Ｎｏ．３」の試験結果に示されるように、印加する交流電流の周波数をさらに１０倍の１ｋＨｚに設定した場合、ここでもヒステリシス除去効果（ＶＯＦＦＳＥＴ−Ｖｏｆｆｓｅｔ）としては何らかの値（−９．６０ｍＶ）が得られているが、依然として監視波形は観測されなかった。 [Third test]
Next, as shown in the test result “No. 3” in FIG. 4, when the frequency of the alternating current to be applied is further set to 1 kHz, which is 10 times, the hysteresis removal effect (VOFFSET-Voffset) is also used here. Some value (-9.60 mV) was obtained, but no monitoring waveform was observed.

〔試験４回目〕
そこで、図４中、「Ｎｏ．４」の試験結果に示されるように、今度は印加する交流電流の周波数を８ｋＨｚに設定した。この結果、ヒステリシス除去効果（ＶＯＦＦＳＥＴ−Ｖｏｆｆｓｅｔ）として良好な値（−１１．２５ｍＶ）が得られるとともに、監視波形（１２０ｍＶ）が観測された。 [Test 4th]
Therefore, as shown in the test result of “No. 4” in FIG. 4, the frequency of the alternating current to be applied is set to 8 kHz. As a result, a good value (-11.25 mV) was obtained as the hysteresis removal effect (VOFFSET-Voffset), and a monitoring waveform (120 mV) was observed.

〔試験５回目〕
続いて、図４中、「Ｎｏ．５」の試験結果に示されるように、印加する交流電流の周波数を１７ｋＨｚに設定した。ここでも、ヒステリシス除去効果（ＶＯＦＦＳＥＴ−Ｖｏｆｆｓｅｔ）として良好な値（−８．３３ｍＶ）が得られるとともに、監視波形（１５６ｍＶ）が観測された。 [5th test]
Subsequently, as shown in the test result of “No. 5” in FIG. 4, the frequency of the alternating current to be applied was set to 17 kHz. Here, a good value (−8.33 mV) was obtained as the hysteresis removal effect (VOFFSET−Voffset), and a monitoring waveform (156 mV) was observed.

〔試験６回目以降〕
また、図４中、「Ｎｏ．６」〜「Ｎｏ．８」の試験結果に示されるように、印加する交流電流の周波数を２０ｋＨｚ、２５ｋＨｚ、３０ｋＨｚと次第に高くしていっても、ヒステリシス除去効果の値（−８．６８ｍＶ、−１２．００ｍＶ、−９．１２ｍＶ）が得られ、監視波形（１９２ｍＶ、３０７ｍＶ、３５５ｍＶ）が観測された。 [After the 6th test]
Further, as shown in the test results of “No. 6” to “No. 8” in FIG. 4, even if the frequency of the applied alternating current is gradually increased to 20 kHz, 25 kHz, and 30 kHz, the hysteresis removal effect Values (−8.68 mV, −12.00 mV, −9.12 mV) were obtained, and monitoring waveforms (192 mV, 307 mV, 355 mV) were observed.

同様に、図４中の「Ｎｏ．９」及び「Ｎｏ．１０」の試験結果は、それぞれ周波数を５０ｋＨｚ、１００ｋＨｚにまで高く設定したものである。これら試験では、ヒステリシス除去効果の値（−１０．７５ｍＶ、−１１．８８ｍＶ）が得られ、監視波形（５７５ｍＶ、１０６０ｍＶ）が観測されている。   Similarly, the test results of “No. 9” and “No. 10” in FIG. 4 are obtained by setting the frequencies as high as 50 kHz and 100 kHz, respectively. In these tests, values of the hysteresis removal effect (-10.75 mV, -11.88 mV) are obtained, and monitoring waveforms (575 mV, 1060 mV) are observed.

〔試験結果のまとめ（１）〕
以上の試験結果「Ｎｏ．１」〜「Ｎｏ．１０」から、以下のことが明らかとなる。
（ｉ）電流センササンプルの消磁用コイル１５６に交流電流を印加すると、結果としてヒステリシス除去の効果が得られる。
（ｉｉ）ただし、８ｋＨｚより低い周波数域では監視波形が得られていないことから、これら低周波数域（１０Ｈｚ〜１０００Ｈｚ）では試験用コア３０２に磁束変化が表れていない。
（ｉｉｉ）一方、８ｋＨｚ以上の高い周波数域では監視波形が得られることから、試験用コア３０２に磁束変化が現れる周波数は８ｋＨｚ以上であることがわかる。 [Summary of test results (1)]
From the above test results “No. 1” to “No. 10”, the following becomes clear.
(I) When an alternating current is applied to the degaussing coil 156 of the current sensor sample, the effect of removing hysteresis is obtained as a result.
(Ii) However, since a monitoring waveform is not obtained in a frequency range lower than 8 kHz, a magnetic flux change does not appear in the test core 302 in these low frequency ranges (10 Hz to 1000 Hz).
(Iii) On the other hand, since a monitoring waveform is obtained in a high frequency range of 8 kHz or higher, it can be seen that the frequency at which the magnetic flux change appears in the test core 302 is 8 kHz or higher.

〔ヒステリシス除去効果の測定〕
そこで、印加する交流電流の周波数を１０ｋＨｚに設定した上でさらに複数回（ここでは１２回）の試験を行い、各回のヒステリシス除去効果を測定した。なお、試験条件は図４に示したものと同じである。この試験では、毎回の印加する交流電流のＲＭＳ値を変化させている。 [Measurement of hysteresis removal effect]
Therefore, after setting the frequency of the alternating current to be applied to 10 kHz, the test was further performed several times (here, 12 times), and the hysteresis removal effect was measured each time. The test conditions are the same as those shown in FIG. In this test, the RMS value of the alternating current applied every time is changed.

図５は、交流電流の周波数を１０ｋＨｚに設定した場合のヒステリシス除去効果の結果を示す図である。また図６は、図５の測定結果に基づき、交流電流の実効値とヒステリシス変化量との関係をプロットした図である。図５中の「ヒステリシス除去効果（ｍＶ）」は、「励磁後ヒステリシスＶＨ（ｍＶ）」と「Ｖｏｆｆｓｅｔ（ｍＶ）」との差である。また、「監視波形ＶＲＭＳ（ｍＶ）」のカラムに「ｏｋ」とあるのは、有意な波形が観測されたことを表している。なお、各回「Ｎｏ．１」〜「Ｎｏ．１２」における各測定値の詳細については図示のものを参照するものとし、ここでは個別の言及を省略する。   FIG. 5 is a diagram showing the result of the hysteresis removal effect when the frequency of the alternating current is set to 10 kHz. FIG. 6 is a graph plotting the relationship between the effective value of the alternating current and the amount of change in hysteresis based on the measurement result of FIG. The “hysteresis removal effect (mV)” in FIG. 5 is the difference between “post-excitation hysteresis VH (mV)” and “Voffset (mV)”. In addition, “ok” in the “monitor waveform VRMS (mV)” column indicates that a significant waveform was observed. In addition, about the detail of each measured value in each time "No. 1"-"No. 12", the thing of illustration shall be referred and individual mention is abbreviate | omitted here.

〔試験結果のまとめ（２）〕
以上の試験結果（図５中のＮｏ．１〜Ｎｏ．１２及び図６）から、以下のことが明らかとなっている。
（ｉ）１０ｋＨｚの周波数で交流電流を消磁用コイル１５６に印加すると、全ての回においてオフセット電圧に有意な変化が見られることから、ヒステリシス除去効果があることが分かる。
（ｉｉ）このとき、印加する交流電流の実効値を大きくすると、それに伴ってオフセット電圧の変化量（絶対値）も全体としては大きくなる傾向にある（多少のばらつきはある）。 [Summary of test results (2)]
From the above test results (No. 1 to No. 12 in FIG. 5 and FIG. 6), the following is clear.
(I) When an alternating current is applied to the degaussing coil 156 at a frequency of 10 kHz, a significant change is seen in the offset voltage at all times, indicating that there is a hysteresis removal effect.
(Ii) At this time, when the effective value of the alternating current to be applied is increased, the change amount (absolute value) of the offset voltage tends to increase as a whole (there is some variation).

〔実施例〕
以上の電流センササンプルを用いた試験結果を踏まえ、図１に示す第１実施形態のサーボタイプの電流検出器１００において実際にヒステリシス除去試験を行った。今回の試験は、電流検出器１００を実際に使用するシステム（例えば冷凍機）の電源を遮断した状態として導体１０５に定格値の１０倍の直流電流を通したとき、磁性体コア１０２に残留したヒステリシスを消磁回路１５０によって除去することを目的とする。 〔Example〕
Based on the above test results using the current sensor sample, a hysteresis removal test was actually performed in the servo-type current detector 100 of the first embodiment shown in FIG. In this test, when a DC current 10 times the rated value was passed through the conductor 105 in a state where the power source of a system (for example, a refrigerator) that actually uses the current detector 100 was cut off, the magnetic core 102 remained. The purpose is to remove the hysteresis by the degaussing circuit 150.

〔理論推測〕
ここで、実際の試験に先立ち、磁性体コア１０２の素材及び専用回路１０８（ディスクリート製品）の特性から以下の理論的な推測が成り立つ。
（ａ）オフセット電圧（ＶＯＦＦＳＥＴ）＝２．５Ｖ、定格電流Ｉｆ＝７Ａ
（ｂ）上記の誤差＝±２０ｍＶ
（ｃ）ヒステリシス相当の電流値（計算値）：Ｉｐｐ＝Ｖｈ／Ｖｇａｉｎ・Ｉｆの式から、２０／６２５×７＝０．２２４Ａ＝２２４ｍＡ
（ｄ）したがって、ヒステリシス除去用の電流値は０ｍＡから２２４ｍＡの範囲で高下しつつ減衰する。 [Theoretical guess]
Here, prior to the actual test, the following theoretical inference is established from the material of the magnetic core 102 and the characteristics of the dedicated circuit 108 (discrete product).
(A) Offset voltage (VOFFSET) = 2.5V, rated current If = 7A
(B) The above error = ± 20 mV
(C) Current value equivalent to hysteresis (calculated value): From the equation of Ipp = Vh / Vgain · If, 20/625 × 7 = 0.224A = 224 mA
(D) Therefore, the current value for hysteresis removal attenuates while going up and down in the range of 0 mA to 224 mA.

〔試験結果〕
図７及び図８は、印加する電流の周波数と電流値の条件を各種に異ならせた場合の試験結果を示す図である。このうち図７中（Ａ）は、消磁用コイル１５６の巻き数を１回（１Ｔ）とした場合の試験結果を示し、図７中（Ｂ）及び図８中（Ａ），（Ｂ）は、いずれも消磁用コイル１５６の巻き数を５回（５Ｔ）とした場合の試験結果を示している。ヒステリシス除去効果の有無の判定は、試験後のオフセット電圧が理論上のオフセット電圧＝２．５Ｖ±１０ｍＶにあれば「有」とし、それ以外は「無」とする。 〔Test results〕
7 and 8 are diagrams showing test results when the frequency of the applied current and the condition of the current value are variously changed. Among these, (A) in FIG. 7 shows the test results when the number of turns of the degaussing coil 156 is 1 (1T), and (A) and (B) in FIG. These show the test results when the number of turns of the degaussing coil 156 is 5 (5T). The determination of the presence or absence of the hysteresis removal effect is “present” if the offset voltage after the test is theoretical offset voltage = 2.5 V ± 10 mV, and “no” otherwise.

図７中（Ａ）：交流電流の周波数を８ｋＨｚとし、各回（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）に示す電流値にてヒステリシス除去を試みた。このうち、「Ｎｏ．１」〜「Ｎｏ．４」に示す試験では、いずれもヒステリシス除去効果が「無」の判定となった。「Ｎｏ．５」に示す試験のみがヒステリシス除去効果「有」となっている。   In FIG. 7, (A): The frequency of the alternating current was set to 8 kHz, and hysteresis removal was attempted at the current values shown in each time (No. 1 to No. 5). Among these, in the tests shown in “No. 1” to “No. 4”, the hysteresis removal effect was determined to be “none”. Only the test shown in “No. 5” has the hysteresis removal effect “Yes”.

図７中（Ｂ）：次に、電流値を１００ｍＡに設定し、交流電流の周波数を１１ｋＨｚ〜１７ｋＨｚまで変化させて各回（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７）の試験を行った。ここでのヒステリシス相当の電流実効値は４４．８ｍＡである。この結果、全ての回でＶｏｆｆｓｅｔが安定した値（２．４９９Ｖ）に落ち着き、ヒステリシス除去効果は全て「有」となった。   7B: Next, the current value was set to 100 mA, and the frequency of the alternating current was changed from 11 kHz to 17 kHz, and tests (No. 1 to No. 7) were performed each time. The effective current value corresponding to hysteresis here is 44.8 mA. As a result, Voffset settled to a stable value (2.499 V) at all times, and the hysteresis removal effect was all “present”.

図８中（Ａ）：交流電流の周波数を５００Ｈｚと低く設定し、各回（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）に示す電流値にてヒステリシス除去を試みた。ここでのヒステリシス相当の電流実効値は１１２ｍＡである。この結果、全ての回でＶｏｆｆｓｅｔが許容範囲を超えた値（２．４９０Ｖ）となり、ヒステリシス除去効果が「無」の判定となった。   In FIG. 8, (A): The frequency of the alternating current was set as low as 500 Hz, and an attempt was made to remove hysteresis at the current values shown in each time (No. 1 to No. 4). The effective current value corresponding to the hysteresis here is 112 mA. As a result, Voffset was a value exceeding the allowable range (2.490 V) at all times, and the hysteresis removal effect was judged as “none”.

図８中（Ｂ）：交流電流の周波数を図８中（Ａ）より高い１ｋＨｚに設定し、各回（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）に示す電流値にてヒステリシス除去を試みた。ここでのヒステリシス相当の電流実効値は１１２ｍＡである。しかし、ここでも全ての回でＶｏｆｆｓｅｔが許容範囲を超えた値（２．４９０Ｖ）となり、いずれもヒステリシス除去効果は「無」の判定となった。   8 (B): The frequency of the alternating current was set to 1 kHz higher than that in FIG. 8 (A), and hysteresis removal was attempted at the current values shown in each time (No. 1 to No. 4). The effective current value corresponding to the hysteresis here is 112 mA. However, in this case, Voffset exceeded the allowable range (2.490 V) at all times, and the hysteresis removal effect was determined to be “none”.

〔試験結果のまとめ（３）〕
サーボタイプの電流検出器１００を用いた試験結果から、以下のことが明らかとなる。
（ｉ）図７中（Ａ）においてヒステリシス除去効果「有」となる周波数の下限は８ｋＨｚである。特に図示していないが、別途試験を行った結果、印加する交流電流の周波数が８ｋＨｚより低いと、高インピーダンスのために充分なヒステリシス除去効果が得られないことが分かっている。
（ｉｉ）また、図７中（Ｂ）においてヒステリシス除去効果が「有」となる周波数は１１ｋＨｚ〜１７ｋＨｚである。特に図示していないが、別途試験を行った結果、周波数が１７ｋＨｚより高くなると磁性体コア１０２がＡＣＣＴとして働き、サーボ作用が止まるために充分なヒステリシス除去効果が得られないことが分かっている。
（ｉｉｉ）よって、交流電流の最適な周波数の範囲は８ｋＨｚ〜１７ｋＨｚであり、この範囲内の周波数で減衰特性を有した交流電流を消磁用コイル１５６に印加すると、一例として好適に設定した減衰時間Ｔｓ（５０ｍｓ）内でヒステリシス除去を完了することができる。なお、図示しない別途試験の結果によれば、減衰時間Ｔｓは５ｍｓ〜１０００ｍｓの範囲内で設定することができる。すなわち、減衰時間Ｔｓが５ｍｓより短いと十分なヒステリシス除去効果が得られないし、減衰時間Ｔｓが１０００ｍｓを超えるとシステム起動時の応答性（スタートアップ時間）に悪影響を生じるためである。 [Summary of test results (3)]
From the test results using the servo-type current detector 100, the following becomes clear.
(I) In FIG. 7A, the lower limit of the frequency at which the hysteresis removal effect is “present” is 8 kHz. Although not particularly shown, as a result of a separate test, it has been found that if the frequency of the alternating current applied is lower than 8 kHz, a sufficient hysteresis removal effect cannot be obtained due to high impedance.
(Ii) In FIG. 7B, the frequency at which the hysteresis removal effect is “present” is 11 kHz to 17 kHz. Although not specifically shown, as a result of a separate test, it has been found that when the frequency is higher than 17 kHz, the magnetic core 102 acts as an ACCT and the servo action is stopped, so that a sufficient hysteresis removal effect cannot be obtained.
(Iii) Therefore, the optimum frequency range of the alternating current is 8 kHz to 17 kHz, and when an alternating current having a damping characteristic at a frequency within this range is applied to the degaussing coil 156, an attenuation time set suitably as an example Hysteresis removal can be completed within Ts (50 ms). In addition, according to the result of a separate test (not shown), the decay time Ts can be set within a range of 5 ms to 1000 ms. That is, if the decay time Ts is shorter than 5 ms, a sufficient hysteresis removal effect cannot be obtained, and if the decay time Ts exceeds 1000 ms, the responsiveness (start-up time) at system startup is adversely affected.

〔第２実施形態〕
図９は、第２実施形態の電流検出器２００の構成を示す概略図である。なお、ここでは第１実施形態と共通する事項について、図示も含めて共通の符号を付し、その重複した説明を省略するものとする。以下、第２実施形態の電流検出器２００について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。 [Second Embodiment]
FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the current detector 200 of the second embodiment. In addition, about the matter which is common in 1st Embodiment here, a common code | symbol including illustration is attached | subjected and the duplicate description shall be abbreviate | omitted. Hereinafter, the current detector 200 according to the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

第２実施形態では、磁性体コア１０２に消磁用コイルが巻かれておらず、消磁回路１５０はコンデンサ１５８を介して二次巻線１０４に接続されている。このため第２実施形態では、二次巻線１０４をヒステリシス除去の用途に兼用することができ、それだけ巻線使用量を低減することができる。
第２実施形態では、消磁回路１５０をコンデンサ１５８でフィートバックコイル１０４に結合し、消磁用の交流信号で磁性体コア１０２のヒステリシスを除いた後にこの交流信号をフィートバック系の電流電圧変換用高精度抵抗に通過させれば、そのまま電流検出器２００による出力側の値を観察することができるが、ここではフィートバックコイル１０４を消磁コイルとしても機能させて磁性体コア１０２を消磁することにより、電流検出器２００をＯＮにして先ず消磁の動作を行い、その後で電流検出器２００としての動作を行うことができる。したがって、消磁時間内では電流検出器２００としての信号出力（電流検出値の出力）は行わない。
なお、コンデンサ１５８としては、静電容量が５０ｎＦ〜０．２２μＦのものを用いることができる。 In the second embodiment, no degaussing coil is wound around the magnetic core 102, and the degaussing circuit 150 is connected to the secondary winding 104 via the capacitor 158. For this reason, in the second embodiment, the secondary winding 104 can be used for the purpose of removing hysteresis, and the amount of winding used can be reduced accordingly.
In the second embodiment, the degaussing circuit 150 is coupled to the footback coil 104 by the capacitor 158, and after the hysteresis of the magnetic core 102 is removed by an AC signal for demagnetization, the AC signal is converted into a high voltage for current-voltage conversion of the footback system. If it passes through the precision resistor, the value on the output side by the current detector 200 can be observed as it is, but here, the magnetic core 102 is demagnetized by functioning the footback coil 104 as a demagnetizing coil, First, the current detector 200 is turned on to perform a demagnetizing operation, and then the current detector 200 can be operated. Therefore, signal output (current detection value output) as the current detector 200 is not performed within the demagnetization time.
Note that a capacitor having a capacitance of 50 nF to 0.22 μF can be used as the capacitor 158.

その他の専用回路１０８やフィードバック回路の構成は、上述した第１実施形態と同じであり、ここではその説明を省略する。   Other configurations of the dedicated circuit 108 and the feedback circuit are the same as those in the first embodiment described above, and a description thereof is omitted here.

〔第３実施形態〕
図１０は、第３実施形態の電流検出器３００の構成を示す概略図である。ここでも第１，第２実施形態と共通する事項については、図示も含めて共通の符号を付し、その重複した説明を省略するものとする。以下、第３実施形態の電流検出器３００について、第１，第２実施形態との相違点を中心に説明する。 [Third Embodiment]
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of a current detector 300 according to the third embodiment. In this case as well, matters common to the first and second embodiments are denoted by common reference numerals including illustrations, and redundant description thereof is omitted. Hereinafter, the current detector 300 according to the third embodiment will be described focusing on differences from the first and second embodiments.

〔オープンタイプ〕
すなわち、第３実施形態の電流検出器３００は、二次巻線を持たないオープンタイプである点が異なっている。第３実施形態の電流検出器３００は、専用回路１０８に代えて増幅回路３０８を有しており、ホール素子１０６からの信号は増幅回路３０８にて増幅されて電圧出力（Ｖｏｕｔ）となる。 [Open type]
That is, the current detector 300 of the third embodiment is different in that it is an open type that does not have a secondary winding. The current detector 300 according to the third embodiment includes an amplifier circuit 308 instead of the dedicated circuit 108, and a signal from the Hall element 106 is amplified by the amplifier circuit 308 and becomes a voltage output (Vout).

このようなオープンタイプの電流検出器３００においても、消磁用コイル１５６に８ｋＨｚ〜１７ｋＨｚの周波数で交流電流を印加することにより、第１，第２実施形態と同様にヒステリシス除去を行うことができる。   Also in such an open-type current detector 300, hysteresis can be removed by applying an alternating current to the degaussing coil 156 at a frequency of 8 kHz to 17 kHz as in the first and second embodiments.

〔動作制御例〕
次に、各実施形態の電流検出器１００，２００，３００の動作制御の好適な例について説明する。 [Operation control example]
Next, a preferred example of operation control of the current detectors 100, 200, and 300 of each embodiment will be described.

第１〜第３実施形態において、電流検出器１００，２００，３００は、それぞれが適用されるシステム（例えば冷凍機）の電源がオフの状態からオンの状態になるタイミング（起動時）を起点としてヒステリシス除去の動作を開始することができる。   In the first to third embodiments, the current detectors 100, 200, and 300 start from the timing (at startup) when the power of the system to which each is applied (for example, a refrigerator) is turned off. The hysteresis removal operation can be started.

〔第１，第２実施形態の制御例〕
具体的には、第１，第２実施形態の制御例では、電流検出器１００，２００が適用されたシステムに電源が投入（ＯＦＦ→ＯＮ）されると、これをトリガとして専用回路１０８から消磁回路１５０に作動信号を出力する構成とする。そして、これを受けて消磁回路１５０が交流電流の印加を開始し、減衰時間Ｔｓ内でヒステリシス除去を完了する手順を制御プログラムに組み込んでおく。以後、システムの稼働中は消磁用コイル１５６に通じる電流が０の近似値にまで減衰しているので、消磁用コイル１５６が磁性体コア１０２に磁束を発生させることはない。 [Control Example of First and Second Embodiments]
Specifically, in the control examples of the first and second embodiments, when power is turned on (OFF → ON) to a system to which the current detectors 100 and 200 are applied, this is used as a trigger to degauss from the dedicated circuit 108. The operation signal is output to the circuit 150. In response to this, the degaussing circuit 150 starts applying an alternating current, and a procedure for completing the hysteresis removal within the decay time Ts is incorporated in the control program. Thereafter, during the operation of the system, the current passing through the degaussing coil 156 is attenuated to an approximate value of 0, so that the degaussing coil 156 does not generate magnetic flux in the magnetic core 102.

〔第３実施形態の制御例〕
また、第３実施形態の制御例は、電流検出器３００が適用されたシステムに電源が投入（ＯＦＦ→ＯＮ）されると、これをトリガとして増幅回路３０８から消磁回路１５０に作動信号を出力する構成とする。これを受けて消磁回路１５０が交流電流の印加を開始し、同じく減衰時間Ｔｓ内でヒステリシス除去を完了する手順を制御プログラムに組み込んでおく。以後、システムの稼働中は消磁用コイル１５６に通じる電流が０の近似値にまで減衰しているので、消磁用コイル１５６が磁性体コア１０２に磁束を発生させることはない。 [Control Example of Third Embodiment]
In the control example of the third embodiment, when power is turned on (OFF → ON) to a system to which the current detector 300 is applied, an operation signal is output from the amplification circuit 308 to the demagnetization circuit 150 using this as a trigger. The configuration. In response to this, the degaussing circuit 150 starts applying an alternating current, and a procedure for completing hysteresis removal within the decay time Ts is incorporated in the control program. Thereafter, during the operation of the system, the current passing through the degaussing coil 156 is attenuated to an approximate value of 0, so that the degaussing coil 156 does not generate magnetic flux in the magnetic core 102.

上述した各実施形態によれば、ヒステリシスの影響が最も顕著となるシステムの起動時にヒステリシス除去の動作を行うことで、システムの稼働開始初期から高精度に電流の検出を行うことができる。   According to each of the above-described embodiments, the current can be detected with high accuracy from the beginning of the operation of the system by performing the hysteresis removal operation at the time of starting the system where the influence of hysteresis becomes the most remarkable.

本発明は上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施可能である。例えば、磁性体コア１０２の形状は各実施形態で挙げた四角リング形状だけでなく、その他の多角形リング形状であってもよいし、円形状や楕円形状であってもよい。また磁性体コア１０２は、パーマロイ以外の磁性材料（フェライト、珪素鋼板、鉄−ニッケル合金等）を用いて製作してもよく、磁性体コア１０２にはトロイダル構造や積層構造を採用することができる。なお、磁性体コア１０２の具体的な形状や大きさ、厚み等の仕様は、実際に対象とする被検出電流の特性に合わせて適宜に変更することができる。   The present invention can be implemented with various modifications without being limited to the above-described embodiments. For example, the shape of the magnetic core 102 is not limited to the square ring shape described in each embodiment, but may be other polygonal ring shapes, circular shapes, or elliptical shapes. The magnetic core 102 may be manufactured using a magnetic material other than permalloy (ferrite, silicon steel plate, iron-nickel alloy, etc.), and the magnetic core 102 can adopt a toroidal structure or a laminated structure. . The specifications such as the specific shape, size, and thickness of the magnetic core 102 can be changed as appropriate according to the characteristics of the current to be detected.

その他、図示とともに挙げた電流検出器１００，２００，３００やその一部の構造はあくまで好ましい一例であり、基本的な構造に各種の要素を付加し、あるいは一部を置換しても本発明を好適に実施可能であることはいうまでもない。   In addition, the current detectors 100, 200, and 300 shown in the drawing and a part of the structure are just preferable examples, and the present invention can be achieved by adding various elements to the basic structure or replacing a part thereof. Needless to say, it can be suitably implemented.

１００，２００，３００ 電流検出器
１０２ 磁性体コア
１０２ｄ ギャップ
１０４ 二次巻線
１０６ ホール素子
１０８ 専用回路
１５０ 消磁回路 100, 200, 300 Current detector 102 Magnetic core 102d Gap 104 Secondary winding 106 Hall element 108 Dedicated circuit 150 Degaussing circuit

Claims (5)

被検出電流の導通時に発生する磁界の周回方向に沿って環状に配置され、一部に磁気検出素子を配置するエアギャップが形成された磁性体コアと、
前記磁性体コアに設けられた巻線に対し、所定範囲内の周波数で所定の減衰特性を有した交流電流を印加することにより前記磁性体コアに残留した磁束を消去する消磁回路と
を備えた電流検出器。 A magnetic core formed in an annular shape along the circulation direction of a magnetic field generated when a current to be detected is conducted, and in which an air gap for arranging a magnetic detection element is formed in part;
A demagnetizing circuit that erases the magnetic flux remaining in the magnetic core by applying an alternating current having a predetermined attenuation characteristic at a frequency within a predetermined range to the winding provided in the magnetic core; Current detector. 請求項１に記載の電流検出器において、
前記消磁回路は、
８ｋＨｚから１７ｋＨｚの範囲内の周波数で前記交流電流を印加することを特徴とする電流検出器。 The current detector of claim 1,
The degaussing circuit is
A current detector, wherein the alternating current is applied at a frequency within a range of 8 kHz to 17 kHz. 請求項１又は２に記載の電流検出器において、
前記消磁回路は、
前記所定の減衰特性として、減衰時間が５ｍｓから１０００ｍｓの範囲内となる前記交流電流を印加することを特徴とする電流検出器。 The current detector according to claim 1 or 2,
The degaussing circuit is
The current detector, wherein the alternating current having an attenuation time within a range of 5 ms to 1000 ms is applied as the predetermined attenuation characteristic. 請求項１から３のいずれかに記載の電流検出器において、
前記磁気検出素子から出力される信号に基づいて前記磁性体コアに巻かれた二次巻線に帰還電流を導通させるフィードバック回路をさらに備え、
前記消磁回路は、
前記フィードバック回路の二次巻線に対して前記交流電流を印加することを特徴とする電流検出器。 The current detector according to any one of claims 1 to 3,
A feedback circuit for conducting a feedback current to a secondary winding wound around the magnetic core based on a signal output from the magnetic detection element;
The degaussing circuit is
A current detector, wherein the alternating current is applied to a secondary winding of the feedback circuit. 請求項１から４のいずれかに記載の電流検出器において、
前記消磁回路は、
前記被検出電流の導通が開始された時点から前記交流電流の印加を開始することを特徴とする電流検出器。 The current detector according to any one of claims 1 to 4,
The degaussing circuit is
The current detector, wherein the application of the alternating current is started from the time when the conduction of the detected current is started.
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