JP2020128926A - 計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導体非接触で、簡易に被計測値を計測することが可能な計測装置を提供する。
【解決手段】電力計測装置は、第１部分と、第２部分とを備える。第１部分は、被覆電線の負荷の一端側に装着される。第２部分は、第１部分と電気的に接続され、被覆電線の負荷の他端側に装着される。第１部分は、被覆電線の導体と容量結合可能に構成される第１電極部を含む基板と、被覆電線の被覆表面に対して基板を固定する第１ホルダ部とを有する。第２部分は、被覆電線の導体と容量結合可能に構成される第２電極部と、被覆電線の被覆表面に対して第２電極部を固定する第２ホルダ部とを有する。基板は、電圧検出回路と、電力出力回路とをさらに有する。電圧検出回路は、第１電極部及び第２電極部に電気的に接続されるとともに、負荷に加わる電圧に応じた検出電圧を出力する。電力出力回路は、導体を流れる電流により発生する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子を含むとともに、検出電圧が印加されると前記電力に応じた信号を出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、計測装置に関する。

特許文献１には、電源から負荷に供給される電力を検出可能な電力センサが開示されている。この電力センサは、磁界発生部と、電流電圧変換回路と、負荷の電力に連動する検出信号を生成する検出回路とを備える。磁界発生部は、電源の駆動電圧負荷の電流経路に設けられ、負荷を流れる電流の大きさに応じた磁界を発生する。電流電圧変換回路は、電源の駆動電圧に比例する印加電流を生成する。検出回路は、磁界の強度に応じて抵抗が変化する磁気抵抗効果素子を含む。

特願２０１６−１３３４９９号公報

特許文献１に開示される電力センサでは、負荷回路に磁界発生部及び磁気抵抗効果素子を含むブリッジ回路を接続する必要があり、電力をセンシングするための回路を負荷回路に接続しなければならなかった。このため、既存の負荷回路の電力をセンシングする場合には負荷回路を加工しなければならず、使用のための負担や制約が多かった。なお、このような負担や制約は、電圧や電流のセンシングについても同様のことが言える。

本発明は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、導体非接触で、簡易に電力又は電流のうち少なくとも１つを計測することが可能な計測装置を提供することを目的とする。

本開示の一側面に係る電力計測装置は、被覆電線を介して電源に接続される負荷の電力を計測する電力計測装置であって、第１部分と、第２部分とを備える。第１部分は、前記被覆電線の前記負荷の一端側に装着されるように構成される。第２部分は、前記第１部分と電気的に接続され、前記被覆電線の前記負荷の他端側に装着されるように構成される。前記第１部分は、前記被覆電線の導体と容量結合可能に構成される第１電極部を含む基板と、前記被覆電線の被覆表面に対して前記基板を固定するように構成される第１ホルダ部とを有する。前記第２部分は、前記被覆電線の導体と容量結合可能に構成される第２電極部と、前記被覆電線の被覆表面に対して前記第２電極部を固定するように構成される第２ホルダ部とを有する。前記基板は、電圧検出回路と、電力出力回路とをさらに有する。電圧検出回路は、前記第１電極部及び前記第２電極部に電気的に接続されるとともに、前記負荷に加わる電圧に応じた検出電圧を出力するように構成される。電力出力回路は、前記導体を流れる電流により発生する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子を含むとともに、前記検出電圧が印加されると前記電力に応じた信号を出力するように構成される。

上記構成によれば、負荷が接続される回路の電圧検出に相当する処理を容量結合にて行い、電流検出に相当する処理を磁気抵抗効果素子を用いて行うため、被覆電線に対して非接触で電力を計測することが可能である。また、電力計測処理のための回路は、被覆電線に装着される第１部分の基板に実装される。これにより、電圧の検出を行う部分と、信号処理を行う部分とが一体化したコンパクトな構成とすることができる。

上記一側面に係る電力計測装置では、前記第１ホルダ部は、内側面に前記基板が配置されるとともに、開閉可能に構成される第１ピンチ部を有してもよい。前記第１ピンチ部は、前記第１部分が前記被覆電線に装着された状態において閉状態となり、前記被覆電線の周面を環状に囲むように構成される。また、前記第２ホルダ部は、内側面に前記第２電極部が配置されるとともに、開閉可能に構成される第２ピンチ部を有してもよい。前記第２ピンチ部は、前記第２部分が前記被覆電線に装着された状態において閉状態となり、前記被覆電線の周面を環状に囲むように構成される。

上記構成によれば、開閉可能に構成される第１及び第２ピンチ部によって、第１部分及び第２部分が被覆電線に容易に装着可能となる。

上記一側面に係る電力計測装置では、前記第１ホルダ部は、前記第１ピンチ部を閉じる方向に付勢する付勢部材をさらに有していてもよい。前記第２ホルダ部は、前記第２ピンチ部を閉じる方向に付勢する付勢部材をさらに有していてもよい。

上記構成によれば、第１部分及び第２部分がワンタッチで被覆電線に装着可能となる。

上記一側面に係る電力計測装置では、前記基板には、少なくとも２以上のフレキシブル部が形成されてもよい。前記フレキシブル部は、前記基板が前記被覆電線の被覆表面に対して固定された状態において、前記フレキシブル部がそれぞれ屈曲し、前記被覆電線の周面を囲む多角形の筒状体を形成するように構成されてもよい。

上記構成によれば、電極部を有する基板が多角形の筒状体を形成しつつ被覆電線の周面を囲むため、容量結合による電圧検出の精度を高めることができる。また、被覆電線の径に応じて被覆電線の周面にフィットするような多角形を選択することができるため、無駄なスペースが発生せず、限られたスペースの中でも使用することができる。

上記一側面に係る電力計測装置では、前記電力出力回路は、前記磁気抵抗効果素子を少なくとも２以上含んでいてもよい。また、前記少なくとも２以上の磁気抵抗効果素子は、前記基板が形成する多角形の筒状体の軸に対して対称となるように配置されてもよい。

磁気抵抗効果素子は、磁界の強度に応じて電気抵抗値が変化する。上記構成によれば、複数の磁気抵抗効果素子を備えることで磁界検出の感度が向上する。磁界の強度は、被覆電線を流れる電流に比例するため、磁界検出の感度が向上すると、電流検出の感度も同様に向上する。磁界の強度は、被覆電線の導体の軸からの距離にも依存する。多角形の筒状体の軸に対して対称となるように磁気抵抗効果素子を配置すると、磁気抵抗効果素子と被覆電線の中心軸との距離にバラツキが生じたとしても、磁気抵抗効果素子による検出値を平均化することで、その影響を低減し、検出精度を高めることができる。

上記一側面に係る電力計測装置では、前記基板は、複数の層を有してもよい。前記第１電極部は、前記複数の層のうちの１つの層である電極層を形成してもよい。前記電圧検出回路及び前記電力出力回路は、前記電極層とは異なる層に形成されてもよい。

上記一側面に係る電力計測装置では、前記基板は、前記第１ピンチ部の閉状態において、前記電極層が前記第１ピンチ部の内側面に対して最も遠くなるように前記第１ホルダ部に配置されるとともに、前記電極層とそれ以外の層との間に配置されるシールド層をさらに有してもよい。前記シールド層は、導体からなり、前記被覆電線と前記第１電極部とを囲むファラデーシールドを形成するように構成されてもよい。

上記構成によれば、基板の層のうち、電極層が被覆電線に対して最も近接するように配置され、その外側がシールド層によって電界的にシールドされる。これにより、外乱の影響が低減され、電極層と被覆電線の導体との容量結合による電圧検出の精度が向上する。

本開示の別の側面に係る電流計測装置は、被覆電線の導体を流れる電流を測定する電流計測装置であって、奇数個の磁気センサと、ホルダ部とを備える。奇数個の磁気センサは、前記電流により発生する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子を含む。ホルダ部は、前記被覆電線の周面に対して前記磁気抵抗効果素子を固定するように構成される。前記磁気センサは、前記ホルダ部によって前記被覆電線の周面に対して固定されたとき、前記被覆電線の周面を囲むように配置される。

なお、磁気センサが被覆電線の周面を囲むように配置される状態には、磁気センサが１つの場合も含むものとする。

本開示のさらに別の側面に係る電圧計測装置は、被覆電線を介して電源に接続される負荷に加わる電圧を計測する電圧計測装置であって、第１部分と、第２部分とを備える。第１部分は、前記被覆電線の前記負荷の一端側に装着されるように構成される。第２部分は、前記第１部分と電気的に接続され、前記被覆電線の前記負荷の他端側に装着されるように構成される。前記第１部分は、前記被覆電線の導体と容量結合可能に構成される第１電極部を含む基板と、前記被覆電線の被覆表面に対して前記基板を固定するように構成される第１ホルダ部とを有する。前記第２部分は、前記被覆電線の導体と容量結合可能に構成される第２電極部と、前記被覆電線の被覆表面に対して前記第２電極部を固定するように構成される第２ホルダ部とを有する。前記基板は、電圧検出回路をさらに有する。電圧検出回路は、前記第１電極部及び前記第２電極部に電気的に接続されるとともに、前記負荷に加わる電圧に応じた検出電圧を出力するように構成される。

本発明によれば、被覆電線に装着可能で、既存の回路を加工することなく、電力、電圧及び電流のうち少なくとも１つの被計測値を計測可能な計測装置が提供される。

第１実施形態に係る計測装置の使用例を示す図。 第１実施形態に係る計測装置の装着状態を示す側面図。 第１実施形態に係る計測装置の基板の平面概略図。 第１実施形態に係る計測装置の基板の断面図。 第１実施形態に係る基板の電極層の平面図。 第１実施形態に係る基板のシールド層の平面図。 第１実施形態に係る基板の第２層の平面図。 第１実施形態に係る基板の第１層の平面図。 第１実施形態に係る計測装置の電気的構成を示すブロック図。 第１実施形態に係る計測装置の回路構成例を示す図。 一実施形態に係る磁気抵抗効果素子の平面図。 別の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の平面図。 一実施形態に係るＭＲパッケージの断面模式図。 第２実施形態に係る計測装置の使用例を示す図。 第２実施形態に係る計測装置の回路構成例を示す図。 変形例に係る計測装置の斜視図。 変形例に係る計測装置の装着方法を示す側面図。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

計測装置１は、主として図１（及び図１２）に示すような負荷３００を含む負荷回路Ｃ０に適用される。負荷３００は、被覆電線４００を介して交流電源５００に接続される。被覆電線４００は、導電性の導体４０１と、導体４０１を覆う絶縁性の被覆４０２とを備える。計測装置１は、被覆電線４００に外付け装着可能に構成される。つまり、計測装置１は導体接触することなく負荷回路Ｃ０に関する被計測値を計測することができる。被計測値としては、負荷３００の両端の電位差（電圧）、負荷３００を流れる電流及び負荷３００の電力等が挙げられる。計測装置１は、電力、電流、又は電圧の被計測値のうち、少なくとも１つを計測し、出力する装置として構成されることができる。

第１実施形態（電力計測装置）
以下では、第１実施形態として、電力計測装置としての計測装置１について説明する。第１実施形態に係る計測装置１は、第１部分１０と、第２部分２０とを備える。第１部分１０及び第２部分２０は、それぞれクリップ型の外観を有し、被覆電線４００に容易に装着することができる。図１に示す例では、第１部分１０が負荷３００の一端側に、第２部分２０が負荷３００の他端側の被覆電線４００にそれぞれ装着されている。第１部分１０又は第２部分２０が被覆電線４００に装着された状態を装着状態と称する。

後述するように、第１部分１０及び第２部分２０は、負荷３００の両端の電圧ｖｃを容量結合により検出するための第１電極部１５３及び第２電極部２５３をそれぞれ有する。第２電極部２５３は、導電線３０により第１部分１０に電気的に接続されており、後述する電圧検出や電力出力のための信号処理は、第１部分１０の第１基板１７０（後述する）に実装される回路によって行われる。

図２は、装着状態の第１部分１０（第２部分２０）の側面図である。第１部分１０と第２部分２０とは、外観上共通の構成を有するため、以下では第１部分１０を主として説明する。

第１部分１０は、第１ホルダ部１００と、第１基板１７０とを有する。第１ホルダ部１００は、被覆電線４００の被覆４０２表面に対して第１基板１７０を固定する部分である。後述するように、第１基板１７０は複数の層を有する多層基板である。なおかつ第１基板１７０はリジッドフレキシブル基板であり、第１基板１７０には屈曲可能なフレキシブル部１４１ａ及び１４１ｂと、屈曲しないリジッド部１４２ａ，１４２ｂ，及び１４２ｃとが形成されている（図３参照）。第１基板１７０は、第１ホルダ部１００の内側面に部分的に固定されており、第１ホルダ部１００（第１ピンチ部１１０）の開閉運動に連動して変形することができる。また、第１基板１７０は、装着状態において、フレキシブル部が屈曲して一端部と他端部とが合わさるように変形し、リジッド部が辺に、フレキシブル部が頂点にそれぞれ対応する、多角形の筒状体を形成するように構成される。本実施形態に係る第１基板１７０は、装着状態において図２に示すような略三角形の筒状体を形成する。筒状体の内側面が被覆電線４００に当接することにより、第１基板１７０が被覆４０２表面に対して固定される。つまり、装着状態において、筒状体の軸と被覆電線４００の導体４０１の中心軸とは概ね一致する。第１基板１７０のリジッド部１４２ａ，１４２ｂ，及び１４２ｃにおいて、筒状体の軸を基準として外側に位置する面には、それぞれ非磁性体材料からなる板状のシールド部材４０が設けられてもよい。シールド部材４０は、計測装置１の外部からのノイズを低減する電界シールドの役割を果たす。シールド部材４０を構成する材料の例としては、例えば銅が挙げられる。

第１ホルダ部１００は、開閉可能な第１ピンチ部１１０を有する。第１ピンチ部１１０の内側面１０１には、第１基板１７０が配置される。第１ピンチ部１１０は、一対の第１ピンチ部１１０ａ及び１１０ｂとを備える。第１ピンチ部１１０ａ，ｂは、第１回動軸１１２を介して互いに連結されている。第１ピンチ部１１０ａ，ｂが回動し、第１ピンチ部１１０ａの先端部１１１ａと第１ピンチ部１１０ｂの先端部１１１ｂとが離間している状態を第１ピンチ部１１０の開状態と称する。また、先端部１１１ａと先端部１１１ｂとが当接している状態を第１ピンチ部１１０の閉状態と称する。第１ピンチ部１１０は、第１部分１０の装着状態において閉状態となり、被覆電線４００の周面を環状に囲む。

第１ホルダ部１００は、第１ピンチ部１１０を閉じる方向に付勢する第１付勢部材１１３をさらに備える。本実施形態では、第１付勢部材１１３は第１ピンチ部１１０ａの後端部１１４ａと第１ピンチ部１１０ｂの後端部１１４ｂとの間に設置されたバネである。第１付勢部材１１３（バネ）は、第１ピンチ部１１０ａの後端部１１４ａと第１ピンチ部１１０ｂの後端部１１４ｂとが互いに離間する方向へと第１ピンチ部１１０ａ，ｂを付勢する。従って、外部から何も力が加えられていない状態では、第１ピンチ部１１０は閉状態を保つ。なお、第１付勢部材１１３は、図２ではコイル状のバネで表されているが、これはあくまでも一例であり、第１付勢部材１１３の形状や素材は特に限定されない。第１付勢部材１１３は例えば板バネ、ゴム又はエラストマー等であってもよい。また、第１付勢部材１１３が設置される第１ピンチ部１１０の部位も、図２の例に限定されない。

第２部分２０は、第２ホルダ部２００と、第２基板２７０とを有する。後述するように、第２基板２７０は、第２電極部２５０を含む。第２ホルダ部２００は、被覆電線４００の被覆４０２表面に対して第２基板２７０（第２電極部２５０）を固定する部分である。第２ホルダ部２００は、内側面に第２基板２７０（第２電極部２５０）が配置されるとともに、開閉可能に構成される第２ピンチ部２１０を有する。第２ピンチ部２１０は、第２回動軸２１２と、対向する一対の第２ピンチ部２１０ａ及び２１０ｂとから構成される。第２ピンチ部２１０ａは先端部２１１ａ及び後端部２１４ａを有し、第２ピンチ部２１０ｂは先端部２１１ｂ及び後端部２１４ｂを有する。また、第２ホルダ部２００は、第２ピンチ部２１０を閉じる方向に付勢する第２付勢部材２１３をさらに備える。第２ホルダ部２００の構成及び動作は、第１ホルダ部１００と共通するので、ここでは説明を省略する。

第１ピンチ部１１０及び第２ピンチ部２１０は、磁性体材料で形成されてもよい。このようにすることで、第１部分１０及び第２部分２０の装着状態において、第１基板１７０及び第２基板２７０の形成する筒状体が磁性体材料で囲まれるため、外部からの磁界の影響を低減し、後述する電力計測の精度を向上させることができる。ただし、第１ピンチ部１１０及び第２ピンチ部２１０を形成する材料は磁性体材料に限定されず、計測装置１の使用される外部環境や用途に応じて適宜選択されてよい。

以下では、第１基板１７０及び第２基板２７０の構成について説明する。本実施形態では、第１基板１７０及び第２基板２７０は、第１基板１７０のみに後述する磁気抵抗効果素子ＭＲや各種の回路が実装される点を除き、共通の構成を有する。このため、以下では第１基板１７０を主として説明する。

図３に示すように、第１基板１７０は、平面視において矩形であり、屈曲可能な２つのフレキシブル部１４１ａ及び１４１ｂと、屈曲可能でない３つのリジッド部１４２ａ，１４２ｂ，及び１４２ｃとを有する。フレキシブル部１４１ａ，ｂは、例えばポリイミド等のフレキシブル素材をベース材として形成され、繰り返して屈曲させることが可能である。リジッド部は、例えばガラスエポキシ等のリジッド素材をベース材として形成され、力を加えてもほとんど屈曲しない。フレキシブル部１４１ａ，ｂは、例えばフレキシブル素材をベース材とする屈曲可能なフレキシブル部材１４０の面上に、リジッド素材をベース材とする板状のリジッド部材が貼り付けられることにより形成される。

本実施形態では、前述の矩形を３等分する２本の線（図３に破線で示す）に沿って、第１基板１７０に２つのフレキシブル部１４１ａ及び１４１ｂが形成される。つまり、矩形のフレキシブル部材１４０の面上に、隙間を空けて３つの長方形のリジッド部材が貼り付けられることにより、２つのフレキシブル部１４１ａ，ｂと、３つのリジッド部１４２ａ〜ｃとが形成される。第１基板１７０の幅方向の端部１７１ａは、第１ピンチ部１１０ａの先端部１１１ａの内側面１０１に固定される。同様に、第１基板１７０の幅方向の端部１７１ｂは、第１ピンチ部１１０ｂの先端部１１１ｂの内側面１０１に固定される。これにより、第１ピンチ部１１０の閉状態において第１基板１７０の端部１７１ａ，ｂが互いに当接して、フレキシブル部１４１ａ，ｂのそれぞれが屈曲する部分と端部１７１ａ，ｂの当接部を頂点とし、リジッド部１４２ａ〜ｃをそれぞれ一辺とする略三角形の筒状体が形成される。

一方、第１ピンチ部１１０の開状態においては、第１ピンチ部１１０ａ，ｂの先端部１１１ａ，ｂが離間するのに連動して端部１７１ａ，ｂが互いに離間し、端部１７１ａ，ｂの間に被覆電線４００を通過させるための空間が形成される。端部１７１ａ，ｂの間を被覆電線４００が通過した後、第１ピンチ部１１０が閉状態にされると、第１基板１７０は被覆電線４００の周面を囲む略三角形の筒状体を形成する。

第２基板２７０は、平面視において第１基板１７０と共通の形状を有する。第２基板２７０は、矩形のフレキシブル部材２４０の表面に形成される屈曲可能な２つのフレキシブル部２４１ａ，ｂ及び屈曲可能でない３つのリジッド部２４２ａ，２４２ｂ，及び２４２ｃを有する。第２基板２７０の幅方向の端部２７１ａは、第２ピンチ部２１０ａの先端部２１１ａの内側面２０１に固定される。同様に、第２基板２７０の幅方向の端部２７１ｂは、第２ピンチ部２１０ｂの先端部２１１ｂの内側面２０１に固定される。各部の構成及び動作は第１基板１７０と共通するため、ここでは説明を省略する。

図４は、本実施形態に係る第１基板１７０及び第２基板２７０の断面模式図である。以下では、説明の便宜のため、図４の上下方向を「上下」と称し、これを基準に説明を行う。第１基板１７０は、上方向から下方向に向かって順に第１層１５０、第２層１５１、第３層１５２及び第４層１５３を有する。第１層１５０及び第２層１５１は、リジッド素材をベース材として形成される層であり、ともにリジッド部１４２ａ〜ｃを構成する。第３層１５２及び第４層１５３は、フレキシブル素材をベース材として形成される層であり、ともにフレキシブル部材１４０を構成する。第３層１５２及び第４層１５３のうち、第１層１５０及び第２層１５１が積層していない部分がフレキシブル部１４１ａ，ｂを形成する。

第４層１５３（電極層）は、ポリイミド層１５３０の片面に形成される銅箔層１５３１と、銅箔の表面を保護するカバーレイフィルム１５３２とを含む層であり、本発明の第１電極部に相当する。以下、第１電極部にも第４層１５３と同様の符号を付し、第１電極部１５３と称する。第１電極部１５３は、第１部分１０の装着状態において、導体４０１と容量結合する。

図５は、第１電極部１５３の平面図である。図５に示すように、銅箔層１５３１は、面積が異なる２つの部分に分かれて形成される。面積が大きい方を大面積部１５３１ａ、面積が小さい方を小面積部１５３１ｂとそれぞれ称する。小面積部１５３１ｂは、第１層１５０に含まれる磁気抵抗効果素子ＭＲを含むＭＲパッケージＭＲＰ（後述する）の下に位置する部分である。磁気抵抗効果素子ＭＲは、導体４０１を流れる電流により発生する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する素子である。従って、より多くの磁束を磁気抵抗効果素子ＭＲに集めて集磁効果を高めるため、小面積部１５３１ｂにおいて、全体的または部分的に銅箔が除かれてもよい。部分的に銅箔が除かれる場合は、例えば図５において破線で示すように、ＭＲパッケージＭＲＰが存在する部分の真下の部分だけを除くことができる。

第１基板１７０は、第１電極部１５３を最下の層として有するとともに、第１ピンチ部１１０の閉状態において、第１電極部１５３が第１ピンチ部１１０の内側面１０１に対して最も遠くなるように第１ピンチ部１１０に配置されるのが望ましい。第１基板１７０をこのように配置することで、第１部分１０の装着状態において、第１基板１７０が有する層のうち、導体４０１に第１電極部１５３が最も近接する。これにより、第１電極部１５３と導体４０１との容量結合効果が高まり、電圧ｖｃ検出の精度がより向上する。

第３層１５２（シールド層１５２）は、第４層１５３と第２層１５１との間に形成される。より具体的には、第３層１５２はポリイミド層１５３０の第４層１５３とは反対の面に形成される銅箔層１５２０を含む層である。なお、図４に示すように、銅箔層１５２０の表面のうち、リジッド部１４２ａ〜ｃが積層していない部分は、カバーレイフィルム１５２５で保護されている。

図６は、第３層１５２の平面図である。図６に示すように、第１層１５０に含まれる後述するＭＲパッケージＭＲＰの真下に位置する部分だけは銅箔が除かれ、ＭＲパッケージＭＲＰの配線が形成される配線部１５２１となっている。第３層１５２は、導体で形成されることにより、第１部分１０の装着状態において導体４０１と第１電極部１５３とを囲むファラデーシールドを形成する（ただし、配線部１５２１を除く）。これによって、第１電極部１５３から第１層１５０及び第２層１５１が電界的に遮蔽され、第１層１５０及び第２層１５１に実装される回路の信号に与える影響が抑制される。また、銅箔は非磁性体としての性質を有するため、第１層１５０及び第２層１５１に実装される回路（ＭＲパッケージＭＲＰを除く）のハム成分に対する誘導シールドの機能をも兼ねている。

第２層１５１は、第３層１５２の銅箔層１５２０に積層される絶縁性フィルム層１５１０と、絶縁性フィルム層１５１０の片面に形成される銅箔層１５１１とを含む層である。図７は第２層１５１の平面図である。図７に示すように、絶縁性フィルム層１５１０には部分的に銅箔層１５１１が形成されない。銅箔層１５１１が形成されない部分は、ＭＲパッケージＭＲＰが存在する部分の真下の部分であり、これによって集磁効果を高めることができる。

第２層１５１は、主として短冊状部分１５１ａ，短冊状部分１５１ｂ，短冊状部分１５１ｃの３つの部分に分かれており、それぞれがリジッド部１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃを構成する。銅箔層１５１１は、第１層１５０に実装される各回路のグランドＧとして機能する。また、第１層１５０に実装される電源回路３１６の配線が形成される。

第１層１５０は、第２層１５１に積層される絶縁性フィルム層１５００と、絶縁性フィルム層１５００の片面に形成される銅箔層１５０１とを含む層である。図８は第１層１５０の平面図である。図８に示すように、第２層１５１は、主として短冊状部分１５０ａ，短冊状部分１５０ｂ，短冊状部分１５０ｃの３つの部分に分かれており、それぞれがリジッド部１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃを構成する。

第１層１５０は、電圧検出回路Ｃ１、磁気抵抗効果素子ＭＲを含む電力出力回路Ｃ２及びこれらを駆動するための電源回路３１６が実装される層である。電圧検出回路Ｃ１は、負荷３００に加わる電圧ｖｃに応じた検出電圧ｖｋを出力する。電力出力回路Ｃ２は、磁気抵抗効果素子ＭＲを含むとともに、検出電圧ｖｋが印加されると負荷３００の電力に応じた信号を出力する。

第１電極部１５３に発生する電流は、第１層１５０の端子Ｊ１を介して電圧検出回路Ｃ１に入力される。また、第１層１５０は、端子Ｊ２を有する。端子Ｊ２は、導電線３０を介して第２基板２７０の第２電極部２５３（後述する）と接続されており、第２電極部２５３に発生する電流は、端子Ｊ２を介して第２電極２５３電圧検出回路Ｃ１に入力される。

電力出力回路Ｃ２は、磁気抵抗効果素子ＭＲを含む。本実施形態では、磁気抵抗効果素子ＭＲを４つ含んで構成されるＭＲパッケージＭＲＰが電力出力回路Ｃ２に含まれ、第１層１５０に実装される。図８にＭＲパッケージＭＲＰの実装される位置を破線で示す。図８に示すように、ＭＲパッケージＭＲＰは、３つの短冊状部分１５０ａ〜ｃにそれぞれ１個ずつ実装される。各回路及びＭＲパッケージＭＲＰの詳細については、後述する。

図４に示すように、第２基板２７０は、上方向から下方向に向かって順に第１層２５０、第２層２５１、第３層２５２及び第４層２５３を有する。第２基板２７０は、層２５００、２５０１、２５１０、２５１１、２５２５、２５２０、２５３０〜２５３２を含み、これらの層は、第１基板１７０に含まれる各層とそれぞれ対応する。また、第１層２５０は３つの短冊状部分２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃに分かれており、第２層２５１は３つの短冊状部分２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃに分かれている。以下では、第２基板２７０の第１基板１７０と共通する構成については説明を省略し、第２基板２７０が第１基板１７０と相違する点について説明する。

第２基板２７０の第４層２５３は、本発明の第２電極部に相当する。以下、第２電極部についても同様の符号を付し、第２電極部２５３と称する。第２電極部２５３は、第２部分２０の装着状態において、被覆電線４００の導体４０１と容量結合する。第２電極部２５３は、後述する第２基板２７０の第１層２５０の端子に接続される導電線３０を介して、第１基板１７０の電圧検出回路Ｃ１（端子Ｊ２）に電気的に接続されている。

第２基板２７０は、第２電極部２５３を最下の層として有するとともに、第２ピンチ部２１０の閉状態において、第２電極部２５３が第２ピンチ部２１０の内側面２０１に対して最も遠くなるように第２ピンチ部２１０に配置されるのが望ましい。第２基板２７０をこのように配置することで、第２部分２０の装着状態において、第２基板２７０が有する層のうち、導体４０１に第２電極部２５３が最も近接する。これにより、第２電極部２５３と導体４０１との容量結合効果が高まり、電圧検出の精度がより向上する。

第１基板１７０の第３層１５２では、ＭＲパッケージＭＲＰの配線が配置される配線部１５２１が形成され、配線部１５２１において銅箔が除かれていた。しかしながら、第２基板２７０にはＭＲパッケージＭＲＰが実装されないため、配線部１５２１が形成されていなくてもよい。つまり、全面的に銅箔層２５２０が形成されてもよい。

第１基板１７０の第２層１５１では、集磁効果を高めるため、部分的に銅箔層１５１１が除かれて絶縁性フィルム層１５１０が表面に露出していた。しかしながら、第２基板２７０にはＭＲパッケージＭＲＰが実装されないため、第２層２５１の全面に銅箔層２５１１が形成されてもよい。また、第１基板１７０の第２層１５１には、電源回路３１６の配線が形成されたが、第２基板２７０の第１層２５０には電圧検出回路Ｃ１、磁気抵抗効果素子ＭＲ、電力出力回路Ｃ２及び電源回路３１６が実装されないため、第２層２５１にはこれらの配線は形成されない。ただし、第２部分２０の装着状態において第２基板２７０が図２に示すような略三角形の筒状体を形成するために、第２基板２７０の第２層２５１はリジッド素材をベース材として形成されることが望ましい。

第２基板２７０は、第１層２５０を最上の層として有する。第１層２５０は、第１基板１７０と共通の構成を有するが、第１層２５０にはＭＲパッケージＭＲＰや各回路を構成する素子等は実装されない。

以下では、計測装置１の電気的構成及び第１部分１０の第１基板１７０に実装される各回路の詳細について説明する。なお、計測装置１の構成では、出力する信号により、負荷３００に加わる電圧、Ｃ０を流れる交流電流ｉ０、及び負荷３００の電力（有効電力、無効電力、皮相電力、瞬時電力）等を計測することができる。以下では、負荷３００の有効電力を計測する場合を例として説明を行う。

図９は、本実施形態の計測装置１の電力計測に係る部分の電気的な構成を示すブロック図である。また、図１０は、計測装置１の実装用回路図であり、図９に示される各回路の実装例を示す。図１０では、図９に示される回路と対応する部分に同一の符号を付してある。

図９に示すように、電圧検出回路Ｃ１は、第１電極部１５３に接続されるＩＶ（電流電圧）変換回路３１０と、第２電極部２５３に接続されるＩＶ変換回路３１１とを含む。ＩＶ変換回路３１０には、第１電極部１５３と導体４０１との容量結合により第１電極部１５３に生じる電流Ｉ１が信号として入力される。電流Ｉ１は、第１部分１０が装着される部分の交流電圧ｖ１の時間微分値と、第１電極部１５３と導体４０１との結合性容量とに比例し、その位相は交流電圧ｖ１の位相よりもπ／２進んでいる。ＩＶ変換回路３１０は、入力された電流Ｉ１を、所定の電圧Ｖｂを基準とする電圧Ｖ１を表す信号に変換する。

ＩＶ変換回路３１１には、第２電極部２５３と導体４０１との容量結合により第２電極部２５３に生じる電流Ｉ２が信号として入力される。電流Ｉ２は、第２部分２０が装着される部分の交流電圧ｖ２の時間微分値と、第２電極部２５３と導体４０１との結合性容量とに比例し、その位相は交流電圧ｖ２の位相よりもπ／２進んでいる。ＩＶ変換回路３１１は、入力された電流Ｉ２を、所定の電圧Ｖｂを基準とする電圧Ｖ２を表す信号に変換する。

ＩＶ変換回路３１０及び３１１の出力信号は、ともに差動増幅器３１２に入力され、（Ｖ１−Ｖ２）が所定のゲインで増幅されて出力される。差動増幅器３１２から出力された信号は、後段の位相変調回路３１３に入力される。位相変調回路３１３は、例えばオールパスフィルタであり、入力信号の振幅に影響を与えることなく位相をシフトする。位相変調回路３１３からは、入力された信号の位相がπ／２だけ遅れ、負荷３００に印加される電圧ｖｃに応じた検出電圧ｖｋが出力される。

図９に示すように、電圧検出回路Ｃ１の位相変調回路３１３から出力された検出電圧ｖｋは、電力出力回路Ｃ２に含まれる電力センサ回路３１４に印加される。電力センサ回路３１４は、導体非接触で負荷回路Ｃ０に流れる交流電流ｉ０を検出するように構成される電流センサ素子を含む。本実施形態では、電流センサ素子は磁気抵抗効果素子ＭＲである。第１層１５０の短冊状部分１５０ａ〜ｃのそれぞれに実装される３つのＭＲパッケージＭＲＰには、同じ特性を有する磁気抵抗効果素子ＭＲが４つ含まれる。３つのＭＲパッケージＭＲＰは、ブリッジ回路を形成するように互いに接続される（図１０参照）。３つのＭＲパッケージＭＲＰが互いに接続されることで、それぞれのＭＲパッケージＭＲＰに含まれる磁気抵抗効果素子ＭＲの磁気抵抗効果が平均化される。この構成によれば、導体４０１の中心からそれぞれのＭＲパッケージＭＲＰの距離にバラツキが生じたとしても、その影響をキャンセルすることができる。ブリッジ回路には、検出電圧ｖｋが印加される。ブリッジ回路の非平衡電圧の信号処理には、例えばゼロドリフトアンプ等を用いることができる。

磁気抵抗効果素子ＭＲとしては、例えば特許文献１に開示されている磁気抵抗効果素子を用いることができる。磁気抵抗効果素子ＭＲは、図１１Ａに示すように、短冊状の磁性体３１４０の両端に電極３１４１，３１４１が設けられた素子である。短冊状の長手方向には磁化容易軸が誘導されている。磁気抵抗効果素子ＭＲは、導体４０１を流れる交流電流ｉ０により発生する交番磁界Ｈが印加されると、磁気抵抗効果により電気抵抗が変化する。磁気抵抗効果素子ＭＲは、特許文献１に開示されているように、交番磁界Ｈの強度に比例して電気抵抗が変化するように構成することができる。交番磁界Ｈの強度は、交流電流ｉ０の大きさに比例するため、磁気抵抗効果素子ＭＲの電気抵抗も交流電流ｉ０の大きさに比例して変化する。

また、磁気抵抗効果素子ＭＲは、図１１Ｂに示すように短冊状の磁性膜３１４２の表面に導電性材料で形成された導体部３１４３が設けられ、所謂バーバーポールパターンが形成されたものであってもよい。

図１１Ｃは第１層１５０上に実装されたＭＲパッケージＭＲＰの断面模式図である。図１１Ｃに示すように、ＭＲパッケージＭＲＰは、磁気抵抗効果素子ＭＲの表面上に設置されるバイアス磁石３１４４をさらに含んでいてもよい。このようにすることで、磁気抵抗効果素子ＭＲにバイアス磁界を印加し、さらに磁気抵抗効果素子ＭＲの感度を高めることができる。

電力センサ回路３１４から出力された出力信号を後段のローパスフィルタＬＰＦ３１５に入力すると、負荷３００の有効電力に応じた出力が抽出される。有効電力に応じた出力信号は、端子Ｊ３Ａを介して計測装置１の外部装置に入力することができる。外部装置は、例えば有効電力をリアルタイムで表示する表示器とすることができる。また、出力信号を外部装置によりデジタル信号に変換してもよい。さらに、外部装置は有効電力のデータを記憶する記憶装置や、有効電力のデータをネットワーク接続によって送信可能にする通信装置等に接続されていてもよい。

第２実施形態（電流計測装置）
以下では、第２実施形態として、電流計測装置としての計測装置１について説明する。計測装置１は、外観としては第１実施形態で説明した第１部分１０と共通の外観を有する。すなわち、計測装置１はクリップ型の外観を有し、被覆電線４００に容易に装着することができる。図１２に示す例では、計測装置１が負荷３００の一端側に装着されている。負荷回路Ｃ０において、計測装置１の装着される位置は適宜選択することができる。

計測装置１は、奇数個の磁気センサを備え、これらの磁気センサにより被覆電線４００の導体４０１を流れる交流電流ｉ０を導体非接触で計測する。奇数個の磁気センサは、前記電流により発生する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子を含む。第２実施形態では、計測装置１は３個の磁気センサを備える。ここで、磁気抵抗効果素子は第１実施形態で説明した磁気抵抗効果素子ＭＲと共通の構成を有する。また、磁気センサは第１実施形態で説明したＭＲパッケージＭＲＰと共通の構成を有する。このため、磁気抵抗効果素子及び磁気センサについては、第１実施形態と同様の符号を付し、説明を省略する。

計測装置１は、被覆電線４００の周面に対して磁気センサＭＲＰを固定するように構成されるホルダ部を備える。ホルダ部は、第１実施形態で説明した第１部分１０の第１ホルダ部１００と共通の構成を有する。このため、ホルダ部については第１ホルダ部１００と同様の符号を付し、説明を省略する。

計測装置１は、磁気センサＭＲＰ及び磁気センサＭＲＰからの検出信号を出力する電流検出回路３１４Ａが実装される基板１７０Ａをさらに備える。基板１７０Ａは、第１実施形態で説明した第１基板１７０と同様、多層基板であり、リジッドフレキシブル基板である。基板１７０Ａには、第１基板１７０と同様に、図３に示すようなフレキシブル部１４１ａ及び１４１ｂと、屈曲可能でない３つのリジッド部１４２ａ，１４２ｂ，及び１４２ｃとが形成される。基板１７０Ａは、図２に示すような態様でホルダ部１００に固定される。すなわち、基板１７０Ａは、装着状態において図２に示すような略三角形の筒状体を形成する。

基板１７０Ａは、第１基板１７０と同様、フレキシブル素材をベース材とする屈曲可能なフレキシブル部材１４０と、フレキシブル部材１４０の面上に貼り付けられるリジッド部１４２ａ〜ｃとを有する。基板１７０Ａは、第１基板１７０と共通の構成を有していてもよいが、第１基板１７０から第４層１５３を省いた構成とすることができる。また、図１３に示すように、第１基板１７０に含まれる電圧検出回路Ｃ１を省き、導体４０１を流れる電流に応じた被計測値が出力される構成とすることができる。

基板１７０Ａの第１層１５０には、磁気センサＭＲＰ、電流検出回路３１４Ａ及び第１基板１７０と共通の構成を有する電源回路３１６が実装される。磁気センサＭＲＰ及び電流検出回路３１４Ａは、それぞれＭＲパッケージＭＲＰ及び電力センサ回路３１４に対応し、図８でこれらが実装される位置と同様の位置に実装される。これにより、３つの磁気センサＭＲＰは、ホルダ部１００によって被覆電線４００の周面に対して固定されたとき、被覆電線４００の周面を囲むように配置される。

特徴
上記第１実施形態に係る計測装置１は、アナログ回路を用いて交流電圧と交流電流とを乗算し、力率の負荷３００の電力を計測する。このため、電流センサと電力センサとを用い、両者の出力をＡ／Ｄ変換し、さらにプロセッサで乗算する構成の従来の電力計測装置よりも大幅な小型化を図ることができる。さらに、第１部分１０と第２部分２０とをクリップ型としたことで、空間的な余裕がなく、従来型の電力計測装置が設置することが不可能であったような配線にも容易に設置することができる。

上記第１実施形態に係る計測装置１は、交流電圧の検出に容量結合を用いるとともに、交流電流に対応する値を検出するセンサとして磁気抵抗効果素子を用いる。この構成により、導体非接触で電力を計測することが可能になり、既存の回路を何ら加工することなく電力の計測が可能となる。

上記第１実施形態に係る計測装置１は、電圧検出のための電極部、ＭＲパッケージＭＲＰ及び電力出力処理のための回路をリジッドフレキシブル基板に実装し、被覆電線４００の周面を囲む多角形の筒状体を形成する。多角形は、リジッドフレキシブル基板の大きさに対する被覆電線４００の径の大きさに応じて、被覆電線４００にリジッドフレキシブル基板がよりフィットするように適宜選択することができる。また、複数のＭＲパッケージＭＲＰは、磁気抵抗効果素子ＭＲが筒状体の軸に対称に配置されるように配置され、その出力が平均化される。このようにすることで、導体４０１の中心軸に対するＭＲパッケージＭＲＰの位置ずれによる影響を抑制して、磁気抵抗効果による電流検出の精度を高めることができる。

変形例
以上、本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。

第１ホルダ部１００（ホルダ部１００）及び第２ホルダ部２００は、クリップ型に限定されない。例えば、第１ホルダ部１００は、図１４Ａに示されるように、内側面に第１基板１７０が配置される帯状のベルト状部材１０００であってもよい。この場合、図１４Ｂに示すように、第１部分１０はベルト状部材１０００で被覆電線４００の周面を囲み、ベルト状部材１０００の両端部１０００ａ及び１０００ｂを固定部材１００１で固定することで被覆電線４００に装着することができる。固定部材１００１は、両端部に設けられたスナップボタンや面ファスナー、閂等、公知のものを適宜利用することができる。第２ホルダ部２００についても同様である。

第１基板１７０の構成は、上記第１実施形態のものに限定されない。例えば、層数は４層以外にすることもできるし、第３層１５２（シールド層）を省略することもできる。また、各回路やＭＲＰの配置される層も限定されない。例えば、電圧検出回路Ｃ１と電力出力回路Ｃ２とは異なる層に配置されてもよい。さらに、第１部分１０の装着状態において、グランドＧが形成される層が電極部１５３の形成される層よりも導体４０１の軸を基準として径方向外側に配置される限り、各層の積層順序は上記実施形態に限定されない。例えば、第１層１５０と第２層１５１との間に各回路やＭＲＰを配置してもよい。各層を構成する材料も上記実施形態に限定されず、基板を構成する材料として公知の材料を適宜選択することができる。なお、第２基板２７０についても同様である。

上記第１実施形態の計測装置１が備えるＭＲパッケージＭＲＰの数は、３個に限定されず、１個又は２個であってもよいし、４個以上であってもよい。また、ＭＲパッケージＭＲＰに含まれる磁気抵抗効果素子ＭＲの数は、４個に限定されず、適宜選択することができる。

上記第１実施形態の計測装置１において、第１基板１７０及び第２基板２７０に形成されるフレキシブル部の数は、２つに限定されない。第１部分１０及び第２部分２０の装着状態において多角形の筒状体が形成される限り、被覆電線４００の径や実施形態に応じてフレキシブル部が３つ以上形成されてもよい。例えばフレキシブル部を３つ以上形成して、第１基板１７０及び第２基板２７０が正方形、菱形、正六角形、正八角形等の筒状体を形成するように構成することができる。ＭＲパッケージＭＲＰは、必ずしも全ての辺に対応する位置に実装されていなくてもよい。計測装置１が複数のＭＲパッケージＭＲＰを備える場合、ＭＲパッケージＭＲＰは、磁気抵抗効果素子ＭＲが筒状体の軸に対称に配置されるように実装されていればよい。なお、第１基板１７０及び第２基板２７０が形成する多角形は、全ての辺の長さが等しく、被覆電線４００の周面に外接するような形状が望ましいが、厳密に全ての辺の長さが等しくなくてもよい。

上記第１実施形態では、計測装置１は負荷３００の有効電力を出力するように構成された。しかしながら、図１０に示す回路に各種のフィルタや出力端子を適宜追加することで、別の被計測値を出力することも可能である。例えば、図１０に示すように差動増幅器３１２の後段に電圧出力用端子Ｊ３Ｃを設け、直接電圧ｖｃに対応する信号を取り出すように構成してもよい。この場合、計測装置１は図９の電力出力回路Ｃ２を省いた構成とし、負荷３００の両端の電圧ｖｃを計測する電圧計測装置として構成されてもよい。また、電力センサ回路３１４から負荷３００を流れる交流電流の信号を取り出すように構成することもできる。さらに、ローパスフィルタ３１５の構成を適宜変更することで、皮相電力、無効電力及び瞬時電力の信号を出力するように構成することも可能である。図１０に皮相電力出力用の端子Ｊ３Ｂを設けた例を示す。また、例えばこれらの被計測値のうち、少なくとも２つが交互に出力されるような構成とすることも可能である。

上記第２実施形態の計測装置１が備える磁気センサＭＲＰの数は、３個に限定されず、１個であってもよいし、５個以上であってもよい。また、磁気センサＭＲＰに含まれる磁気抵抗効果素子ＭＲの数は、４個に限定されず、適宜選択することができる。

上記第２実施形態の基板１７０Ａに形成されるフレキシブル部の数は、２つに限定されず、被覆電線４００の径や実施形態に応じてフレキシブル部が３つ以上形成されてもよい。すなわち、基板１７０Ａは、例えば正方形、菱形、正六角形、正八角形等の筒状体を形成するように構成することができる。計測装置１が磁気センサＭＲＰを複数個備える場合、磁気センサＭＲＰは必ずしも多角形の全ての辺に対応する位置に実装されていなくてもよく、互いに対向しないような位置関係となっていればよい。なお、磁気センサＭＲＰは、被覆電線４００の周方向に概ね等間隔に配置されるのが望ましい。また、基板１７０Ａが形成する多角形は、全ての辺の長さが等しく、被覆電線４００の周面に外接するような形状が望ましいが、厳密に全ての辺の長さが等しくなくてもよい。

１…電力計測装置
１０…第１部分
２０…第２部分
１００…第１ホルダ部
２００…第２ホルダ部
１１０…第１ピンチ部
２１０…第２ピンチ部
１７０…第１基板
２７０…第２基板
１５３…第１電極部
２５３…第２電極部
Ｃ１…電圧検出回路
Ｃ２…電力出力回路

Claims (9)

1. 被覆電線を介して電源に接続される負荷の電力を計測する電力計測装置であって、
   前記被覆電線の前記負荷の一端側に装着されるように構成される第１部分と、
   前記第１部分と電気的に接続され、前記被覆電線の前記負荷の他端側に装着されるように構成される第２部分と、
   を備え、
   前記第１部分は、
   前記被覆電線の導体と容量結合可能に構成される第１電極部を含む基板と、
   前記被覆電線の被覆表面に対して前記基板を固定するように構成される第１ホルダ部と、
   を有し、
   前記第２部分は、
   前記被覆電線の導体と容量結合可能に構成される第２電極部と、
   前記被覆電線の被覆表面に対して前記第２電極部を固定するように構成される第２ホルダ部と、
   を有し、
   前記基板は、
   前記第１電極部及び前記第２電極部に電気的に接続されるとともに、前記負荷に加わる電圧に応じた検出電圧を出力するように構成される電圧検出回路と、
   前記導体を流れる電流により発生する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子を含むとともに、前記検出電圧が印加されると前記電力に応じた信号を出力するように構成される電力出力回路と、
   をさらに有する、
   電力計測装置。
2. 前記第１ホルダ部は、内側面に前記基板が配置されるとともに、開閉可能に構成される第１ピンチ部を有し、前記第１ピンチ部は、前記第１部分が前記被覆電線に装着された状態において閉状態となり、前記被覆電線の周面を環状に囲むように構成され、
   前記第２ホルダ部は、内側面に前記第２電極部が配置されるとともに、開閉可能に構成される第２ピンチ部を有し、前記第２ピンチ部は、前記第２部分が前記被覆電線に装着された状態において閉状態となり、前記被覆電線の周面を環状に囲むように構成される、
   請求項１に記載の電力計測装置。
3. 前記第１ホルダ部は、前記第１ピンチ部を閉じる方向に付勢する付勢部材をさらに有し、
   前記第２ホルダ部は、前記第２ピンチ部を閉じる方向に付勢する付勢部材をさらに有する、
   請求項２に記載の電力計測装置。
4. 前記基板には、少なくとも２以上のフレキシブル部が形成され、前記基板が前記被覆電線の被覆表面に対して固定された状態において、前記フレキシブル部がそれぞれ屈曲し、前記被覆電線の周面を囲む多角形の筒状体を形成するように構成される、
   請求項１から３のいずれかに記載の電力計測装置。
5. 前記電力出力回路は、前記磁気抵抗効果素子を少なくとも２以上含み、前記少なくとも２以上の磁気抵抗効果素子は、前記基板が形成する多角形の筒状体の軸に対して対称となるように配置される、
   請求項４に記載の電力計測装置。
6. 前記基板は、複数の層を有し、
   前記第１電極部は、前記複数の層のうちの１つの層である電極層を形成し、
   前記電圧検出回路及び前記電力出力回路は、前記電極層とは異なる層に形成される、
   請求項４又は５に記載の電力計測装置。
7. 前記基板は、前記第１ピンチ部の閉状態において、前記電極層が前記第１ピンチ部の内側面に対して最も遠くなるように前記第１ホルダ部に配置されるとともに、前記電極層とそれ以外の層との間に配置されるシールド層をさらに有し、
   前記シールド層は、導体からなり、前記被覆電線と前記第１電極部とを囲むファラデーシールドを形成するように構成される、
   請求項６に記載の電力計測装置。
8. 被覆電線の導体を流れる電流を測定する電流計測装置であって、
   前記電流により発生する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子を含む奇数個の磁気センサと、
   前記被覆電線の周面に対して前記磁気抵抗効果素子を固定するように構成されるホルダ部と、
   を備え、
   前記磁気センサは、前記ホルダ部によって前記被覆電線の周面に対して固定されたとき、前記被覆電線の周面を囲むように配置される、
   電流計測装置。
9. 被覆電線を介して電源に接続される負荷に加わる電圧を計測する電圧計測装置であって、
   前記被覆電線の前記負荷の一端側に装着されるように構成される第１部分と、
   前記第１部分と電気的に接続され、前記被覆電線の前記負荷の他端側に装着されるように構成される第２部分と、
   を備え、
   前記第１部分は、
   前記被覆電線の導体と容量結合可能に構成される第１電極部を含む基板と、
   前記被覆電線の被覆表面に対して前記基板を固定するように構成される第１ホルダ部と、
   を有し、
   前記第２部分は、
   前記被覆電線の導体と容量結合可能に構成される第２電極部と、
   前記被覆電線の被覆表面に対して前記第２電極部を固定するように構成される第２ホルダ部と、
   を有し、
   前記基板は、
   前記第１電極部及び前記第２電極部に電気的に接続されるとともに、前記負荷に加わる電圧に応じた検出電圧を出力するように構成される電圧検出回路
   をさらに有する、
   電圧計測装置。