JP4648241B2 - Magnetic sensor and current measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、磁気を検出可能に構成された磁気センサ、およびその磁気センサを備えた電流測定装置に関するものである。   The present invention relates to a magnetic sensor configured to be able to detect magnetism, and a current measuring device including the magnetic sensor.

この種の磁気センサとして、特開平１０−２１３５９８号公報において出願人が開示したクランプセンサが知られている。このクランプセンサは、略円弧状に形成された磁気コアをコアホルダにそれぞれ収納した可動側センサおよび固定側センサを備えて構成されている。各磁気コアは、磁性薄鋼板を積層したコア部、コア部に覆設されたボビン部、およびボビン部の周面に巻回（捲着）されたコイル（巻線）を備えて構成されている。この場合、コア部を有するコイル（以下、この種のコイルを「コア有りコイル」または「有芯コイル」ともいう）は、低レベルの磁気を正確に検出する特性を有している。このため、有芯コイルを備えたこのクランプセンサでは、低レベルの電流を正確に測定することが可能となっている。   As this type of magnetic sensor, a clamp sensor disclosed by the applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 10-213598 is known. This clamp sensor includes a movable side sensor and a fixed side sensor each storing a magnetic core formed in a substantially arc shape in a core holder. Each magnetic core is configured to include a core portion in which magnetic thin steel plates are laminated, a bobbin portion covering the core portion, and a coil (winding) wound (attached) around the bobbin portion. Yes. In this case, a coil having a core portion (hereinafter, this type of coil is also referred to as “coil with core” or “core coil”) has a characteristic of accurately detecting low-level magnetism. For this reason, in this clamp sensor provided with a cored coil, it is possible to accurately measure a low level current.

一方、出願人は、特開平１１−２９５３４８号公報において、左側センサ部および右側センサ部からなるクランプセンサの各センサ部に配設される電流センサを開示している。この電流センサは、芯材としての中空チューブの周面に巻線を施すことによって構成された可撓性を有する可撓コイル体、つまりコア部を有していないコイル（以下、この種のコイルを「空芯コイル」ともいう）で構成されている。この場合、空芯コイルは、高レベルの磁気を正確に検出する特性を有している。このため、空芯コイルを備えたこのクランプセンサでは、高レベルの電流を正確に測定することが可能となっている。
特開平１０−２１３５９８号公報（第３頁、第１図） 特開平１１−２９５３４８号公報（第２−３頁、第１図） On the other hand, the applicant discloses in JP-A-11-295348 a current sensor disposed in each sensor part of a clamp sensor including a left sensor part and a right sensor part. This current sensor is a flexible coil body having flexibility formed by winding a peripheral surface of a hollow tube as a core material, that is, a coil having no core (hereinafter referred to as this type of coil). Are also referred to as “air-core coils”). In this case, the air-core coil has a characteristic of accurately detecting a high level of magnetism. For this reason, in this clamp sensor provided with an air-core coil, it is possible to accurately measure a high level current.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-213598 (page 3, FIG. 1) JP 11-295348 A (page 2-3, FIG. 1)

ところが、上記の各クランプセンサには、改善すべき以下の課題がある。すなわち、特開平１０−２１３５９８号公報に開示したクランプセンサは、低レベルの電流を正確に測定可能な反面、有芯コイルの特性上、高レベルの電流の測定には不向きである。一方、特開平１１−２９５３４８号公報に開示したクランプセンサは、高電流を正確に測定可能な反面、空芯コイルの特性上、低レベルの電流の測定には不向きである。このため、例えば、測定箇所が複数存在して、各測定箇所の電流が低レベルから高レベルまで広範囲に亘っているときには、上記した２種類のクランプセンサを準備して、測定箇所に応じてその２種類のクランプセンサを使い分ける必要がある。このため、このような測定を行う際の作業効率を向上させるのが困難であり、この点の改善が望まれている。この場合、例えば、有芯コイルを大形化することで高レベルの電流についても測定可能に構成し、このように構成したクランプセンサだけで低レベルの電流から高レベルの電流までを測定することも考えられる。しかしながら、この構成では、クランプセンサが大形化して、取り扱い難くなって却って作業効率が低下するおそれがある。また、この構成では、クランプセンサの大形化に伴って製造コストが高騰するという問題も生じる。したがってこの構成を採用するのは困難である。   However, each clamp sensor described above has the following problems to be improved. That is, the clamp sensor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-213598 can accurately measure a low level current, but is not suitable for measuring a high level current due to the characteristics of the cored coil. On the other hand, the clamp sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-295348 can accurately measure a high current, but is not suitable for measuring a low level current due to the characteristics of the air-core coil. For this reason, for example, when there are a plurality of measurement locations and the current at each measurement location covers a wide range from a low level to a high level, the two types of clamp sensors described above are prepared, It is necessary to use two types of clamp sensors. For this reason, it is difficult to improve the working efficiency at the time of performing such measurement, and improvement of this point is desired. In this case, for example, it is possible to measure high level current by enlarging the cored coil, and measure from low level current to high level current only with the clamp sensor configured in this way. Is also possible. However, with this configuration, the clamp sensor becomes large and difficult to handle, and there is a risk that the work efficiency may be reduced. In addition, with this configuration, there is a problem that the manufacturing cost increases as the size of the clamp sensor increases. Therefore, it is difficult to adopt this configuration.

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、低レベルから高レベルに亘る電流を効率的に測定し得る磁気センサおよび電流測定装置を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem to be improved, and a main object of the present invention is to provide a magnetic sensor and a current measuring apparatus capable of efficiently measuring a current from a low level to a high level.

上記目的を達成すべく請求項１記載の磁気センサは、磁気を検出するコイルを備えた磁気センサであって、前記コイルは、磁性コアの周囲に導線を巻回した略弧状の第１コイルと、導線を巻回して空芯形に形成された第２コイルとをそれぞれ一対備えて構成され、前記一対の第１コイルは、当該両者によって環状体を構成し、前記一対の第２コイルは、前記一対の第１コイルによる当該環状体の外側の位置において、当該第１コイルの外周に沿うように配置されている。 The magnetic sensor of claim 1, wherein to achieve the above object, a magnetic sensor having a coil for detecting the magnetic, the coil has a substantially arcuate first coil wound wire around the magnetic core When, is configured to include a pair and a second coil formed on the air-core type by winding a conductive wire, respectively, the pair of first coil constitute a circular body by the both of the pair of second coils The pair of first coils are arranged along the outer periphery of the first coil at a position outside the annular body .

また、請求項２記載の磁気センサは、磁気を検出するコイルを備えた磁気センサであって、前記コイルは、磁性コアの周囲に導線を巻回した環状の第１コイルと、導線を巻回して空芯形に形成された第２コイルとをそれぞれ１つ備えて構成され、前記第２コイルは、前記第１コイルの外側の位置において、当該第１コイルの外周に沿うように配置されている。 The magnetic sensor according to claim 2 is a magnetic sensor comprising a coil for detecting magnetism, wherein the coil is formed by winding a conducting wire around a ring-shaped first coil around which a conducting wire is wound. Each of the second coils formed in an air-core shape, and the second coil is disposed along the outer periphery of the first coil at a position outside the first coil. Yes.

また、請求項３記載の電流測定装置は、請求項１または２記載の磁気センサと、当該磁気センサの検出信号に基づいて電流を測定する測定部とを備えている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a current measuring apparatus comprising: the magnetic sensor according to the first or second aspect; and a measuring unit that measures a current based on a detection signal of the magnetic sensor.

請求項１，２記載の磁気センサおよび請求項３記載の電流測定装置によれば、磁性コアを有する第１コイルと空芯形に形成された第２コイルとを備えたことにより、第１コイルが低レベルの磁気を正確に検出する特性を有し、第２コイルが高レベルの磁気を正確に検出する特性を有しているため、測定対象の電流値に応じて、第１コイルおよび第２コイルを使い分けることで、小さな電流値から大きな電流値までを測定することができる。したがって、例えば、電流値が低電流から高電流まで広範囲に亘っている複数の測定箇所の電流を測定する場合であっても、各測定箇所の電流を１台の電流測定装置で測定することができる結果、このような測定作業を効率的に行うことができる。また、測定範囲を第１コイルおよび第２コイルの２種類コイルに分担させることができるため、大形の第１コイルだけを用いて低電流から高電流までを測定可能とする構成とは異なり、両コイルを適正な大きさで構成することができる。このため、両コイルの大形化に伴う磁気センサや電流測定装置の製造コストの高騰を十分に抑えることができる。 According to the magnetic sensor according to claim 1 and 2, and the current measuring device according to claim 3, the first coil includes the first coil having the magnetic core and the second coil formed in an air core shape. Has a characteristic of accurately detecting low-level magnetism, and the second coil has a characteristic of accurately detecting high-level magnetism. By using two coils properly, it is possible to measure from a small current value to a large current value. Therefore, for example, even when measuring the current at a plurality of measurement points whose current values range from a low current to a high current over a wide range, the current at each measurement point can be measured with a single current measuring device. As a result, such measurement work can be performed efficiently. In addition, since the measurement range can be shared by two types of coils, the first coil and the second coil, unlike the configuration that enables measurement from low current to high current using only the large first coil, Both coils can be configured with an appropriate size. For this reason, the rise in the manufacturing cost of the magnetic sensor and current measuring device accompanying the upsizing of both coils can be sufficiently suppressed.

以下、本発明に係る磁気センサおよび電流測定装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, the best mode of a magnetic sensor and a current measuring device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

最初に、電流測定装置１の構成について、図面を参照して説明する。図１に示す電流測定装置１は、例えば、導線に流れる電流を非接触で測定可能なクランプ式の電流測定装置であって、磁気センサ２および本体部４を備えて構成されている。磁気センサ２は、本発明に係る磁気センサの一例であって、第１センサ３ａおよび第２センサ３ｂ（以下、両者を区別しないときには「センサ３」ともいう）を備えて構成されている。   First, the configuration of the current measuring device 1 will be described with reference to the drawings. A current measuring device 1 shown in FIG. 1 is, for example, a clamp-type current measuring device capable of measuring a current flowing through a conductive wire in a non-contact manner, and includes a magnetic sensor 2 and a main body 4. The magnetic sensor 2 is an example of a magnetic sensor according to the present invention, and includes a first sensor 3a and a second sensor 3b (hereinafter also referred to as “sensor 3” when they are not distinguished from each other).

第１センサ３ａは、図１，３，５に示すように、ケース１１、有芯コイル（コア有りコイル）１２および空芯コイル１３を備えて構成されて、ケース１１に形成された軸孔１４（図５参照）に図外のピンが挿通されることにより、そのピンを介して本体部４に回動可能に取り付けられると共に、図外のばねによって図５に示す矢印Ａの方向に付勢されている。   As shown in FIGS. 1, 3, and 5, the first sensor 3 a includes a case 11, a cored coil (coil with core) 12, and an air-core coil 13, and a shaft hole 14 formed in the case 11. By inserting a pin (not shown) through the pin (see FIG. 5), the pin is rotatably attached to the main body 4 via the pin, and is biased in the direction of arrow A shown in FIG. 5 by a spring (not shown). Has been.

ケース１１は、図３に示すように、互いに嵌合可能な樹脂製の第１ケース１１ａおよび第２ケース１１ｂを備えている。この場合、両ケース１１ａ，１１ｂは、嵌合状態において、有芯コイル１２を収容する平面視が略弧状の第１コイル収容部２１、第１コイル収容部２１に沿うようにして第１コイル収容部２１の外側に配置されて空芯コイル１３を収容する平面視が略弧状の第２コイル収容部２２（いずれも本発明における収容部に相当する：図５参照）、および電流測定装置１の使用時に第１センサ３ａを回動させるためのレバー２３を構成する。また、両ケース１１ａ，１１ｂにおける第１コイル収容部２１および第２コイル収容部２２の形成部位は、図６に模式的に示すように、嵌合状態における内周側（同図における左側）および外周側（同図における右側）が、厚み方向（同図における上下方向）の中央部に向かうに従って徐々に突出する曲面（半円状の断面形状）となるように形成されている。つまり、両ケース１１ａ，１１ｂにおける第１コイル収容部２１および第２コイル収容部２２の形成部位は、断面形状が全体として楕円状に形成されている。   As shown in FIG. 3, the case 11 includes a first case 11 a and a second case 11 b made of resin that can be fitted to each other. In this case, in the fitted state, both cases 11a and 11b are accommodated in the first coil housing so that the plan view of housing the cored coil 12 is along the substantially arc-shaped first coil housing portion 21 and first coil housing portion 21. The second coil housing portion 22 (which corresponds to the housing portion in the present invention: see FIG. 5), which is disposed outside the portion 21 and accommodates the air-core coil 13 in a plan view, and the current measuring device 1 The lever 23 for rotating the 1st sensor 3a at the time of use is comprised. Moreover, the formation site | part of the 1st coil accommodating part 21 and the 2nd coil accommodating part 22 in both cases 11a and 11b is the inner peripheral side (left side in the figure) in a fitting state, as typically shown in FIG. The outer peripheral side (the right side in the figure) is formed to be a curved surface (semicircular cross-sectional shape) that gradually protrudes toward the center in the thickness direction (the vertical direction in the figure). That is, the first coil housing part 21 and the second coil housing part 22 in both cases 11a and 11b are formed to have an elliptical cross-sectional shape as a whole.

有芯コイル１２は、本発明における第１コイルに相当し、磁気を検出して検出信号Ｓｄ１を出力する。この場合、有芯コイル１２は、比較的低レベル（小さい値）の磁気を検出するのに適した特性を有している。具体的には、有芯コイル１２は、図８に示すように、磁性体としての金属板を所要の枚数積層した磁性コア１２ａ、磁性コア１２ａにおける両端部を除く部分を被覆する樹脂製のボビン１２ｂ、ボビン１２ｂの周囲に巻回された巻線１２ｃ、および巻線１２ｃのさらに外側に取り付けられた金属製のシールド板１２ｄを備えて構成されている。また、有芯コイル１２は、平面視が略円弧状（本発明における略弧状または略環状の一例）に形成されて、図５，７に示すように、ケース１１の第１コイル収容部２１に収容されている。   The cored coil 12 corresponds to the first coil in the present invention, detects magnetism, and outputs a detection signal Sd1. In this case, the cored coil 12 has characteristics suitable for detecting a relatively low level (small value) of magnetism. Specifically, as shown in FIG. 8, the cored coil 12 includes a magnetic core 12a in which a predetermined number of metal plates as magnetic bodies are stacked, and a resin bobbin that covers a portion excluding both ends of the magnetic core 12a. 12b, a winding 12c wound around the bobbin 12b, and a metal shield plate 12d attached to the outer side of the winding 12c. Further, the cored coil 12 is formed in a substantially arc shape (an example of a substantially arc shape or a substantially annular shape in the present invention) in a plan view, and as shown in FIGS. Contained.

空芯コイル１３は、本発明における第２コイルに相当し、磁気を検出して検出信号Ｓｄ２（以下、上記した検出信号Ｓｄ１と区別しないときには「検出信号Ｓｄ」ともいう）を出力する。この場合、空芯コイル１３は、比較的高レベル（大きな値）の磁気を検出するのに適した特性を有している。具体的には、空芯コイル１３は、図９に示すように、チューブ１３ａ、およびチューブ１３ａの周囲に巻回された巻線１３ｂを備えて空芯形に形成されている。この場合、チューブ１３ａは、樹脂等の可撓性を有する非磁性材料によって両端部が中心部よりも大径の筒状に形成されている。このため、空芯コイル１３は、両端部の外径が両端部を除く部分よりも大径に形成されると共に、全体として変形可能に構成されている。また、空芯コイル１３は、図５，７に示すように、湾曲させられた状態で有芯コイル１２に沿うようにしてケース１１の第２コイル収容部２２に収容されている。   The air-core coil 13 corresponds to a second coil in the present invention, and detects a magnetism and outputs a detection signal Sd2 (hereinafter also referred to as “detection signal Sd” when not distinguished from the above-described detection signal Sd1). In this case, the air-core coil 13 has characteristics suitable for detecting a relatively high level (large value) of magnetism. Specifically, as shown in FIG. 9, the air-core coil 13 includes a tube 13a and a winding 13b wound around the tube 13a and is formed in an air-core shape. In this case, the tube 13a is formed in a cylindrical shape whose both end portions are larger in diameter than the center portion by a flexible nonmagnetic material such as resin. For this reason, the air-core coil 13 is formed so that the outer diameter of both end portions is larger than the portion excluding both end portions and can be deformed as a whole. As shown in FIGS. 5 and 7, the air-core coil 13 is housed in the second coil housing portion 22 of the case 11 along the cored coil 12 in a curved state.

第２センサ３ｂは、図１，３，５に示すように、ケース３１、並びに上記した有芯コイル１２および空芯コイル１３を備えて構成されて、ケース３１に形成された軸孔３２（図５参照）に図外のピンが挿通されることにより、そのピンを介して本体部４に回動可能に取り付けられると共に、図外のばねによって同図に示す矢印Ｂの方向に付勢されている。   As shown in FIGS. 1, 3, and 5, the second sensor 3 b includes a case 31, the cored coil 12 and the air-core coil 13, and a shaft hole 32 (see FIG. 5) is inserted into the main body 4 through the pin so as to be pivotable, and is urged in the direction of arrow B shown in FIG. Yes.

ケース３１は、図３に示すように、互いに嵌合可能な樹脂製の第３ケース３１ａおよび第４ケース３１ｂを備えている。この場合、両ケース３１ａ，３１ｂは、上記した第１ケース１１ａおよび第２ケース１１ｂと同様にして、嵌合状態において、第１コイル収容部２１、第２コイル収容部２２およびレバー２３（いずれも図５参照）を構成する。また、両ケース３１ａ，３１ｂは、第１ケース１１ａおよび第２ケース１１ｂと同様にして、図６に模式的に示すように、嵌合状態における内周側（同図における右側）および外周側（同図における左側）が、厚み方向（同図における上下方向）の中央部に向かうに従って徐々に突出する曲面となるように形成されている。   As shown in FIG. 3, the case 31 includes a resin-made third case 31 a and a fourth case 31 b that can be fitted to each other. In this case, both cases 31a and 31b are similar to the first case 11a and the second case 11b described above, in the fitted state, the first coil housing portion 21, the second coil housing portion 22 and the lever 23 (all (See FIG. 5). Moreover, both the cases 31a and 31b are similar to the first case 11a and the second case 11b, as schematically shown in FIG. 6, the inner peripheral side (right side in the figure) and the outer peripheral side ( The left side in the figure is formed to be a curved surface that gradually protrudes toward the center in the thickness direction (the vertical direction in the figure).

この場合、第１センサ３ａおよび第２センサ３ｂは、図５に示すように、非使用状態において各々の端部同士が互いに係合して環状体を構成し、この状態において有芯コイル１２および空芯コイル１３が検出信号Ｓｄ１，Ｓｄ２をそれぞれ出力する。   In this case, as shown in FIG. 5, the first sensor 3a and the second sensor 3b are engaged with each other to form an annular body in a non-use state. In this state, the cored coil 12 and The air-core coil 13 outputs detection signals Sd1 and Sd2, respectively.

本体部４は、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換部４１、表示部４２、操作部４３、検出部４４、制御部４５、およびこれらの各構成要素が収容または配設されるケース４６（図１参照）を備えて構成されている。Ａ／Ｄ変換部４１は、制御部４５と共に本発明における測定部を構成し、磁気センサ２（有芯コイル１２および空芯コイル１３）から出力される検出信号Ｓｄをアナログ／デジタル変換して電流データＤｉを出力する。表示部４２は、例えば液晶パネルで構成されて、ケース４６の正面パネルに配設されている。また、表示部４２は、制御部４５の制御に従って各種の測定値等を表示する。   As shown in FIG. 2, the main body 4 includes an A / D conversion unit 41, a display unit 42, an operation unit 43, a detection unit 44, a control unit 45, and a case 46 in which these components are accommodated or arranged. (Refer to FIG. 1). The A / D conversion unit 41 constitutes a measurement unit in the present invention together with the control unit 45, and performs analog / digital conversion on the detection signal Sd output from the magnetic sensor 2 (the cored coil 12 and the air-core coil 13) to obtain a current. Data Di is output. The display unit 42 is configured by a liquid crystal panel, for example, and is disposed on the front panel of the case 46. The display unit 42 displays various measurement values and the like according to the control of the control unit 45.

操作部４３は、電源スイッチやレンジ切替えスイッチ等の各種のスイッチを備えて構成されて、図１に示すように、ケース４６の正面パネルに配設されている。また、操作部４３は、スイッチ操作に応じた操作信号を出力する。検出部４４は、ケース４６の内部に配設されて、両センサ３の回動（つまり両センサ３における先端部の離反）を検出して検出信号Ｓｓを出力する。制御部４５は、操作部４３から出力される操作信号や検出部４４から出力される検出信号Ｓｓに従って本体部４を構成する各部を制御する。また、制御部４５は、Ａ／Ｄ変換部４１から出力される電流データＤｉに基づいて（つまり磁気センサ２から出力される検出信号Ｓｄに基づいて）電流値Ｉｍを算出すると共に、算出した電流値Ｉｍを表示部４２に表示させる。   The operation unit 43 includes various switches such as a power switch and a range changeover switch, and is disposed on the front panel of the case 46 as shown in FIG. The operation unit 43 outputs an operation signal corresponding to the switch operation. The detection unit 44 is disposed inside the case 46, detects the rotation of both the sensors 3 (that is, the separation of the tip portions of the two sensors 3), and outputs a detection signal Ss. The control unit 45 controls each part of the main body unit 4 according to the operation signal output from the operation unit 43 and the detection signal Ss output from the detection unit 44. The control unit 45 calculates the current value Im based on the current data Di output from the A / D conversion unit 41 (that is, based on the detection signal Sd output from the magnetic sensor 2), and calculates the calculated current. The value Im is displayed on the display unit 42.

次に、電流測定装置１を用いて電流を測定する方法について、図面を参照して説明する。   Next, a method for measuring current using the current measuring device 1 will be described with reference to the drawings.

例えば、図４に示す電線２００に流れている電流の電流値Ｉｍを測定する際には、操作部４３のレンジ切替えスイッチを操作して測定レンジを最大レンジに設定する。次いで、同図に示すように、第１センサ３ａおよび第２センサ３ｂのレバー２３，２３を本体部４側（同図に示す矢印Ｃ，Ｄの向き）に押し込むことにより、両センサ３を同図に示す矢印Ｅ，Ｆの向きに回動させて、両センサ３の先端部を互いに離反させる。この際に、検出部４４が両センサ３の回動を検出して検出信号Ｓｓを制御部４５に出力する。これに応じて、制御部４５が図外の電源部を制御してＡ／Ｄ変換部４１および表示部４２に対する電源供給を開始させる。   For example, when measuring the current value Im of the current flowing through the electric wire 200 shown in FIG. 4, the range changeover switch of the operation unit 43 is operated to set the measurement range to the maximum range. Next, as shown in the figure, the levers 23 and 23 of the first sensor 3a and the second sensor 3b are pushed into the main body 4 side (directions of arrows C and D shown in the figure), so that both the sensors 3 are the same. By rotating in the directions of arrows E and F shown in the figure, the tip portions of both sensors 3 are separated from each other. At this time, the detection unit 44 detects the rotation of both sensors 3 and outputs a detection signal Ss to the control unit 45. In response to this, the control unit 45 controls the power supply unit (not shown) to start power supply to the A / D conversion unit 41 and the display unit 42.

続いて、図４に示すように、電線２００を両センサ３によって取り囲んだ状態でレバー２３，２３の押し込みを解除する。この際に、両センサ３が図外のばねの付勢力によって回動させられて、図１，５に示すように、各々の先端部同士が互いに連結して環状体を構成する。この場合、この電流測定装置１では、図６に示すように、両センサ３（各ケース１１，３１）の内周側および外周側が曲面で形成されている。このため、センサの断面形状が角張っている構成とは異なり、電線２００の周辺に他の電線等の障害物が存在していたとしても、センサ３を電線２００の近傍に移動させたり両センサ３を回動させる際にセンサ３がこれらの障害物に引っ掛かるような事態が確実に防止される。また、内周側および外周側を曲面に形成したことで、この部位を矩形、つまり角張った形状とした構成と比較して、ケース１１，３１の剛性が高められているため、障害物との接触等によるケース１１，３１の破損を防止することが可能となっている。   Subsequently, as shown in FIG. 4, the pushing of the levers 23 and 23 is released in a state where the electric wire 200 is surrounded by both sensors 3. At this time, both sensors 3 are rotated by the urging force of the springs not shown in the figure, and as shown in FIGS. In this case, in the current measuring device 1, as shown in FIG. 6, the inner peripheral side and the outer peripheral side of both sensors 3 (each case 11, 31) are formed with curved surfaces. For this reason, unlike the configuration in which the cross-sectional shape of the sensor is square, even if an obstacle such as another electric wire exists around the electric wire 200, the sensor 3 is moved to the vicinity of the electric wire 200 or both the sensors 3. When the sensor is rotated, the situation in which the sensor 3 is caught by these obstacles is reliably prevented. In addition, since the inner peripheral side and the outer peripheral side are formed into curved surfaces, the rigidity of the cases 11 and 31 is increased compared to a configuration in which this portion is rectangular, that is, an angular shape. It is possible to prevent damage to the cases 11 and 31 due to contact or the like.

次いで、両センサ３の有芯コイル１２および空芯コイル１３が、電線２００に流れている電流によって電線２００から発生している磁気を検出して、検出信号Ｓｄ１，Ｓｄ２をそれぞれ出力する。この場合、空芯コイル１３は、両端部の外径が両端部を除く他の部分よりも大径に形成されている。このため、両端部の磁気結合が他の部分の磁気結合よりも大きい結果、図５に示すように、第１センサ３ａに配設されている空芯コイル１３の端部と第２センサ３ｂに配設されている空芯コイル１３の端部との間に隙間が生じて両空芯コイル１３が不連続の状態となっていたとしても、この不連続な部分における外乱の影響を少なく抑えることが可能となっている。   Next, the cored coil 12 and the air-core coil 13 of both sensors 3 detect magnetism generated from the electric wire 200 by the current flowing in the electric wire 200, and output detection signals Sd1 and Sd2, respectively. In this case, the air-core coil 13 is formed so that the outer diameter of both end portions is larger than the other portions excluding both end portions. For this reason, as a result of the fact that the magnetic coupling at both ends is larger than the magnetic coupling at the other portions, as shown in FIG. 5, the end of the air-core coil 13 disposed in the first sensor 3a and the second sensor 3b Even if there is a gap between the ends of the air core coil 13 and the air core coils 13 are in a discontinuous state, the influence of disturbance in the discontinuous portion is suppressed to a minimum. Is possible.

次いで、制御部４５が、Ａ／Ｄ変換部４１を制御して、検出信号Ｓｄをアナログ／デジタル変換させて電流データＤｉを出力させる。この場合、測定レンジが最大レンジに設定されているため、制御部４５は、高レベルの磁気の検出に適した空芯コイル１３から出力された検出信号Ｓｄ２をアナログ／デジタル変換させるようにＡ／Ｄ変換部４１を制御する。続いて、制御部４５は、電流データＤｉに基づいて電流値Ｉｍを算出する。次いで、制御部４５は、表示部４２を制御して、算出した算出した電流値Ｉｍを表示させる。   Next, the control unit 45 controls the A / D conversion unit 41 to convert the detection signal Sd from analog to digital and output current data Di. In this case, since the measurement range is set to the maximum range, the control unit 45 performs A / D conversion so that the detection signal Sd2 output from the air-core coil 13 suitable for high-level magnetism detection is analog / digital converted. The D converter 41 is controlled. Subsequently, the control unit 45 calculates a current value Im based on the current data Di. Next, the control unit 45 controls the display unit 42 to display the calculated current value Im.

次に、上記した電線２００とは異なる電線に流れている電流の電流値Ｉｍを測定する際には、上記した操作と同様にして、測定レンジを最大レンジに設定した後に、その電線の周囲をセンサ３によって取り囲む。次いで、制御部４５が、Ａ／Ｄ変換部４１を制御して、磁気センサ２から出力されている検出信号Ｓｄをアナログ／デジタル変換させて電流データＤｉを出力させる。この場合、測定レンジが最大レンジに設定されているため、制御部４５は、空芯コイル１３から出力された検出信号Ｓｄ２をアナログ／デジタル変換させるようにＡ／Ｄ変換部４１を制御する。続いて、制御部４５は、電流データＤｉに基づいて電流値Ｉｍを算出すると共に、算出した算出した電流値Ｉｍを表示部４２に表示させる。   Next, when measuring the current value Im of the current flowing in the electric wire different from the electric wire 200 described above, the measurement range is set to the maximum range in the same manner as described above, and then the circumference of the electric wire is measured. Surrounded by sensor 3. Next, the control unit 45 controls the A / D conversion unit 41 to perform analog / digital conversion on the detection signal Sd output from the magnetic sensor 2 to output current data Di. In this case, since the measurement range is set to the maximum range, the control unit 45 controls the A / D conversion unit 41 so that the detection signal Sd2 output from the air-core coil 13 is analog / digital converted. Subsequently, the control unit 45 calculates a current value Im based on the current data Di and causes the display unit 42 to display the calculated current value Im.

ここで、例えば、表示部４２に表示された電流値Ｉｍが比較的小さく、設定した測定レンジの下限に近いときには、測定精度を向上させるために測定レンジを低レンジに変更するのが好ましい。この場合には、操作部４３のレンジ切替えスイッチを操作して、測定レンジを表示された電流値Ｉｍに適合したレンジに変更する。この際に、制御部４５は、操作部４３から出力される操作信号に従ってＡ／Ｄ変換部４１を制御することにより、空芯コイル１３から出力されている検出信号Ｓｄ１に代えて、低レベルの磁気の検出に適した有芯コイル１２から出力されている検出信号Ｓｄ２をアナログ／デジタル変換させる。   Here, for example, when the current value Im displayed on the display unit 42 is relatively small and is close to the lower limit of the set measurement range, it is preferable to change the measurement range to a low range in order to improve measurement accuracy. In this case, the range changeover switch of the operation unit 43 is operated to change the measurement range to a range suitable for the displayed current value Im. At this time, the control unit 45 controls the A / D conversion unit 41 in accordance with the operation signal output from the operation unit 43, thereby replacing the detection signal Sd1 output from the air-core coil 13 with a low level. The detection signal Sd2 output from the cored coil 12 suitable for magnetism detection is subjected to analog / digital conversion.

次いで、制御部４５は、電流データＤｉに基づいて電流値Ｉｍを算出すると共に、算出した電流値Ｉｍを表示部４２に表示させる。この場合、有芯コイル１２が低いレベルの磁気を正確に検出する特性を有しているため、低レベルの電流値Ｉｍが正確に測定される。   Next, the control unit 45 calculates the current value Im based on the current data Di and causes the display unit 42 to display the calculated current value Im. In this case, since the cored coil 12 has a characteristic of accurately detecting low-level magnetism, the low-level current value Im is accurately measured.

このように、この磁気センサ２および電流測定装置１によれば、有芯コイル１２と空芯コイル１３とを備えたことにより、有芯コイル１２が低レベルの磁気を正確に検出する特性を有し、空芯コイル１３が高レベルの磁気を正確に検出する特性を有しているため、測定対象の電流値Ｉｍに応じて、有芯コイル１２および空芯コイル１３を使い分けることで、小さな電流値Ｉｍから大きな電流値Ｉｍまでを測定することができる。したがって、例えば、電流値が低電流から高電流まで広範囲に亘っている複数の測定箇所の電流を測定する場合であっても、各測定箇所の電流を１台の電流測定装置１で測定することができる結果、このような測定作業を効率的に行うことができる。また、測定範囲を有芯コイル１２および空芯コイル１３の２種類コイルに分担させることができるため、大形の有芯コイル１２だけを用いて低電流から高電流までを測定可能とする構成とは異なり、両コイル１２，１３を適正な大きさで構成することができる。このため、両コイル１２，１３の大形化に伴う磁気センサ２や電流測定装置１の製造コストの高騰を十分に抑えることができる。   As described above, according to the magnetic sensor 2 and the current measuring device 1, the cored coil 12 and the air-core coil 13 are provided with the characteristic that the cored coil 12 accurately detects low-level magnetism. In addition, since the air-core coil 13 has a characteristic of accurately detecting a high level of magnetism, a small current can be obtained by properly using the cored coil 12 and the air-core coil 13 according to the current value Im to be measured. From a value Im to a large current value Im can be measured. Therefore, for example, even when measuring the current at a plurality of measurement points whose current values range from a low current to a high current over a wide range, the current at each measurement point should be measured with one current measuring device 1. As a result, it is possible to efficiently perform such measurement work. In addition, since the measurement range can be shared by two types of coils, the cored coil 12 and the air-core coil 13, a configuration capable of measuring from a low current to a high current using only the large cored coil 12 and Unlike the above, both the coils 12 and 13 can be configured in an appropriate size. For this reason, the increase in the manufacturing cost of the magnetic sensor 2 and the current measuring device 1 accompanying the upsizing of the coils 12 and 13 can be sufficiently suppressed.

また、この磁気センサ２および電流測定装置１によれば、長さ方向と直交する断面の断面積がその両端部において両端部を除く他の部分よりも広くなるように空芯コイル１３を形成したことにより、両端部の磁気結合を他の部分磁気結合よりも大きくすることができるため、磁気センサ２を構成する第１センサ３ａおよび第２センサ３ｂを連結した際に両センサ３ａ，３ｂにそれぞれ配設されている空芯コイル１３の端部同士の間に隙間が生じて両空芯コイル１３が不連続の状態となっているとしても、この不連続な部分における外乱の影響を少なく抑えることができるため、電流値Ｉｍを正確に測定することができる。   Further, according to the magnetic sensor 2 and the current measuring device 1, the air-core coil 13 is formed so that the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the length direction is wider at the both ends than the other portions except both ends. As a result, the magnetic coupling at both ends can be made larger than the other partial magnetic couplings. Therefore, when the first sensor 3a and the second sensor 3b constituting the magnetic sensor 2 are connected, both the sensors 3a and 3b are respectively connected. Even if a gap is generated between the ends of the disposed air-core coils 13 and the air-core coils 13 are discontinuous, the influence of disturbance in the discontinuous portions is suppressed to a minimum. Therefore, the current value Im can be accurately measured.

さらに、この磁気センサ２および電流測定装置１によれば、両コイル収容部２１，２２の形成部位における内周側および外周側が厚み方向の中央部に向かうに従って徐々に突出する曲面となるようにケース１１，３１を形成したことにより、センサの断面形状が角張っている構成とは異なり、測定対象体としての電線２００の周辺に障害物が存在していたとしても、磁気センサ２を電線２００の近傍に移動させたり磁気センサ２の両センサ３を回動させる際にセンサ３がこれらの障害物に引っ掛かるような事態を確実に防止することができる。また、内周側および外周側を曲面に形成したことで、この部位を矩形に形成した構成と比較して、ケース１１，３１の剛性を十分に高めることができる。   Further, according to the magnetic sensor 2 and the current measuring device 1, the case is formed such that the inner peripheral side and the outer peripheral side in the formation site of both the coil housing portions 21 and 22 are curved so as to gradually protrude toward the central portion in the thickness direction. Unlike the configuration in which the cross-sectional shape of the sensor is square due to the formation of the 11 and 31, the magnetic sensor 2 is placed in the vicinity of the electric wire 200 even if there are obstacles around the electric wire 200 as the measurement object. It is possible to reliably prevent the sensor 3 from being caught by these obstacles when the sensor 3 is moved to the position or the both sensors 3 of the magnetic sensor 2 are rotated. In addition, since the inner peripheral side and the outer peripheral side are formed as curved surfaces, the rigidity of the cases 11 and 31 can be sufficiently increased as compared with a configuration in which this part is formed in a rectangular shape.

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、円弧状に形成した２つの有芯コイル１２、および各有芯コイル１２に沿って円弧状に配設された２つの空芯コイル１３を備えた例について上記したが、環状（円環状）に形成した単一の有芯コイル、およびこの有芯コイルに沿って環状に配設された単一の空芯コイルを備えて、磁気センサ２を全体として環状に構成することもできる。また、両コイル収容部２１，２２における内周側および外周側の双方を曲面に形成した例について上記したが、内周側および外周側のいずれか一方のみを曲面に形成する構成を採用することもできる。   In addition, this invention is not limited to said structure. For example, as described above, the example includes two cored coils 12 formed in an arc shape and two air-core coils 13 arranged in an arc shape along each cored coil 12. The magnetic sensor 2 can also be configured in an annular shape as a whole by including a single cored coil formed in the above and a single air-core coil disposed in an annular shape along the cored coil. Moreover, although it described above about the example which formed both the inner peripheral side and the outer peripheral side in both coil accommodating parts 21 and 22 in the curved surface, employ | adopts the structure which forms only one of an inner peripheral side and an outer peripheral side in a curved surface. You can also.

電流測定装置１の正面図である。1 is a front view of a current measuring device 1. FIG. 電流測定装置１のブロック図である。1 is a block diagram of a current measuring device 1. FIG. 電流測定装置１の側面図である。1 is a side view of a current measuring device 1. FIG. 第１センサ３ａおよび第２センサ３ｂを回動させた状態の電流測定装置１の正面図である。It is a front view of the current measuring device 1 in a state where the first sensor 3a and the second sensor 3b are rotated. 磁気センサ２の構成を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a configuration of a magnetic sensor 2. FIG. 図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。It is the XX sectional view taken on the line in FIG. 第１センサ３ａおよび第２センサ３ｂを回動させた状態の磁気センサ２の斜視図である。It is a perspective view of the magnetic sensor 2 of the state which rotated the 1st sensor 3a and the 2nd sensor 3b. 有芯コイル１２の分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of a cored coil 12. FIG. 空芯コイル１３の斜視図である。3 is a perspective view of an air core coil 13. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電流測定装置
２ 磁気センサ
１１，３１ ケース
１１ａ 第１ケース
１１ｂ 第２ケース
１２ 有芯コイル
１２ａ 磁性コア
１２ｃ 巻線
１３ 空芯コイル
１３ａ チューブ
１３ｂ 巻線
２１ 第１コイル収容部
２２ 第２コイル収容部
３１ａ 第３ケース
３１ｂ 第４ケース
４１ Ａ／Ｄ変換部
４５ 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Current measuring device 2 Magnetic sensor 11, 31 Case 11a 1st case 11b 2nd case 12 Core coil 12a Magnetic core 12c Winding 13 Air core coil 13a Tube 13b Winding 21 1st coil accommodating part 22 2nd coil accommodating part 31a 3rd case 31b 4th case 41 A / D conversion part 45 Control part

Claims (3)

磁気を検出するコイルを備えた磁気センサであって、
前記コイルは、磁性コアの周囲に導線を巻回した略弧状の第１コイルと、導線を巻回して空芯形に形成された第２コイルとをそれぞれ一対備えて構成され、
前記一対の第１コイルは、当該両者によって環状体を構成し、
前記一対の第２コイルは、前記一対の第１コイルによる当該環状体の外側の位置において、当該第１コイルの外周に沿うように配置されている磁気センサ。 A magnetic sensor having a coil for detecting the magnetic,
The coil has a substantially arcuate first coil wound wire around the magnetic core and a second coil formed on the air-core type by winding a conductive wire is configured with a pair respectively,
The pair of first coils constitutes an annular body by the two,
The pair of second coils is a magnetic sensor disposed along the outer periphery of the first coil at a position outside the annular body by the pair of first coils . 磁気を検出するコイルを備えた磁気センサであって、A magnetic sensor having a coil for detecting magnetism,
前記コイルは、磁性コアの周囲に導線を巻回した環状の第１コイルと、導線を巻回して空芯形に形成された第２コイルとをそれぞれ１つ備えて構成され、Each of the coils includes an annular first coil in which a conducting wire is wound around a magnetic core, and a second coil formed in an air core shape by winding the conducting wire,
前記第２コイルは、前記第１コイルの外側の位置において、当該第１コイルの外周に沿うように配置されている磁気センサ。The second coil is a magnetic sensor arranged along the outer periphery of the first coil at a position outside the first coil. 請求項１または２記載の磁気センサと、当該磁気センサの検出信号に基づいて電流を測定する測定部とを備えている電流測定装置。 A magnetic sensor according to claim 1, wherein, in that the current measuring device and a measuring unit for measuring the current on the basis of a detection signal of the magnetic sensor.
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