JP6003429B2 - 測定装置 - Google Patents
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Description
第1実施形態による測定装置について図1乃至図4を用いて説明する。図1は、本実施形態による測定装置を示すブロック図である。
電線14に流れる電流Iacが例えば3A程度であり、コイル22の巻数Nが3000の場合、コイル22に流れる電流Iは例えば1mA程度となる。
電線14に流れる電流Iacが3A程度であり、コイル22の巻数Nが3000程度であり、負荷抵抗46の抵抗値Rが100Ω程度の場合、負荷抵抗46の両端の電圧VRは例えば100mV程度となる。
また、DC/DCコンバータ54から二次電池58に流れる電流をIcとすると、DC/DCコンバータ54の出力がイネーブルになってからディセーブルになるまでの時間Toutは、以下のような式(4)で表される。
電線14を流れる電流Iacを例えば3Aとし、コイル22の巻数Nを例えば3000とすると、整流回路50からキャパシタ52に供給される電流Idcは例えば1mAとなる。
図4は、本実施形態による測定装置の評価結果を示すグラフである。図4における横軸は、電力を測定する周期、即ち、測定周期を示している。図4における縦軸は、電流の平均値を示している。
第2実施形態による測定装置について図5を用いて説明する。図5は、本実施形態による測定装置を示すブロック図である。図1乃至図4に示す第1実施形態による測定装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
第3実施形態による測定装置を図6乃至図8を用いて説明する。図6は、本実施形態による測定装置を示すブロック図である。図1乃至図5に示す第1又は第2実施形態による測定装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
L2 = N22× L0 ・・・(6)
一次側の巻線と二次側の巻数N1の巻線との相互インダクタンスをM1、定数をkとすると、以下のような式(7)が成立する。
また、一次側の巻線と二次側の巻数N2の巻線との相互インダクタンスをM2とすると、以下のような式(8)が成立する。
また、二次側の巻数N1の巻線と二次側の巻数N2の巻線との相互インダクタンスをM3とすると、以下のような式(9)が成立する。
aを0.5より小さい定数とし、N1=aNとし、N2=(1−a)Nとする。そして、簡単のため、トランスの二次側の出力を短絡した場合、即ち、V1=V2=0Vとした場合を考える。そうすると、各巻線の出力電流I1、I2は、以下のような式(10)、(11)で表される。
I2 = −I0/(2×N2) = −I0/{2×(1−a)×N} ・・・(11)
二次側の巻線が2つに分割されていないトランスの場合には、二次側の巻線の巻数をNとすると、出力電流Iは、以下のような式(12)で表される。
従って、aの値が例えば0.2の場合には、巻数がN1の部分巻線の出力電流I1の値は、巻数がNの場合の2.5倍となる。
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
11、11a〜11c…クランプ部、電流トランス
12a、12b…磁気コア
14、14a、14b…電線
16…導線
18…絶縁体
20…電線
21a、21b…部分巻線
22、22a…コイル
23…信号線
24…信号線
25…信号線
26…電極
28…信号線
30、30a、30b…容量素子
32、32a、32b…電圧測定部
36…処理部
38、38a、38b…電流測定部
42、42a〜42c…切り換えスイッチ
44、44a…充電回路
46、46a、46b…負荷抵抗
48…ダイオード
50、50a、50b…整流回路
52…キャパシタ
54…DC/DCコンバータ
56…ダイオード
58…二次電池
Claims (4)
- 絶縁電線に流れる電流を、電流トランスを用いて測定する電流測定部と、
前記電流トランスにより前記絶縁電線から取り出される電力を用いて二次電池に充電する充電回路と、
前記電流トランスの出力が前記電流測定部と前記充電回路とのいずれかに接続されるように切り換える切り換え部とを有し、
前記電流トランスは、磁気コアと、前記磁気コアに巻き付けられた第1の巻数の第1の部分巻線と、前記磁気コアに巻き付けられ、前記第1の部分巻線に直列に接続され、前記第1の巻数より多い第2の巻数の第2の部分巻線とを含むコイルと有し、
前記切り換え部は、前記電流トランスの出力を前記電流測定部に接続する際には、前記コイルの全体の出力を前記電流測定部に接続し、前記電流トランスの出力を前記充電回路に接続する際には、前記第1の部分巻線の出力を前記充電回路に接続する
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1記載の測定装置において、
前記第2の巻数は、前記第1の巻数の2倍以上である
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1又は2記載の測定装置において、
前記絶縁電線の電圧を、静電容量結合により検出する電圧測定部を更に有し、
前記電流測定部により測定される電流と前記電圧測定部により測定される電圧とに基づいて、前記絶縁電線により負荷に供給される電力を測定する
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の測定装置において、
前記充電回路は、前記電流トランスにより前記絶縁電線から取り出される電力を蓄積するキャパシタと、前記キャパシタに蓄積される電力を用いて前記二次電池に電力を供給するDC/DCコンバータとを含む
ことを特徴とする測定装置。
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