JP6464342B2 - 電力計測装置 - Google Patents
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Description
って、
前記電源に前記負荷と並列に接続するための一対の接続端子と、
磁性膜の両端に素子端子を設けた磁性素子と、前記磁性素子に直列に接続された計測抵抗と、前記磁性素子の電圧変化を検出し所定の成分を出力する検出手段とを有し、前記一対の接続端子を介して前記被計測回路に接続されるセンサ部と、
複数の前記センサ部からなるセンサユニットと、
すべての前記センサ部の前記検出手段の出力を加算する加算手段と、
前記センサ部の前記磁性素子を、一方の前記電線が配置される位置基準となる仮想軸から等距離の位置に、前記仮想軸に対向する向きに固定する固定手段を
有することを特徴とする。
まず、本発明に使用する磁性素子14について簡単に説明する。図1を参照して、磁性素子14は、基板141上に磁性膜142を形成し、その両端に素子端子(電極)143、144が形成されている。形状は短冊状で、素子端子143、144が形成された方向を長手方向と呼ぶ。磁性膜142は好ましくは長手方向に磁化容易軸EAが誘導されているのが好ましい。
H=αI1・・・・(1)
ΔRmr=βH=β(αI1)・・・・(2)
Rm=Rm0+ΔRmr=Rm0+αβI1・・・・(3)
Vmr=RmI2=(Rm0+ΔRmr)I2=(Rm0+αβI1)I2・・・・(4
)
図12に本実施の形態に係る電力計測装置2に用いるフレーム56の断面図を示す。電力計測装置2は、固定手段であるフレーム56が異なるだけで、その他は実施の形態1に係る電力計測装置1と同じである。したがって、全体構成の図示は省略する。本実施の形態に係る電力計測装置2のフレーム56は、被計測回路90の電線93aだけでなく、電線93bと磁性素子14aと14bの位置関係も固定する。図12では、電線93aは紙面裏側から紙面表側に向かって電流I1が流れ、電線93bは、紙面表側から紙面裏側に向かって電流I1が流れるとする。
実施の形態1で示した電力計測装置1(結線図は、図10)は、2つの磁性素子14a、14bを対向させ、被計測回路90の電線93aを挟持し、磁性素子14a、14bの電圧変化を加算することで、配置に起因する誤差を低減するものであった。このような考え方は、磁性素子14の数を増やすことで、より高い効果を上げることができる。
実施の形態1乃至3でセンサユニット10における磁性素子14の配置のバリエーションについて説明を行った。ここでセンサユニット10は複数のセンサ部30から構成されている。センサ部30には1つの磁性素子14と1つの計測抵抗22から構成されていた。しかし、センサ部30の感度を高めるたには、磁性素子14と計測抵抗22の構成を変更することで、センサ部30自体の感度を向上させることができる。本実施の形態では、センサ部30のバリエーションを示す。ここで示すセンサ部30のバリエーションはそのまま複数個用いて実施の形態1乃至3のセンサユニット10におけるセンサ部30として利用してよい。
10 センサユニット
12a、12b 接続端子
14(14a、14b、14c、14d) 磁性素子
17 仮想軸
21 検出器電源
22(22a、22b) 計測抵抗
25(25a、25b) 差動アンプ
26(26a、26b) 後処理手段
27(27a、27b) 検出手段
28 加算手段
28z アンプ
30(30a、30b、30c、30d) センサ部
34 制御装置
35 表示手段
50 筐体
51 ホルダー
52 フレーム
53 ストッパ
56 フレーム
56f 平面部
56w 固定壁
57 フレーム
57a、57b フレーム片
57m、57n バインド
58a、58b (フレーム片の)傾斜面
59a、59b 接線
90 被計測回路
91 電源
92 負荷
93(93a、93b) 電線(電源ライン)
93c 導線
94 シールド
140a、140b 磁性素子
141 基板
142 磁性膜
143(143a、143b)、144(144a、144b) 素子端子
145(145a、145b) バイアス手段
148 導体
149 永久磁石
1430a、1430b、1440a、1440b 素子端子
1450a、1450b バイアス手段
EA 磁化容易軸
L 電線の間隔
M 磁化
H 外部磁界
Hbias バイアス磁界
Hinv 電線93bが発生する磁界
R28a、R28b 受け抵抗
φ 凸稜の角度
Claims (7)
- 電源と、負荷と、前記電源および前記負荷の間を接続する一対の電線からなる被計測回
路で消費される電力を計測する電力計測装置であって、
前記電源に前記負荷と並列に接続するための一対の接続端子と、
磁性膜の両端に素子端子を設けた磁性素子と、前記磁性素子に直列に接続された計測抵抗と、前記磁性素子の電圧変化を検出し所定の成分を出力する検出手段とを有し、前記一対の接続端子を介して前記被計測回路に接続されるセンサ部と、
複数の前記センサ部からなるセンサユニットと、
すべての前記センサ部の前記検出手段の出力を加算する加算手段と、
前記センサ部の前記磁性素子を、一方の前記電線が配置される位置基準となる仮想軸か
ら等距離の位置に、前記仮想軸に対向する向きに固定する固定手段を
有し、
前記センサユニットは、2セットの前記センサ部で構成され、
前記固定手段は、前記一方の電線の中心を前記仮想軸上に配置し、他方の前記電線を前
記一方の電線と隣接固定した時に、
前記他方の電線の中心から前記一方の電線の表面に向かう接線を含む一対の傾斜面のそ
れぞれに前記磁性素子を固定することを特徴とする電力計測装置。 - 電源と、負荷と、前記電源および前記負荷の間を接続する一対の電線からなる被計測回路で消費される電力を計測する電力計測装置であって、
前記電源に前記負荷と並列に接続するための一対の接続端子と、
磁性膜の両端に素子端子を設けた磁性素子と、前記磁性素子に直列に接続された計測抵抗と、前記磁性素子の電圧変化を検出し所定の成分を出力する検出手段とを有し、前記一対の接続端子を介して前記被計測回路に接続されるセンサ部と、
複数の前記センサ部からなるセンサユニットと、
すべての前記センサ部の前記検出手段の出力を加算する加算手段と、
前記センサ部の前記磁性素子を、一方の前記電線が配置される位置基準となる仮想軸か
ら等距離の位置に、前記仮想軸に対向する向きに固定する固定手段を
有し、
前記センサユニットは、2セットの前記センサ部で構成され、
前記固定手段は、前記2セットのセンサ部を前記仮想軸に対して軸対称の位置に固定し、
一方の前記センサ部が配置される平面上に、他方の前記電線を配置する平面部が延設されたことを特徴とする電力計測装置。 - 電源と、負荷と、前記電源および前記負荷の間を接続する一対の電線からなる被計測回路で消費される電力を計測する電力計測装置であって、
前記電源に前記負荷と並列に接続するための一対の接続端子と、
磁性膜の両端に素子端子を設けた磁性素子と、前記磁性素子に直列に接続された計測抵抗と、前記磁性素子の電圧変化を検出し所定の成分を出力する検出手段とを有し、前記一対の接続端子を介して前記被計測回路に接続されるセンサ部と、
複数の前記センサ部からなるセンサユニットと、
すべての前記センサ部の前記検出手段の出力を加算する加算手段と、
前記センサ部の前記磁性素子を、一方の前記電線が配置される位置基準となる仮想軸から等距離の位置に、前記仮想軸に対向する向きに固定する固定手段を
有し、
前記固定手段は、前記センサ部の前記磁性素子を前記仮想軸に対して軸対称の位置に固定し、
さらに、前記仮想軸から前記磁性素子までの距離と同じ距離であって、前記磁性素子間の位置に磁性体を固定し、
前記磁性体は、硬磁性体であることを特徴とする電力計測装置。 - 前記センサ部は、
前記磁性素子の前記計測抵抗に接続していない側の前記素子端子を一方の前記接続端子に接続し、
前記計測抵抗の前記磁性素子に接続していない側の端子を他方の前記接続端子に接続し、
前記素子端子間を計測端子としたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載された電力計測装置。 - 前記センサ部は、
前記磁性素子の前記計測抵抗に接続していない前記素子端子と第2の磁性素子の一方の素子端子を接続し、
前記第2の磁性素子の他方端を一方の前記接続端子に接続し、
前記計測抵抗の前記磁性素子に接続していない側の端子を他方の前記接続端子に接続し、さらに前記第2の磁性素子の前記一方の素子端子を接地したことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載された電力計測装置。 - 前記センサ部は、
前記磁性素子の前記計測抵抗に接続していない側の前記素子端子を一方の前記接続端子に接続し、
前記計測抵抗の前記磁性素子に接続していない側の端子を他方の前記接続端子に接続し、
前記一方の接続端子に一方端を接続した疑似抵抗と、前記疑似抵抗の他方端に一方端が接続され、他方端が前記他方の接続端子に接続された疑似計測抵抗とを有し、
前記磁性素子と前記計測抵抗の接続点と、前記疑似抵抗と前記疑似計測抵抗の接続点を計測端子としたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載された電力計測装置。 - 前記加算手段の結果を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載された電力計測装置。
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