JPH03170873A - 電流検出器 - Google Patents
電流検出器Info
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- JPH03170873A JPH03170873A JP1309279A JP30927989A JPH03170873A JP H03170873 A JPH03170873 A JP H03170873A JP 1309279 A JP1309279 A JP 1309279A JP 30927989 A JP30927989 A JP 30927989A JP H03170873 A JPH03170873 A JP H03170873A
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- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 25
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は，電子機器または電気機城等に使用される電ｔ
．．検出器に関するもので，特にトロイダル状強磁性体
コアの一部にギャップを設け該ギヤップ内に感磁素子を
構成した方式の電流検出器の強磁性体コアの構成に関す
るものである。
．．検出器に関するもので，特にトロイダル状強磁性体
コアの一部にギャップを設け該ギヤップ内に感磁素子を
構成した方式の電流検出器の強磁性体コアの構成に関す
るものである。
［従来の技術］
従来，この種の電流検出器（第２図）に於いては，磁気
回路を形戊する部分に使用されている強磁性体コア３に
は，特に検出電流範囲を広げるために飽和磁束密度の高
い強磁性材料Ａまたは検出課差を小さくするために保磁
力の小さい強磁性材料Ｂが使用され，ホール素子，また
は磁気抵抗効果素子のような感磁素子２を挿入する磁気
ギャップ１を形成し，その磁気ギャップ１に感磁素子２
を押入して貫通電線５に流れる被測定電流に比例した磁
界が発生する磁気ギャップ１内に押入した感磁素子２に
より，電流の大きさに比例した出力電圧を得ている。
回路を形戊する部分に使用されている強磁性体コア３に
は，特に検出電流範囲を広げるために飽和磁束密度の高
い強磁性材料Ａまたは検出課差を小さくするために保磁
力の小さい強磁性材料Ｂが使用され，ホール素子，また
は磁気抵抗効果素子のような感磁素子２を挿入する磁気
ギャップ１を形成し，その磁気ギャップ１に感磁素子２
を押入して貫通電線５に流れる被測定電流に比例した磁
界が発生する磁気ギャップ１内に押入した感磁素子２に
より，電流の大きさに比例した出力電圧を得ている。
感磁素子２で検出した貫通電線５の電流に比例した出力
電圧は，信号増幅回路によって増幅されて電流の大きさ
に比例した出力電圧を得，貫通電流の大きさを検出して
いる。
電圧は，信号増幅回路によって増幅されて電流の大きさ
に比例した出力電圧を得，貫通電流の大きさを検出して
いる。
Ｃ発明が解決しようとする課題］
しかしながら，従来の電流検出器に於いて，磁気回路を
形戊する部分に使用されている強磁性体コアの飽和磁束
密度は直接検出電流範囲に影響し，この強磁性体の飽和
磁束密度とコアの形状によって６度及び検出電流範囲が
一対象に限定設計されていた。そのために分解能が必要
な小電流範囲で高感度を得るｌ）に磁気ギャップを小さ
くすると強磁性体コアが飽和しやすくなり，十分な電流
検出範囲が得られなかった。又大電流範囲でリニャリテ
ィを上げるため磁気ギャップを大きくすると小電流範囲
の出力が小さいため、大電流検出と小電流検出は別々の
電流検出器が必要であった。
形戊する部分に使用されている強磁性体コアの飽和磁束
密度は直接検出電流範囲に影響し，この強磁性体の飽和
磁束密度とコアの形状によって６度及び検出電流範囲が
一対象に限定設計されていた。そのために分解能が必要
な小電流範囲で高感度を得るｌ）に磁気ギャップを小さ
くすると強磁性体コアが飽和しやすくなり，十分な電流
検出範囲が得られなかった。又大電流範囲でリニャリテ
ィを上げるため磁気ギャップを大きくすると小電流範囲
の出力が小さいため、大電流検出と小電流検出は別々の
電流検出器が必要であった。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば．従来のかかる欠点を除くためトロイダ
ル状強磁性体コアの磁路の一部にギャップを設け，該ギ
ャップ内に感磁素子を挿入構或した電流検出器の強磁性
体コアにおいて，該強磁性体コアの中央部分に飽和磁束
密度の異なる他の強磁性材料を直列に挿入することによ
って二種類以上の強磁性材料の直列接続でコアを構成し
，二股階以上の感度を持つことを特徴とする電流検出器
が得られる。
ル状強磁性体コアの磁路の一部にギャップを設け，該ギ
ャップ内に感磁素子を挿入構或した電流検出器の強磁性
体コアにおいて，該強磁性体コアの中央部分に飽和磁束
密度の異なる他の強磁性材料を直列に挿入することによ
って二種類以上の強磁性材料の直列接続でコアを構成し
，二股階以上の感度を持つことを特徴とする電流検出器
が得られる。
［允明のｆＭ成］
トロイダル状の強磁性体コアの磁路の一部にギャップを
設け該ギャップ内に感磁素子を神入構成した電流検出器
の強磁性体コアに於いて，第ＩＬＪに示すように飽和磁
束密度の高い強磁性伺料Ａで形成するトロイダル状の強
磁性体コア３のコア中央部に飽和磁束密度の低い磁性材
料Ｂの？”Ｎ 阪を神人し，二秤類あるいはそれ以上の
磁性材料の直列接続でコアを構成する。
設け該ギャップ内に感磁素子を神入構成した電流検出器
の強磁性体コアに於いて，第ＩＬＪに示すように飽和磁
束密度の高い強磁性伺料Ａで形成するトロイダル状の強
磁性体コア３のコア中央部に飽和磁束密度の低い磁性材
料Ｂの？”Ｎ 阪を神人し，二秤類あるいはそれ以上の
磁性材料の直列接続でコアを構成する。
［作用］
第１図のように構成したコアを用いた電流検出器は強磁
性材料Ｂが磁気飽和点に至るまでの感度は，＠気ギャッ
プ長さＬ 貫通電線巻数Ｎ，検出ｇ 電流Ｉによって（ＮＩ／Ｌ ）に比例する。磁性ｇ 材料Ｂが飽和した後，磁性材料Ｂ部分には１それ以上の
磁束は通らず，等価的に磁気ギャップと見なすことがで
き，強磁性体コアは第１図（ｂ）と同等な動作をする。
性材料Ｂが磁気飽和点に至るまでの感度は，＠気ギャッ
プ長さＬ 貫通電線巻数Ｎ，検出ｇ 電流Ｉによって（ＮＩ／Ｌ ）に比例する。磁性ｇ 材料Ｂが飽和した後，磁性材料Ｂ部分には１それ以上の
磁束は通らず，等価的に磁気ギャップと見なすことがで
き，強磁性体コアは第１図（ｂ）と同等な動作をする。
よって強磁性材料Ｂが飽和した後の感度は，（Ｎｌ／Ｌ
＋Ｌ２）に比例する。
＋Ｌ２）に比例する。
ｇ
以後強磁性材料Ａが飽和に至るまでリニアな出力を得る
ことができる。また，磁性材料Ａの飽和点は磁気ギャッ
プが等価的に拡大したことにより伸び，検出電流検出器
範囲は広くなる。
ことができる。また，磁性材料Ａの飽和点は磁気ギャッ
プが等価的に拡大したことにより伸び，検出電流検出器
範囲は広くなる。
［実施例］
実施例について図面を参照して説明すると．第２図は従
来の電流検出器の構或正面図である。トロイダル状の強
磁性体コア３に被測定電流を流す貫通電線５を貫通させ
，該貫通電線５の電流によって生じる磁束を強磁性体コ
ア３が集束し，該強磁性体コア３の磁気ギャップ１の空
間に磁束を生じさせ．磁気ギャップ１の磁束を感磁素子
２にて磁束の強さをｄＰＩ定するものである。この第２
図の電流検出器の感度は，（Ｎｌ／Ｌ ）に比例する
。
来の電流検出器の構或正面図である。トロイダル状の強
磁性体コア３に被測定電流を流す貫通電線５を貫通させ
，該貫通電線５の電流によって生じる磁束を強磁性体コ
ア３が集束し，該強磁性体コア３の磁気ギャップ１の空
間に磁束を生じさせ．磁気ギャップ１の磁束を感磁素子
２にて磁束の強さをｄＰＩ定するものである。この第２
図の電流検出器の感度は，（Ｎｌ／Ｌ ）に比例する
。
ｇ
第２図の強磁性体コアに方向性硅素鋼を用いたときの入
出力特性を第３図破線で示す。
出力特性を第３図破線で示す。
第１図に本発明電流検出器の強磁性体コア構成一実施例
を示す。強磁性体Ａに飽和磁束密度が高い強磁性材料で
ある方向性硅素鋼，強磁性体Ｂに飽和磁束密度が低い強
磁性材料であるパーマロイを用いて図１の様な強磁性体
コアを構成している。
を示す。強磁性体Ａに飽和磁束密度が高い強磁性材料で
ある方向性硅素鋼，強磁性体Ｂに飽和磁束密度が低い強
磁性材料であるパーマロイを用いて図１の様な強磁性体
コアを構成している。
第３図において．実線で本実施例のコアを用いた電流検
出器の人出力特性が示されている。第３図において，点
Ｐまで，パーマロイ部はコアの一部として動作し，その
感度は（Ｎ．Ｉ／Ｌ ）に比例ｇ する。第３図点Ｐ−Ｌではパーマロイ部は飽和して磁気
ギャップと等価になり，電流検出器の感度は（Ｎ Ｉ／
Ｌ ＋Ｌ２）に比例し．この区間の出ｇ 力もリニアである。感度は磁気ギャップか増えた分低下
したことにより，硅素鋼のみで構戊した電流検出器の検
出電流範囲が第３図Ａ１であったらのが，実施例の電流
険出器では第３図Ａ２まで検出電流範囲が広くなってい
る。
出器の人出力特性が示されている。第３図において，点
Ｐまで，パーマロイ部はコアの一部として動作し，その
感度は（Ｎ．Ｉ／Ｌ ）に比例ｇ する。第３図点Ｐ−Ｌではパーマロイ部は飽和して磁気
ギャップと等価になり，電流検出器の感度は（Ｎ Ｉ／
Ｌ ＋Ｌ２）に比例し．この区間の出ｇ 力もリニアである。感度は磁気ギャップか増えた分低下
したことにより，硅素鋼のみで構戊した電流検出器の検
出電流範囲が第３図Ａ１であったらのが，実施例の電流
険出器では第３図Ａ２まで検出電流範囲が広くなってい
る。
図１のように構成したコアを用いた電流検出器はパーマ
ロイ部分が飽和する点（変極点）を境に二段階の感度を
持ち，これにより分解能の必要な小電流範囲での高感度
特性と大電流範囲用の店い電流検出範囲を合わせ持つ電
流検出器の提供が可能となった。
ロイ部分が飽和する点（変極点）を境に二段階の感度を
持ち，これにより分解能の必要な小電流範囲での高感度
特性と大電流範囲用の店い電流検出範囲を合わせ持つ電
流検出器の提供が可能となった。
［発明の効果］
以上のように，分解能か必要な小電流範囲では従来の感
度を保ち，大竜流範囲で感度を落とすことて険出電流範
囲をリニアに拡大することができる。又この電流検出器
のｚ度の変極点及び変極点以後の傾きは，揮入する強磁
性体Ｂの種類及び厚さ（Ｌ２）を選択することにより任
意に設定することができる。この二段階の感度を持つ電
流検出器は分ｊ４ｔ能が必要な小電流電流検出器と，大
電流までリニアな出力が必要な大電流検出器の特徴を合
わせ持つため，一つの電流検出器の外に大電流険出用貫
通電線及び小電流検出用貫通電線を巻くことにより一つ
の電流検出器で大電流検出と小電流検出をかねることが
でき，産業上有益な発明である。
度を保ち，大竜流範囲で感度を落とすことて険出電流範
囲をリニアに拡大することができる。又この電流検出器
のｚ度の変極点及び変極点以後の傾きは，揮入する強磁
性体Ｂの種類及び厚さ（Ｌ２）を選択することにより任
意に設定することができる。この二段階の感度を持つ電
流検出器は分ｊ４ｔ能が必要な小電流電流検出器と，大
電流までリニアな出力が必要な大電流検出器の特徴を合
わせ持つため，一つの電流検出器の外に大電流険出用貫
通電線及び小電流検出用貫通電線を巻くことにより一つ
の電流検出器で大電流検出と小電流検出をかねることが
でき，産業上有益な発明である。
第１図（ａ）は本発明の電流検出器の強磁性体コア部分
，第１図（ｂ）は第１図（ａ）の強磁性体Ｂを除いた状
態を示す図，第２図は一般に用いられている電流検出器
の構成を示す構成正面図，第３図は電流検出器の入出力
特性を示す図である。 なお，丈線は本発明の一実施例の強磁性体コアを用いた
電流検出器，破線は方向性硅素鋼のみを用いた電流検出
器を示す。 １・・・磁気ギャップ，２・・・感磁素子，３・・強磁
性材料Ａ（方向性硅素鋼），４・・・強磁性材料Ｂ（パ
ーマロイ），５・・・貫通電線．６・・・回路部品，７
回路実装基仮，８・・・外部端子。
，第１図（ｂ）は第１図（ａ）の強磁性体Ｂを除いた状
態を示す図，第２図は一般に用いられている電流検出器
の構成を示す構成正面図，第３図は電流検出器の入出力
特性を示す図である。 なお，丈線は本発明の一実施例の強磁性体コアを用いた
電流検出器，破線は方向性硅素鋼のみを用いた電流検出
器を示す。 １・・・磁気ギャップ，２・・・感磁素子，３・・強磁
性材料Ａ（方向性硅素鋼），４・・・強磁性材料Ｂ（パ
ーマロイ），５・・・貫通電線．６・・・回路部品，７
回路実装基仮，８・・・外部端子。
Claims (1)
- （１）トロイダル状強磁性体コアの磁路の一部にギャッ
プを設け、該ギャップ内に感磁素子を挿入構成した電流
検出器の強磁性体コアにおいて、該強磁性体コアの中央
部分に飽和磁束密度の異なる他の強磁性材料を直列に挿
入することによって二種類以上の強磁性材料の直列接続
でコアを構成し、二段階以上の感度を持つことを特徴と
する電流検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1309279A JP2867276B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 電流検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1309279A JP2867276B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 電流検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170873A true JPH03170873A (ja) | 1991-07-24 |
| JP2867276B2 JP2867276B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=17991088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1309279A Expired - Fee Related JP2867276B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 電流検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867276B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1726967A1 (de) * | 2005-05-25 | 2006-11-29 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Messung eines in einem elektrischen Leiter fliessenden Stroms |
| US7332903B2 (en) | 2005-08-25 | 2008-02-19 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Device and method for measuring a current flowing in an electrical conductor |
| JP2009058451A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Osaki Electric Co Ltd | 電流センサ用磁気コアおよびこれを用いた電流センサ |
| US7923986B2 (en) | 2006-07-14 | 2011-04-12 | Lisa Draexlmaier Gmbh | Device and method for measuring a current flowing in an electrical conductor |
| GB2595777A (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-08 | Secr Defence | Injury protection device |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1309279A patent/JP2867276B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1726967A1 (de) * | 2005-05-25 | 2006-11-29 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Messung eines in einem elektrischen Leiter fliessenden Stroms |
| US7541799B2 (en) | 2005-05-25 | 2009-06-02 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Method and device for measuring a current flowing in an electrical conductor |
| US7332903B2 (en) | 2005-08-25 | 2008-02-19 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Device and method for measuring a current flowing in an electrical conductor |
| US7923986B2 (en) | 2006-07-14 | 2011-04-12 | Lisa Draexlmaier Gmbh | Device and method for measuring a current flowing in an electrical conductor |
| JP2009058451A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Osaki Electric Co Ltd | 電流センサ用磁気コアおよびこれを用いた電流センサ |
| GB2595777A (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-08 | Secr Defence | Injury protection device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2867276B2 (ja) | 1999-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |