JPH0318151B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0318151B2 JPH0318151B2 JP56102924A JP10292481A JPH0318151B2 JP H0318151 B2 JPH0318151 B2 JP H0318151B2 JP 56102924 A JP56102924 A JP 56102924A JP 10292481 A JP10292481 A JP 10292481A JP H0318151 B2 JPH0318151 B2 JP H0318151B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- current
- circular coil
- rogowski
- circular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
- G01R15/181—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using coils without a magnetic core, e.g. Rogowski coils
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高電流パルス等の測定装置に用いる
検出コイルに係り特にロゴスキーコイルの巻回方
法の改良に関する。
検出コイルに係り特にロゴスキーコイルの巻回方
法の改良に関する。
従来から、ピーク値が数十KA乃至数KA程度
でパルス幅がマイクロ秒乃至ナノ秒のオーダの高
電流パルスを測定するためには検出コイルとして
ロゴスキーコイルを用いている。
でパルス幅がマイクロ秒乃至ナノ秒のオーダの高
電流パルスを測定するためには検出コイルとして
ロゴスキーコイルを用いている。
上述のロゴスキーコイルにより電流検出する場
合には被測定電流が時間微分された検出出力を積
分回路を通じてオシロスコープ等の表示装置に与
えて電流測定を行つていた。
合には被測定電流が時間微分された検出出力を積
分回路を通じてオシロスコープ等の表示装置に与
えて電流測定を行つていた。
上記したロゴスキーコイルの構成は、第１図に
示す如く、リング状のコア１の円周に沿つてコイ
ル２を螺旋状に巻回し、終端部で該リング状コア
の円周に沿つて１ターンで巻き戻したコイル３を
有し、螺旋状コイルの巻き初め部と１ターンで巻
き戻した巻き終り間の電圧を測定することで電流
を求めるようにしたものである。
示す如く、リング状のコア１の円周に沿つてコイ
ル２を螺旋状に巻回し、終端部で該リング状コア
の円周に沿つて１ターンで巻き戻したコイル３を
有し、螺旋状コイルの巻き初め部と１ターンで巻
き戻した巻き終り間の電圧を測定することで電流
を求めるようにしたものである。
ロゴスキーコイルを検出手段とした高電流測定
手段を更に詳記すると被測定電流の流れるリード
４をコア１の中心を貫通するように配設し、第１
図の矢印方向に被測定電流を流し、該ロゴスキー
コイルの端子間にコンデンサＣを、該ロゴスキー
コイルの１つの端子に直列に抵抗器Ｒを接続した
場合の等価回路は第２図の如く表すことが出来
る。第２図に於てＬはロゴスキーコイルのインダ
クタンス成分を、ｅはリード４に流れる被測定電
流によつて生ずる磁界によりロゴスキーコイル中
に発生する起電力である。
手段を更に詳記すると被測定電流の流れるリード
４をコア１の中心を貫通するように配設し、第１
図の矢印方向に被測定電流を流し、該ロゴスキー
コイルの端子間にコンデンサＣを、該ロゴスキー
コイルの１つの端子に直列に抵抗器Ｒを接続した
場合の等価回路は第２図の如く表すことが出来
る。第２図に於てＬはロゴスキーコイルのインダ
クタンス成分を、ｅはリード４に流れる被測定電
流によつて生ずる磁界によりロゴスキーコイル中
に発生する起電力である。
上記等価回路に対する回路方程式はロゴスキー
コイルの有効長をｓ、巻数をｎ、コイルの等磁率
をμ、断面積をＡ、測定回路に流れる電流をｉ、
測定電流をＩ（ｔ）とすると、 ｅ＝Ｌdi／dt＋Ri＋１／Ｃ∫t 0idt …(1) ｅ＝（μA／ｓ）ｎdi（ｔ）／dt …(2) で表わすことが出来る。
コイルの有効長をｓ、巻数をｎ、コイルの等磁率
をμ、断面積をＡ、測定回路に流れる電流をｉ、
測定電流をＩ（ｔ）とすると、 ｅ＝Ｌdi／dt＋Ri＋１／Ｃ∫t 0idt …(1) ｅ＝（μA／ｓ）ｎdi（ｔ）／dt …(2) で表わすことが出来る。
測定電流Ｉ（ｔ）の主な周波数成分のうちで最
高の周波数をWmで表わすと、Ｒ≫WmL、ｔ≪
RCの条件が成立すれば、ｉｅ／Ｒとなるので
出力電圧Ｖは、 Ｖ＝１／Ｃ∫t 0idt＝１／RCμA／ｓnI（ｔ） …(3) となるので、出力電圧Ｖを求めることによつて測
定電流Ｉ（ｔ）を求めることが出来る。
高の周波数をWmで表わすと、Ｒ≫WmL、ｔ≪
RCの条件が成立すれば、ｉｅ／Ｒとなるので
出力電圧Ｖは、 Ｖ＝１／Ｃ∫t 0idt＝１／RCμA／ｓnI（ｔ） …(3) となるので、出力電圧Ｖを求めることによつて測
定電流Ｉ（ｔ）を求めることが出来る。
Ｒ≫WmLが成立しない時はコンデンサＣの代
りに抵抗器R0を用いてＲ＋R0≪wLを満足するよ
うになせば Ｖ＝R0∫t 0（ｅ／Ｌ）dt＝（R0／ｎ）Ｉ（ｔ） …(4) で、Ｌ＝μn2A／ｓから測定電流Ｉ（ｔ）を求める
ことが出来る。
りに抵抗器R0を用いてＲ＋R0≪wLを満足するよ
うになせば Ｖ＝R0∫t 0（ｅ／Ｌ）dt＝（R0／ｎ）Ｉ（ｔ） …(4) で、Ｌ＝μn2A／ｓから測定電流Ｉ（ｔ）を求める
ことが出来る。
上述の如き、ロゴスキーコイルを被測定電流が
紙面の裏側から表側に向つて流れる方向と直交す
る面方向よりみれば第３図の如くなされ、螺旋状
コイル２と１ターンコイル３とを同一面積に出来
ないため測定電流方向の磁界変動をキヤンセルす
ることが困難である。更に、測定電流方向の磁場
が、外部磁場（雑音分）成分によつて時間変化で
局所的に異なつた場合にロゴスキーコイルはこれ
らを検知してしまうためにＳ／Ｎ比が悪化する欠
点があつた。
紙面の裏側から表側に向つて流れる方向と直交す
る面方向よりみれば第３図の如くなされ、螺旋状
コイル２と１ターンコイル３とを同一面積に出来
ないため測定電流方向の磁界変動をキヤンセルす
ることが困難である。更に、測定電流方向の磁場
が、外部磁場（雑音分）成分によつて時間変化で
局所的に異なつた場合にロゴスキーコイルはこれ
らを検知してしまうためにＳ／Ｎ比が悪化する欠
点があつた。
本発明は叙上の如き、欠点を除いたロゴスキー
コイルを改良した検出コイルを提出するもので、
その特徴とするところは螺旋状コイルと１ターン
コイルを同一面積とするように巻回したことで雑
音磁界を検出しないようにしたものである。
コイルを改良した検出コイルを提出するもので、
その特徴とするところは螺旋状コイルと１ターン
コイルを同一面積とするように巻回したことで雑
音磁界を検出しないようにしたものである。
以下、本発明の１実施例を第４図乃至第６図に
ついて詳記する。
ついて詳記する。
第４図は、本発明のロゴスキーコイルを改良し
たコイル巻回状態を示す斜視図であり、第５図は
平面図を示すもので、平面内でリング状コア１の
円周方向に沿つた円形コイル部５ａ，５ｂ，５ｃ
…と、リング状コア１の中心方向に向つて円形コ
イル５に連通した第１の延設部６，６…と、該第
１延設部より直交する方向に向つてループを画い
て、１ターンを形成する小ループコイル７，７…
と、該小ループコイル７，７…と連通して次の円
形コイル部５ｂ，５ｃ…の始端に連なる第２の延
設部８，８…を有し、これら構成を順次コア１に
巻回したリング状の円形コイル５終端に於て、第
１図及び第３図に示す従来のロゴスキーコイルと
同様に１ターンコイル３を円形コイル部５ａ，５
ｂ…で構成された円形コイル５の円周に沿つて巻
き返し、巻き返し最終点と円形コイルの巻き始め
点間の電圧を測定するようにしたものである。
たコイル巻回状態を示す斜視図であり、第５図は
平面図を示すもので、平面内でリング状コア１の
円周方向に沿つた円形コイル部５ａ，５ｂ，５ｃ
…と、リング状コア１の中心方向に向つて円形コ
イル５に連通した第１の延設部６，６…と、該第
１延設部より直交する方向に向つてループを画い
て、１ターンを形成する小ループコイル７，７…
と、該小ループコイル７，７…と連通して次の円
形コイル部５ｂ，５ｃ…の始端に連なる第２の延
設部８，８…を有し、これら構成を順次コア１に
巻回したリング状の円形コイル５終端に於て、第
１図及び第３図に示す従来のロゴスキーコイルと
同様に１ターンコイル３を円形コイル部５ａ，５
ｂ…で構成された円形コイル５の円周に沿つて巻
き返し、巻き返し最終点と円形コイルの巻き始め
点間の電圧を測定するようにしたものである。
上述したようなコイル巻回によれば、該検出コ
イルを平面的にみれば第５図に示す如く構成され
るので、円形コイル部５ａ，５ｂ，５ｃ…で構成
される円形コイル５は１ターンコイルと完全に重
なり合い、これらは互いに反対方向に巻回され、
更に、延設部６，８も互いに反対方向に電流が流
れているために測定電流方向の雑音分をキヤンセ
ルすることが出来ると共に測定電流方向の磁場成
分の時間的変化が局部的に異なつていても従来の
ロゴスキーコイルに比べて雑音として検知しない
のでＳ／Ｎを向上させることが出来る。尚、上記
した検出コイルを用いて高電流を測定するための
系統図を第６図に示す。９は第４図及び第５図に
詳記した検出コイルで該コイルの出力端子からは
被測定電流を時間微分した出力が得られるため、
該出力を積分回路１０に通して積分した出力をオ
シロスコープ等の表示装置１１に加えて電流測定
を行なうようになせばよい。
イルを平面的にみれば第５図に示す如く構成され
るので、円形コイル部５ａ，５ｂ，５ｃ…で構成
される円形コイル５は１ターンコイルと完全に重
なり合い、これらは互いに反対方向に巻回され、
更に、延設部６，８も互いに反対方向に電流が流
れているために測定電流方向の雑音分をキヤンセ
ルすることが出来ると共に測定電流方向の磁場成
分の時間的変化が局部的に異なつていても従来の
ロゴスキーコイルに比べて雑音として検知しない
のでＳ／Ｎを向上させることが出来る。尚、上記
した検出コイルを用いて高電流を測定するための
系統図を第６図に示す。９は第４図及び第５図に
詳記した検出コイルで該コイルの出力端子からは
被測定電流を時間微分した出力が得られるため、
該出力を積分回路１０に通して積分した出力をオ
シロスコープ等の表示装置１１に加えて電流測定
を行なうようになせばよい。
本発明の検出コイルは上述の如く構成させたの
で、円形コイル部５ａ，５ｂ…５ｎで構成した円
形コイル５と１ターンコイルの面積を同一にする
ことが出来るので、測定電流方向の磁界変動をキ
ヤンセル出来てＳ／Ｎを向上し得る特徴を有す
る。
で、円形コイル部５ａ，５ｂ…５ｎで構成した円
形コイル５と１ターンコイルの面積を同一にする
ことが出来るので、測定電流方向の磁界変動をキ
ヤンセル出来てＳ／Ｎを向上し得る特徴を有す
る。
第１図は従来のロゴスキーコイルを示す斜視
図、第２図は第１図の等価回路、第３図は第１図
のロゴスキーコイルの平面図、第４図は本発明の
ロゴスキーコイルを改良した検出コイルの巻回方
法を示す一部斜視図、第５図は第４図の平面図、
第６図は本発明の検出コイルを用いた電流測定装
置を示す系統図である。 １……コア、２……コイル、３……リターンコ
イル、４……リード、５……円形コイル、５ａ，
５ｂ…５ｎ……円形コイル部、６……第１の延設
部、７……小ループコイル、８……第２の延設
部、９……検出コイル、１０……積分回路、１１
……表示装置。
図、第２図は第１図の等価回路、第３図は第１図
のロゴスキーコイルの平面図、第４図は本発明の
ロゴスキーコイルを改良した検出コイルの巻回方
法を示す一部斜視図、第５図は第４図の平面図、
第６図は本発明の検出コイルを用いた電流測定装
置を示す系統図である。 １……コア、２……コイル、３……リターンコ
イル、４……リード、５……円形コイル、５ａ，
５ｂ…５ｎ……円形コイル部、６……第１の延設
部、７……小ループコイル、８……第２の延設
部、９……検出コイル、１０……積分回路、１１
……表示装置。
Claims (1)
- １ リング状の円形コイルを構成する複数の断続
した弧状の円形コイル部と該断続した円形コイル
部の両端よりリング状の円形コイルの中心方向に
向つて連続した第１及び第２の延設部と隣接した
第１及び第２の延設部間をつないで平面内の円形
コイルと直交する方向に配設した小ループコイル
と、円形コイルの終端をリング状の円形コイル部
に沿つて折り返した１ターンコイルを有すること
を特徴とする検出コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56102924A JPS585668A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 検出コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56102924A JPS585668A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 検出コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS585668A JPS585668A (ja) | 1983-01-13 |
| JPH0318151B2 true JPH0318151B2 (ja) | 1991-03-11 |
Family
ID=14340395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56102924A Granted JPS585668A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 検出コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS585668A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60002319T2 (de) | 1999-05-25 | 2004-02-12 | Arbeitsgemeinschaft Prof. Hugel Agph | Elektrischer stromsensor |
| EP1743181A1 (de) * | 2004-04-24 | 2007-01-17 | ZUMBRUNN, Werner | Sensor für wechselströme |
| US7532000B2 (en) * | 2006-08-03 | 2009-05-12 | The Boeing Company | Method and system for measurement of current flows in fastener arrays |
| DE102006061923A1 (de) * | 2006-12-21 | 2008-07-03 | Siemens Ag | Rogowski-Sensor und Verfahren zum Messen eines Stromes |
| WO2010041139A1 (en) * | 2008-10-11 | 2010-04-15 | University Of Witwatersrand, Johannesburg | Electrical current measuring coil |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP56102924A patent/JPS585668A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS585668A (ja) | 1983-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5047715A (en) | Electromagnetic device for position measurement having multiple coils with equal area of turn cross-section | |
| US3434052A (en) | Deformable loop apparatus for measuring alternating currents | |
| JP3490737B2 (ja) | ロゴスキコイル | |
| US6563296B2 (en) | Closely-coupled multiple-winding magnetic induction-type sensor | |
| US10295573B2 (en) | Compensated rogowski coil | |
| CN107966671B (zh) | 磁传感器用电感元件以及具备其的电流传感器 | |
| EP0445921B1 (en) | DC current monitor | |
| JPH0318151B2 (ja) | ||
| GB2259150A (en) | Current measurements | |
| US5764123A (en) | Transformer with reduced signal rise time | |
| US7148679B2 (en) | Transformer probe | |
| US4050013A (en) | Magnetic field probe which measures switching current of magnetic element at moment the element switches as measure of external field | |
| JP2713459B2 (ja) | 零相電流検出器 | |
| JP2000065866A (ja) | 電流プローブ | |
| US5770992A (en) | Transformer with overshoot compensation coil | |
| JPH07260830A (ja) | 電流検出装置 | |
| JPH10332745A (ja) | 電流センサー | |
| Malewski | Wirewound shunts for measurement of fast current impulses | |
| RU2054765C1 (ru) | Широкополосная рамочная антенна | |
| JPS59501838A (ja) | 誘導的長さ及び角度測定装置 | |
| JP2870551B2 (ja) | 部分放電発生方向判別方法および装置 | |
| JPS6212646B2 (ja) | ||
| US3426269A (en) | Magnetic field sensor including means to minimize permanent magnetization | |
| SU1119089A1 (ru) | Измерительный трансформатор тока | |
| SU792178A1 (ru) | Устройство дл приема вертикальной магнитной компоненты электромагнитного пол |