JPH0545383A - Current detector - Google Patents
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- JPH0545383A JPH0545383A JP4014245A JP1424592A JPH0545383A JP H0545383 A JPH0545383 A JP H0545383A JP 4014245 A JP4014245 A JP 4014245A JP 1424592 A JP1424592 A JP 1424592A JP H0545383 A JPH0545383 A JP H0545383A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は磁電変換素子を用いた電
流検出装置に関するものであって、詳しくはホール素子
などの磁電変換素子を用いた磁気平衡式電流検出装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current detecting device using a magnetoelectric conversion element, and more particularly to a magnetic balance type current detecting device using a magnetoelectric conversion element such as a Hall element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】まず、ホール素子などの磁電変換素子を
用いた磁気平衡式電流検出装置の動作原理を図３２で説
明する。１次巻線あるいは導線１を流れる１次電流Ｉ1
により周回コア２に磁束が起生する。ギャップ３におけ
る磁束密度を、ホール素子などの磁電変換素子４によっ
て測定する。磁電変換素子４の出力は２次導線５に対し
電源装置として機能する増幅器６へ供給される。すなわ
ち、電源装置６から周回コア２に巻回された２次導線５
に２次電流Ｉ2 を供給して周回コア２の磁束を消去させ
て磁気平衡状態にする。この磁気平衡状態では、磁気平
衡状態では１次側の起磁力の大きさと２次側の起磁力の
大きさは等しいという等アンペアターン則に従って、増
幅器６と２次導線５との間に配置された電流計１２によ
り２次電流Ｉ2 を測定することにより、１次電流Ｉ1 を
測定できる。2. Description of the Related Art First, the principle of operation of a magnetic balance type current detecting device using a magnetoelectric conversion element such as a Hall element will be described with reference to FIG. Primary current I 1 flowing through the primary winding or conductor 1.
As a result, magnetic flux is generated in the orbiting core 2. The magnetic flux density in the gap 3 is measured by the magnetoelectric conversion element 4 such as a Hall element. The output of the magnetoelectric conversion element 4 is supplied to the secondary conductor 5 to the amplifier 6 which functions as a power supply device. That is, the secondary conducting wire 5 wound around the winding core 2 from the power supply device 6.
Is supplied with a secondary current I 2 to erase the magnetic flux of the orbiting core 2 and establish a magnetic equilibrium state. In this magnetic equilibrium state, the magnetomotive force on the primary side is equal to the magnetomotive force on the secondary side in the magnetic equilibrium state. The primary current I 1 can be measured by measuring the secondary current I 2 with the ammeter 12.
【０００３】この磁気平衡式電流検出装置は直流電流も
交流電流も非接触かつ比較的高い精度で計測できること
から、インバータ制御装置などの分野において多用され
ている。This magnetic balance type current detecting device is widely used in the field of inverter control devices and the like because it can measure both direct current and alternating current without contact and with relatively high accuracy.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置で
は高周波特性が良好でないという難点があった。つまり
周波数の高い交流では計測精度が悪化する。However, the conventional device has a drawback that the high frequency characteristics are not good. That is, the accuracy of measurement deteriorates with high-frequency alternating current.
【０００５】特に、近年のインバータ制御装置ではスイ
ッチング速度の増加が欲求され、高周波特性の良好な交
直両用型の電流検出装置が望まれている。たとえば、Ｐ
ＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏ
ｎ）制御で見られる矩形波の計測において、図３３に示
されるように２次電流Ｉ2 に応答遅れが発生し、波形歪
や波高値誤差により電流計測精度が悪化する。これは電
流検出装置の高周波特性が良好でないために、１次電流
Ｉ1 の矩形波に含まれる高調波成分が２次電流Ｉ2 では
消失するからである。In particular, in recent years, in the inverter control device, the switching speed is desired to be increased, and therefore, the AC / DC dual current detecting device having a good high frequency characteristic is desired. For example, P
WM (Pulse Width Modulatio)
n) In the measurement of the rectangular wave seen by the control, a response delay occurs in the secondary current I 2 as shown in FIG. 33, and the current measurement accuracy deteriorates due to the waveform distortion and the peak value error. This is because the high frequency characteristics of the current detection device are not good, so that the harmonic component contained in the rectangular wave of the primary current I 1 disappears in the secondary current I 2 .
【０００６】本発明者らは上記の応答遅れを検討の結
果、その原因は周回コア２のギャップ３が磁気抵抗を増
大させて漏洩磁束が増大することによって起ることに着
眼して本発明を完成した。As a result of studying the above-mentioned response delay, the present inventors have found that the cause of the present invention is that the gap 3 of the orbiting core 2 increases the magnetic resistance and the leakage magnetic flux increases. completed.
【０００７】従来、電流検出装置の改良は種々の提案が
知られているが、完全な性能の電流検出装置はいまだ開
発されていない。たとえば図３５，図３６および図３７
に示されるように、単に周回コア２に分散配置させたギ
ャップ３に磁電変換素子４を対応して配置し、これらギ
ャップ３のまわりにボビン９に収容した２次導線５をそ
れぞれ配置した電流検出装置は、直流または低周波交流
の精度向上、特に１次導線の形状や位置（周回コア２内
の中心または隅など）の変化による誤差の回避には有効
であるが、周波数特性の向上には効果が薄い。Conventionally, various proposals for improving the current detecting device have been known, but a current detecting device having a perfect performance has not been developed yet. For example, FIGS. 35, 36 and 37
As shown in FIG. 3, the magnetoelectric conversion elements 4 are simply arranged in correspondence with the gaps 3 dispersedly arranged in the orbiting core 2, and the secondary conductors 5 accommodated in the bobbins 9 are arranged around these gaps 3, respectively. The device is effective in improving the accuracy of direct current or low-frequency alternating current, in particular, in avoiding errors due to changes in the shape and position of the primary conductor (center or corners in the orbiting core 2), but for improving frequency characteristics. The effect is weak.
【０００８】また、図３８，図３９および図４０に示さ
れるように、コア２の一部に設けたギャップ３に磁電変
換素子４を埋込んだ電流検出装置、１次導線とギャップ
レス・コアとの磁気的結合を用いた電流検出装置あるい
は図３４に示されるようにボビン９において２次導線５
内にヨークまたはシールド１３を設けた電流検出装置は
応答遅れは改善されるものの、１次電流の大幅かつ急峻
な変化に際しては減衰振動（リンギング）が発生し、整
定時間の増大を起生させ、波形歪や波高値誤差は意に反
して悪化する。As shown in FIGS. 38, 39 and 40, a current detecting device in which a magnetoelectric conversion element 4 is embedded in a gap 3 provided in a part of a core 2, a primary conducting wire and a gapless core. Current detecting device using the magnetic coupling of the secondary conducting wire 5 in the bobbin 9 as shown in FIG.
Although the response delay is improved in the current detecting device in which the yoke or the shield 13 is provided, damping oscillation (ringing) occurs when the primary current changes sharply and sharply, which causes an increase in settling time. The waveform distortion and the peak value error worsen unexpectedly.
【０００９】従って、本発明の第１の目的は、１次導線
を流れる矩形状の大きなパルス電流を高速で忠実に検出
することのできる磁気平衡式電流検出装置を提供するこ
とにある。Therefore, a first object of the present invention is to provide a magnetic balance type current detecting device capable of accurately detecting a large rectangular pulse current flowing through a primary conductor at high speed.
【００１０】本発明の他の目的は、たとえば１００アン
ペア程度以上の電流検出の場合にも１次導線を流れる矩
形状の大きなパルス電流を高速で忠実に検出することの
できる磁気平衡式電流検出装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a magnetic balance type current detection device capable of accurately detecting a large rectangular pulse current flowing through the primary conductor at high speed even when detecting a current of, for example, about 100 amps or more. To provide.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の第１の形態は、強磁性体で構成され
た周回コアと、前記周回コアを貫通する１次導線と、し
ゃ断されていない開口空隙形状の複数のギャップであっ
て、前記ギャップがそれぞれ互いに対称関係に配置さ
れ、前記周回コアが前記しゃ断されていない開口空隙に
よりしゃ断されていない複数のギャップと、それぞれが
互いに対称関係に前記周回コアのまわりに巻回された複
数の２次導線と、前記ギャップのうちの少なくともひと
つに配置され、かつ前記少なくともひとつのギャップに
おける磁界を検出する少なくともひとつの磁電変換素子
とを具えたことを特徴とする。In order to achieve such an object, a first embodiment of the present invention is directed to a spiral core made of a ferromagnetic material, and a primary conductor penetrating the spiral core. A plurality of uninterrupted open void-shaped gaps, wherein the gaps are arranged symmetrically to each other, and the orbiting core is not interrupted by the uninterrupted open voids, and each is A plurality of secondary conducting wires wound around the winding core in a symmetrical relationship, and at least one magnetoelectric conversion element arranged in at least one of the gaps and detecting a magnetic field in the at least one gap. It is characterized by having
【００１２】ここで、前記周回コアを複数の積層強磁性
体板の積層構造とすることができる。Here, the spiral core may have a laminated structure of a plurality of laminated ferromagnetic plates.
【００１３】前記周回コアを環状リング形または楕円リ
ングの形とすることができる。The circumscribing core may be in the form of an annular ring or an elliptical ring.
【００１４】あるいはまた、磁電変換素子はホール素子
または磁気抵抗素子とすることができる。Alternatively, the magnetoelectric conversion element can be a Hall element or a magnetoresistive element.
【００１５】本発明の第２の形態から、電流検出装置
は、強磁性体から構成され少なくとも２組の腕をもつ周
回コアであって、１組の腕のそれぞれは、少なくとも２
つの腕で形成された環の中に１次導線を挿入するように
対向した腕を備えた周回コアと、しゃ断されていない開
口空隙形状の偶数個のギャップであって、２つのギャッ
プのそれぞれは互いに対称関係に対向する２つの腕の中
に配置され周回コアがしゃ断されていない開口空隙でし
ゃ断されていないギャップと、偶数個の２次導線であっ
て、２つの２次導線のそれぞれは互いに対称関係に対向
する２つの腕に巻回されている２次導線と、少なくとも
ひとつのギャップに配置され少なくともひとつのギャッ
プでの磁界を検出する少なくともひとつの磁電変換素子
を備えている。According to the second aspect of the present invention, the current detecting device is a circumscribing core made of a ferromagnetic material and having at least two sets of arms, and each set of arms has at least two sets of arms.
A circumscribing core with opposing arms to insert the primary conductor in a ring formed by two arms and an even number of open gap-shaped gaps that are not interrupted, each of the two gaps being A gap that is arranged in two arms that are opposed to each other symmetrically and that is not blocked by an open gap in which the orbiting core is not blocked, and an even number of secondary conductors, each of the two secondary conductors being It has a secondary conducting wire wound around two arms facing each other in a symmetric relationship, and at least one magnetoelectric conversion element arranged in at least one gap and detecting a magnetic field in at least one gap.
【００１６】ここで、周回コアは複数の積層した強磁性
体板を含む積層構造をもつことができる。Here, the spiral core may have a laminated structure including a plurality of laminated ferromagnetic plates.
【００１７】周回コアは、偶数個の隅をもつ多角形の環
または矩形の環とすることができる。The orbiting core can be a polygonal ring or a rectangular ring with an even number of corners.
【００１８】多角形の環は長方形の環とすることができ
る。The polygonal ring may be a rectangular ring.
【００１９】腕のそれぞれに、ひとつの２次導線または
少なくとも２つの２次導線を配置することができる。There can be one secondary conductor or at least two secondary conductors arranged on each of the arms.
【００２０】ここで、磁電変換素子はホール素子または
磁気抵抗素子とすることができる。Here, the magnetoelectric conversion element may be a Hall element or a magnetoresistive element.
【００２１】[0021]
【作用】本発明では、高周波特性を悪化させて応答速度
を遅くする主因はコアの漏洩磁束であることに着目して
周回コアの抵抗を下げることを図ったが、コアのうちホ
ール素子などの磁電変換素子を挿入する部分にはギャッ
プまたは開口空隙が不可欠のため、磁気抵抗の増大は避
けられない。そこで、本発明の電流検出装置では、周回
コアの一部に磁電変換素子が挿入されても、閉磁路をな
すべき周回コアの磁気抵抗を増大させないように適切に
構成する。In the present invention, the main reason for deteriorating the high frequency characteristics and slowing the response speed is to reduce the resistance of the orbiting core by focusing on the leakage magnetic flux of the core. Since a gap or an open space is indispensable in the portion where the magnetoelectric conversion element is inserted, an increase in magnetic resistance cannot be avoided. Therefore, in the current detection device of the present invention, even if the magnetoelectric conversion element is inserted in a part of the revolving core, the current detecting device is appropriately configured so as not to increase the magnetic resistance of the revolving core that should form a closed magnetic circuit.
【００２２】本発明では、まず、図４０に示した従来例
のように、ギャップ３と８が周回コア２を完全にしゃ断
せず、ギャップ３と８を連続部７を周回コアに残すよう
に形成した開口空隙とする。この構造において、応答速
度、つまり、２次電流Ｉ2 が所定値の９０％に達するま
での所要時間は短縮して高周波応答特性は改善された。
しかし、しゃ断されていない開口空隙形状のエアギャッ
プをもつこの構造の場合には減衰振動が起生した。In the present invention, first, unlike the prior art example shown in FIG. 40, the gaps 3 and 8 do not completely cut off the revolving core 2, but the gaps 3 and 8 leave the continuous portion 7 in the revolving core. The formed opening void. In this structure, the response speed, that is, the time required for the secondary current I 2 to reach 90% of the predetermined value was shortened and the high frequency response characteristics were improved.
However, damping vibration occurred in the case of this structure with an open gap-shaped air gap that was not cut off.
【００２３】そこで、応答速度の高速化に付随する減衰
振動と過渡スパイク雑音の回避が本発明の中心課題とな
り、次の実験をヒントにして打開策が見出された。すな
わち、図３８〜図４０で１次導線の位置を周回コア２の
中心とそれ以外とに変化させた場合に減衰振動の整定時
間、つまり、２次電流Ｉ2 が所定値の９５％あるいは１
０５％に達するまでの所要時間が上記位置に応じて増減
することを見出し、減衰振動は１次導線と２次導線によ
るコアの実効的な磁束密度の分布が局所的に偏っていて
均一でない場合に起生していることが判った。Therefore, the avoidance of the damping vibration and the transient spike noise accompanying the speeding up of the response speed is the central subject of the present invention, and a breakthrough measure has been found by taking the following experiment as a hint. That is, in FIGS. 38 to 40, when the position of the primary conducting wire is changed between the center of the orbiting core 2 and other portions, the settling time of the damping vibration, that is, the secondary current I 2 is 95% or 1 of the predetermined value.
It was found that the time required to reach 05% increases or decreases depending on the above position, and the damping vibration is not uniform when the effective magnetic flux density distribution of the core by the primary and secondary conductors is locally biased. It turned out that it was born in.
【００２４】磁束密度が周回コアで均一に分布しない原
因は、局部的な漏洩磁束によるものであると、判明した
が、この知見に基づいて第２の解決手段、つまり周回コ
アを完全な閉磁路とすることに加えて、少なくとも１組
のギャップおよび少なくとも１組の２次導線などの集中
定数的な構成体を閉磁路において、その閉磁路の中心に
関して対称に配置した。It was found that the reason why the magnetic flux density is not evenly distributed in the orbiting core is due to the local leakage magnetic flux. Based on this finding, the second solution, that is, the orbiting core is completely closed magnetic circuit. In addition to the above, at least one set of gaps and at least one set of quadratic conductors in a lumped constant structure are arranged in a closed magnetic circuit symmetrically with respect to the center of the closed magnetic circuit.
【００２５】したがって、本発明の電流検出装置は強磁
性体で形成された周回コアと、環に挿入される１次導線
と、しゃ断されていない開口空隙の形状の複数のギャッ
プであって、ギャップはそれぞれ互いに対称関係に配置
され、周回コアがしゃ断されていない開口空隙でしゃ断
されないギャップと、２つの２次導線がそれぞれ互いに
対称関係に周回コアに巻回されている複数の２次導線
と、少なくともひとつのギャップに配置され少なくとも
ひとつのギャップの磁界を検出する少なくともひとつの
磁電変換素子を具備している。Therefore, the current detecting device of the present invention is composed of a spiral core formed of a ferromagnetic material, a primary conductor inserted in a ring, and a plurality of gaps in the shape of an open gap that is not cut off. Are arranged symmetrically with respect to each other, a gap that is not blocked by an open gap in which the spiral core is not blocked, and a plurality of secondary conductors in which two secondary conductors are respectively wound around the spiral core in a symmetrical relation with each other, At least one magnetoelectric conversion element that is disposed in at least one gap and detects a magnetic field of at least one gap is provided.
【００２６】「対称関係」とは広い意味で解釈され、２
次導線等と同様にギャップのすべての半径方向と対角線
方向の配置を広く意味している。"Symmetrical relation" is broadly interpreted and is 2
As with secondary conductors, etc., it is meant broadly in all radial and diagonal arrangements of the gap.
【００２７】ここで「対称」とは、磁気回路の磁電係数
に関しての対称を意味する。例えば、ギャップ，２次導
線等の集中定数構成体が、コアのすべての腕の厚さの中
心点、あるいは、２つの中心線の間の交点として定義さ
れた中心点を含む平面上に定義された線に関して対称に
配置されていて、２つの中心線のそれぞれは対向する１
組の腕の中心線として定義される。すなわち、対称を構
成するよう周回コアがリング形状になっている。ここ
で、ギャップと２次導線は上で定義した対称関係に配置
されている。Here, "symmetry" means symmetry with respect to the magnetoelectric coefficient of the magnetic circuit. For example, lumped parameter constructs such as gaps, secondary conductors, etc. are defined on a plane containing the center points of the thicknesses of all arms of the core, or the center point defined as the intersection between the two center lines. The two center lines are arranged symmetrically with respect to each other
Defined as the centerline of the pair of arms. That is, the orbiting core has a ring shape so as to be symmetrical. Here, the gap and the secondary conductor are arranged in the symmetrical relationship defined above.
【００２８】[0028]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００２９】図１では、コア２の４つの腕２Ａ，２Ｂ，
２Ｃおよび２Ｄの厚さの中点を含む平面上に定義された
水平あるいは垂直な中心線ＬV ，ＬH に関して、ギャッ
プ３と８とが対称に配置された本発明の実施例が示され
ている。図２では、垂直なおよび水平な中心線ＬV とＬ
Hとの交点ＰC として定義された中心点に関し、しゃ断
されていない開口空隙形状のギャップ３と８とが対称に
配置された本発明の実施例が示されている。図１と図２
では参照符号７が周回コア２の連続部を示している。さ
らに、図１と図２では、コア２が垂直なあるいは水平な
中心線ＬV ，ＬH あるいは中心点ＰC に関して対称にな
るよう形成される。In FIG. 1, the four arms 2A, 2B of the core 2 are
An embodiment of the invention is shown in which the gaps 3 and 8 are symmetrically arranged with respect to the horizontal or vertical centerlines L V , L H defined on the plane containing the midpoints of the 2C and 2D thicknesses. There is. In FIG. 2, the vertical and horizontal centerlines L V and L
An embodiment of the invention is shown in which the uninterrupted open void-shaped gaps 3 and 8 are arranged symmetrically with respect to a center point defined as the point of intersection P C with H. 1 and 2
Reference numeral 7 indicates a continuous portion of the orbiting core 2. Further, in FIGS. 1 and 2, the core 2 is formed to be symmetrical with respect to the vertical or horizontal center lines L V , L H or the center point P C.
【００３０】つまり、本発明では、ギャップ３と８は周
回コア２を切断することなく連続部７をもつように形成
あるいは切欠きされる。少なくともギャップ３と８のう
ちのひとつに磁電変換素子４を挿入するが、同時にギャ
ップ３に関して対称位置にも同等の集中定数的な磁電係
数のギャップ８が配置される必要があるということであ
る。周回コアは強磁性体、例えば、強磁性体板を積層し
て形成し、少なくとも２Ａと２Ｃおよび２Ｂと２Ｄの２
組の腕を持ち、各組は２つの対向する腕２Ａと２Ｃおよ
び２Ｂと２Ｄを持つ。１次導線は、少なくとも２組の腕
２Ａと２Ｃおよび２Ｂと２Ｄにより形成される環に挿入
できる。環は正方形でも矩形でもよい。この積層板は高
い透磁率の物質を圧延してつくられる薄板で形成する。That is, in the present invention, the gaps 3 and 8 are formed or notched so as to have the continuous portion 7 without cutting the peripheral core 2. It means that the magnetoelectric conversion element 4 is inserted into at least one of the gaps 3 and 8, but at the same time, a gap 8 having an equivalent lumped constant magnetoelectric coefficient needs to be arranged at a symmetrical position with respect to the gap 3. The orbiting core is formed by stacking ferromagnetic materials, for example, ferromagnetic material plates, and has at least 2A and 2C and 2B and 2D.
It has pairs of arms, each pair having two opposing arms 2A and 2C and 2B and 2D. The primary conductor can be inserted in the ring formed by at least two sets of arms 2A and 2C and 2B and 2D. The ring may be square or rectangular. The laminate is formed from a thin plate made by rolling a material of high magnetic permeability.
【００３１】開口空隙の形の偶数個のギャップが備えら
れる。２つのギャップのそれぞれは１組のギャップが他
の１組のギャップと対称になるように、２つの対向する
腕２Ａと２Ｃおよび２Ｂと２Ｄに配置される。これに対
応して、偶数個の２次導線が備えられる。２つの２次導
線のそれぞれは、１組の２次導線が他の１組の２次導線
と対称になるように２つの対向する腕２Ａと２Ｃおよび
２Ｂと２Ｄ上に巻回される。An even number of gaps in the form of open voids are provided. Each of the two gaps is arranged on two opposing arms 2A and 2C and 2B and 2D such that one set of gaps is symmetrical with the other set of gaps. Correspondingly, an even number of secondary conductors are provided. Each of the two secondary conductors is wound on two opposing arms 2A and 2C and 2B and 2D such that one set of secondary conductors is symmetrical to the other set of secondary conductors.
【００３２】少なくともひとつのホール素子等の磁電変
換素子、あるいは磁気抵抗素子が、素子が収納されてい
るギャップの磁界を検出するために備えられる。At least one magnetoelectric conversion element such as a Hall element or a magnetoresistive element is provided for detecting the magnetic field in the gap in which the element is housed.
【００３３】ここで、ギャップ３は変換素子４を収納す
るが、一方ギャップ８は変換素子４を収納しない。しか
しすべてのギャップ３と８が対応して変換素子４を収納
できる。Here, the gap 3 accommodates the conversion element 4, while the gap 8 does not accommodate the conversion element 4. However, all gaps 3 and 8 can accommodate the conversion element 4 correspondingly.
【００３４】ちなみに同等の磁電係数とはギャップの場
合は同一の寸法、形状、また２次導線の場合は同一の導
線径や巻数で構成するのが、一般的に容易な方法の一つ
であることは言うまでもない。By the way, it is one of the generally easy methods to set the same magnetoelectric coefficient with the same size and shape in the case of a gap and with the same diameter and number of turns in the case of a secondary conductor. Needless to say.
【００３５】また、周回コア２、２次導線５、およびギ
ャップ３および８の対称性は単なる位置や形状だけでな
く磁電係数も含めた対称性をも包含するものとする。Further, the symmetry of the spiral core 2, the secondary conducting wire 5, and the gaps 3 and 8 includes not only the position and shape but also the symmetry including the magnetoelectric coefficient.
【００３６】図１および図２に示すように、本発明で
は、周回コア２は完全に囲まれたあるいは一部がしゃ断
された腕をもつほぼ矩形の周回コアの薄板と、それぞれ
が矩形の周回コアの薄板のような断片を形成する腕をも
つ周回コアの薄板の２つか３つの部分を、ギャップ３と
ギャップ８および連続部７を形成するように、矩形に積
層して作る。その具体例として、厚み０．２ｍｍ、腕の
幅３ｍｍあるいは５ｍｍのパーマロイ板を１５層に積層
してコア２を構成する。８層のパーマロイ板の厚さ相当
がギャップ３および８をなし、７層のパーマロイ板の厚
み相当が連続部７を構成した。パーマロイ板の寸法、つ
まり、厚みや幅が上記寸法の場合、連続部７が３層以上
あれば実用上高速応答性は問題なかった。As shown in FIGS. 1 and 2, in the present invention, the orbiting core 2 is a substantially rectangular orbiting core thin plate having arms that are completely surrounded or partially cut off, and each of the orbiting cores has a rectangular orbiting shape. Two or three parts of a lap core core lamellae having arms that form a lamella-like piece of core are laminated in a rectangle so as to form a gap 3, a gap 8 and a continuous part 7. As a specific example, the core 2 is formed by stacking 15 layers of permalloy plates having a thickness of 0.2 mm and an arm width of 3 mm or 5 mm. The eight layers of permalloy plate correspond to the thicknesses of gaps 3 and 8, and the seven layers of permalloy plate correspond to the thickness of the continuous portion 7. In the case where the dimensions of the permalloy plate, that is, the thickness and the width are the above dimensions, if the continuous portion 7 has three or more layers, there is no problem in practical high-speed response.
【００３７】２次導線５は複数の（最大で４つ）のボビ
ン９に分散して周回コア２上で対称に配置されている。
２次導線５の巻数はいづれの場合も１台の検出装置当り
合計２５００巻で直列接続としたが、並列接続でも良
い。The secondary conducting wires 5 are dispersed in a plurality of (up to four) bobbins 9 and are arranged symmetrically on the orbiting core 2.
The number of turns of the secondary conducting wire 5 is 2500 in total in one detection device in each case, but parallel connection is also possible.
【００３８】なお、以下に図３〜図１７で具体的実施例
を比較例と共に図示する。ここでは、電源装置は省略し
た。また磁電変換素子４としては、例えばＩｎＳｂ等の
化合物半導体によるホール素子を用いた。ここで周回コ
ア２の開口空隙部８に挿入埋設されたホール素子４と周
回コア２の端面は、できるだけ密着させるのが好まし
い。Specific examples will be shown below with reference to FIGS. 3 to 17 together with comparative examples. Here, the power supply device is omitted. As the magnetoelectric conversion element 4, for example, a Hall element made of a compound semiconductor such as InSb is used. Here, it is preferable that the Hall element 4 inserted and buried in the opening void portion 8 of the orbiting core 2 and the end surface of the orbiting core 2 are in close contact with each other as much as possible.
【００３９】さらに、図１，図２および図３〜図１７で
は、本発明の種々の実施例の説明を簡単化するため、周
回コア２に挿入された１次導線１は省略する。Further, in FIGS. 1, 2 and 3 to 17, the primary conductor wire 1 inserted in the spiral core 2 is omitted in order to simplify the description of various embodiments of the present invention.
【００４０】実施例１ 図３，図４および図５は本発明の第１の実施例を示す。
本実施例ではギャップ３と８を包むように２次導線５を
巻回し、周回コアのギャップ３と８とを垂直な中心線Ｌ
V に関し左右対称に配置している。すなわち、ギャップ
３と８および対応する導線が多角形のコア２の対向する
腕に対向して配置される。Embodiment 1 FIGS. 3, 4 and 5 show a first embodiment of the present invention.
In this embodiment, the secondary conducting wire 5 is wound so as to surround the gaps 3 and 8, and the gaps 3 and 8 of the winding core are perpendicular to the center line L.
It is arranged symmetrically with respect to V. That is, the gaps 3 and 8 and the corresponding conductors are arranged opposite the opposite arms of the polygonal core 2.
【００４１】実施例２ 図６，図７および図８は本発明の第２の実施例を示す。
本実施例では、２組の２次導線５Ａと５Ｂおよび５Ｃと
５Ｄが、２つの導線の１組５Ａと５Ｂがギャップ３を包
み、別の２つの導線の１組５Ｃと５Ｄがギャップ８を包
むようにボビン９内に配置される。ここで、周回コア２
のギャップ３と８および４つの導線５Ａ〜５Ｄは、垂直
な中心線ＬV に関し対称に配置される。ボビン９を垂直
な中心線ＬH で垂直に２つの上部と下部に分割してホー
ル素子４のリード端子が電源装置と接続し易いようにす
ることをも兼ねて周回コア２の反対側の２つのボビン９
も同じ形状として水平な中心線ＬH で垂直に２つの上部
と下部に分割される。Embodiment 2 FIGS. 6, 7 and 8 show a second embodiment of the present invention.
In this embodiment, two sets of secondary conductors 5A and 5B and 5C and 5D, one set of two conductors 5A and 5B encloses the gap 3, and another set of two conductors 5C and 5D forms the gap 8. The bobbin 9 is arranged so as to wrap it. Here, orbiting core 2
Gaps 3 and 8 and the four conductors 5A-5D are arranged symmetrically with respect to the vertical centerline L V. The bobbin 9 is vertically divided into two upper and lower parts by a vertical center line L H so that the lead terminals of the Hall element 4 can be easily connected to the power supply device. Two bobbins 9
Has the same shape and is vertically divided into two upper and lower parts with a horizontal center line L H.
【００４２】実施例３ 図９，図１０および図１１は本発明の第３の実施例を示
す。本実施例では第１および第２の実施例とは異なり、
２次導線５が垂直なコアの腕のかわりに水平なコアの腕
を巻回し、水平な中心線ＬH に関し対称に配置される。
一方、ギャップ３と８は垂直な中心線ＬV に関して対称
に配置される。ここでギャップ３と８は導線５で包まれ
ていない。Embodiment 3 FIGS. 9, 10 and 11 show a third embodiment of the present invention. In this embodiment, unlike the first and second embodiments,
The secondary conducting wire 5 winds the horizontal core arm instead of the vertical core arm, and is arranged symmetrically with respect to the horizontal center line L H.
On the other hand, the gaps 3 and 8 are arranged symmetrically with respect to the vertical center line L V. Here, the gaps 3 and 8 are not wrapped by the conductor 5.
【００４３】本発明の実施例での具体的な値を説明す
る。Specific values in the embodiment of the present invention will be described.
【００４４】１）強磁性体周回コア２： （１）透磁率μが１００，０００以上で厚さが０．５ｍ
ｍ以下のパーマロイ等を使用する。1) Ferromagnetic orbiting core 2: (1) Permeability μ is 100,000 or more and thickness is 0.5 m.
Permalloy or the like of m or less is used.
【００４５】（２）積層コアは幅３ｍｍ以上であり、全
部のコアの積層板は厚さ３ｍｍ以上である。(2) The laminated core has a width of 3 mm or more, and the laminated plates of all the cores have a thickness of 3 mm or more.
【００４６】２）２次導線５： （１）直径が０．１ｍｍ以上の絶縁被覆導線が使用され
る。2) Secondary conductor 5: (1) An insulating coated conductor having a diameter of 0.1 mm or more is used.
【００４７】（２）定格１次電流Ｉ1 に対応した２次電
流Ｉ2が２００ｍＡ以下になるように２次導線の巻数が
決められる。(2) The number of turns of the secondary conducting wire is determined so that the secondary current I 2 corresponding to the rated primary current I 1 is 200 mA or less.
【００４８】（３）実施例２で、２つの導線５Ａと５Ｂ
および５Ｃと５Ｄ間の距離は、それぞれ同様にコア２の
断面の最大直径以下である。(3) In the second embodiment, two conducting wires 5A and 5B are used.
And the distance between 5C and 5D is likewise less than or equal to the maximum diameter of the cross section of the core 2, respectively.
【００４９】（４）コア２の回りに互いに対向して配置
された２つの２次導線５の代表的なインダクタンスの比
は０．９〜１．１である。(4) The typical inductance ratio of the two secondary conductors 5 arranged around the core 2 so as to face each other is 0.9 to 1.1.
【００５０】３）ギャップ３と８： （１）コア２にあるギャップ３あるいは８の端面と磁電
変換素子４の面との間の距離は狭く、この２つの面は保
護膜あるいは樹脂モールドに密着することが望ましい。3) Gap 3 and 8: (1) The distance between the end surface of the gap 3 or 8 in the core 2 and the surface of the magnetoelectric conversion element 4 is small, and these two surfaces are in close contact with the protective film or the resin mold. It is desirable to do.
【００５１】（２）中に磁電変換素子４をもつギャップ
３で、非磁性ギャップあるいは開口空隙の全ギャップの
長さは０．５ｍｍ以下である。(2) In the gap 3 having the magnetoelectric conversion element 4 therein, the total length of the nonmagnetic gap or the open gap is 0.5 mm or less.
【００５２】（３）ギャップ３あるいは８に隣接する連
続部７の断面積はコア２の全体の断面積の２０％〜８０
％である。(3) The cross-sectional area of the continuous portion 7 adjacent to the gap 3 or 8 is 20% to 80% of the total cross-sectional area of the core 2.
%.
【００５３】４）磁電変換素子４： （１）半導体型のホール素子あるいは強磁性体か半導体
の薄膜型の磁気抵抗素子が使われる。4) Magnetoelectric conversion element 4: (1) A semiconductor type Hall element or a ferromagnetic or semiconductor thin film type magnetoresistive element is used.
【００５４】（２）磁電変換素子４がコア２の２つのギ
ャップ３と８に収納できる場合、磁電変換素子４はギャ
ップ３と８のうちのひとつに収納するように挿入するだ
けで十分である。(2) When the magnetoelectric conversion element 4 can be accommodated in the two gaps 3 and 8 of the core 2, it is sufficient to insert the magnetoelectric conversion element 4 so as to be accommodated in one of the gaps 3 and 8. ..
【００５５】上記の３つの実施例から得られた動作性能
を評価するため、以下の比較例を作り本発明の実施例の
動作性能と従来技術すなわち比較例の動作性能とを比較
してゆく。In order to evaluate the operating performance obtained from the above-mentioned three embodiments, the following comparative examples are made and the operating performance of the embodiments of the present invention and the operating performance of the prior art, that is, the comparative examples are compared.
【００５６】比較例１ 図３５〜図３７は本発明に対する第１の比較例を示す。
本比較例はギャップ部分が切断された状態であり、本発
明の第１の実施例と比較するためのものである。従っ
て、ギャップ３を除く基本構造は、それぞれ図３〜図５
と同じである。Comparative Example 1 FIGS. 35 to 37 show a first comparative example with respect to the present invention.
This comparative example is a state in which the gap portion is cut, and is for comparison with the first embodiment of the present invention. Therefore, the basic structure except the gap 3 is shown in FIGS.
Is the same as.
【００５７】比較例２ 図１２，図１３および図１４は本発明に対する第２の比
較例を示す。本比較例もギャップ３がしゃ断された状態
であり、本発明の第２の実施例と比較するためのもので
ある。従って、ギャップ３を除く基本構造はそれぞれ図
６〜図８と同じである。Comparative Example 2 FIGS. 12, 13 and 14 show a second comparative example for the present invention. This comparative example is also in a state in which the gap 3 is cut off, and is for comparison with the second example of the present invention. Therefore, the basic structure except the gap 3 is the same as that in FIGS. 6 to 8, respectively.
【００５８】比較例３ 図１５，図１６および図１７は本発明に対する第３の比
較例を示す。本比較例もギャップ３がしゃ断された状態
であり、本発明の第３の実施例と比較するためのもので
ある。従って、ギャップ３を除く基本構造は、それぞれ
図９〜図１１と同じである。Comparative Example 3 FIGS. 15, 16 and 17 show a third comparative example for the present invention. This comparative example is also in a state where the gap 3 is cut off, and is for comparison with the third example of the present invention. Therefore, the basic structure except the gap 3 is the same as that in FIGS. 9 to 11, respectively.
【００５９】比較例４ 図３８〜図４０は本発明に対する第４の比較例を示す。
本比較例は、周回コア２をしゃ断することなく形成され
た連続部をもち変換素子４を収納するギャップ３を持つ
が、ギャップ３がただひとつしかなく、それゆえこのギ
ャップ対称性はなく、また、２次導線５も局在して対称
性がない。Comparative Example 4 FIGS. 38 to 40 show a fourth comparative example with respect to the present invention.
This comparative example has a gap 3 that has a continuous portion formed without blocking the orbiting core 2 and that accommodates the conversion element 4, but there is only one gap 3, and therefore there is no gap symmetry, and The secondary conductor 5 is also localized and has no symmetry.
【００６０】以上の実施例と比較例を総合すると表１に
示す性能となった。このデータは、矩形の直流２００Ａ
パルス電流を１次電流Ｉ1 として流した場合の２次電流
Ｉ2の応答状況を２現象オシロスコープで測定したもの
である。The performance shown in Table 1 is obtained when the above Examples and Comparative Examples are combined. This data is rectangular DC 200A
The response status of the secondary current I 2 when the pulse current is passed as the primary current I 1 is measured by a two-phenomenon oscilloscope.
【００６１】[0061]
【表１】 [Table 1]
【００６２】つまり、図１８から図２４は、１次電流Ｉ
1 の波形と２次電流Ｉ2 の波形を示す。上記表１のデー
タはこれらの波形から得たものである。図１８から図２
０は、それぞれ本発明の第１，第２，第３の実施例の波
形例であり、また、図２１，図２２，図２３および図２
４は、それぞれ本発明に対する第１，第２，第３，第４
の比較例の波形例である。こあれら波形図の横軸は時間
を示し、スケールはいずれも５μｓ／ｄｉＶである。That is, FIGS. 18 to 24 show the primary current I
The waveform of 1 and the waveform of the secondary current I 2 are shown. The data in Table 1 above was obtained from these waveforms. 18 to 2
0 is a waveform example of each of the first, second and third embodiments of the present invention, and is also shown in FIGS. 21, 22, 23 and 2
4 is the first, second, third and fourth of the present invention.
5 is an example of a waveform of the comparative example of FIG. The horizontal axis of each of these waveform charts represents time, and the scale is 5 μs / diV in all cases.
【００６３】なお、１次電流Ｉ1 の巻数をＮ1 、また、
２次電流Ｉ2 の巻数をＮ2 と置けば等アンペアターン則
Ｉ1 ×Ｎ1 ＝Ｉ2 ×Ｎ2 からＩ2＝（Ｎ1 ／Ｎ2 ）×Ｉ1
となり、この場合Ｎ1 ＝１，Ｎ2 ＝２５００，Ｉ1 ＝
２００ＡであるからＩ2 ＝８０ｍＡつまり、２次電流Ｉ
2 は波高値が所定値８０ｍＡの矩形波である。The number of turns of the primary current I 1 is N 1 , and
If the number of turns of the secondary current I 2 is set to N 2 , then the Ampereturn rule I 1 × N 1 = I 2 × N 2 to I 2 = (N 1 / N 2 ) × I 1
In this case, N 1 = 1, N 2 = 2500, I 1 =
Since it is 200 A, I 2 = 80 mA, that is, the secondary current I
2 is a rectangular wave having a peak value of 80 mA.
【００６４】以上の実験結果をまとめると、以下の結論
が得られる。The following conclusions can be obtained by summarizing the above experimental results.
【００６５】（１）比較例１〜４の結果から従来技術の
装置では、１次導線を流れる矩形状の大きなパルス電流
を高速で忠実に検出することはできず、応答遅れによる
応答時間の増大，減衰振動の発生による整定時間の増
大、さらに過渡的なスパイク雑音の発生による波高値が
過大または過小となる。(1) From the results of Comparative Examples 1 to 4, the conventional apparatus cannot accurately detect a large rectangular pulse current flowing through the primary conductor at a high speed, and the response time increases due to the response delay. , The settling time increases due to the generation of damped oscillation, and the peak value becomes excessive or excessive due to the generation of transient spike noise.
【００６６】（２）実施例１〜３の結果から、本発明の
電流検出装置は良好な特性を示し、前述した本発明の所
期の目的である高速かつ忠実な大パルス電流の検出が達
成できる。(2) From the results of Examples 1 to 3, the current detecting device of the present invention exhibits excellent characteristics, and the high-speed and faithful detection of a large pulse current, which is the intended purpose of the present invention, is achieved. it can.
【００６７】（３）１次導線の位置や形状の変化による
影響から誤差が発生することを回避するために、ギャッ
プ３および磁電変換素子４を周回コア２上に複数個配置
する図３５〜図３７（比較例１）に示した先行技術に対
して、本発明によれば１個の磁電変換素子４で優れた性
能を発揮できる。もちろん複数個の変換素子４をギャッ
プ３と８のそれぞれに収納することも可能である。(3) A plurality of gaps 3 and magnetoelectric conversion elements 4 are arranged on the orbiting core 2 in order to avoid the occurrence of errors due to changes in the position and shape of the primary conducting wire. In contrast to the prior art shown in No. 37 (Comparative Example 1), one magnetoelectric conversion element 4 can exhibit excellent performance according to the present invention. Of course, it is also possible to accommodate a plurality of conversion elements 4 in the gaps 3 and 8, respectively.
【００６８】（４）本発明に使われる周回コア２は、た
とえば図２の構造とすることにより、同じ形状の強磁性
体板を積層して構成できるため、組立が容易、かつ部品
点数が少ないなどの利点がある。(4) Since the circumscribing core 2 used in the present invention can be constructed by laminating ferromagnetic plates having the same shape by adopting the structure shown in FIG. 2, the assembling is easy and the number of parts is small. There are advantages such as.
【００６９】（５）従来使われてきたギャップ３がコア
をすなわちコアの磁気回路をしゃ断した形状の周回コア
２は、ギャップ３の間隔が増大して磁電変換素子４の見
かけ感度が低下することを防止したり、逆に減少して磁
電変換素子４を劣化や破損させることを防ぐために、ギ
ャップ３の部分でコア端面を固定する器具を別途組込ん
だが、本発明によれば、周回コア２のギャップ３および
８の部分に必ず連続部７が設けられているので、積層さ
れた強磁性体板を互いに接着や溶着などで固定すれば、
器具を組込むことが必要ないので、前記の難点は回避で
きる。(5) In the conventional revolving core 2 in which the gap 3 cuts the core, that is, the magnetic circuit of the core, the gap of the gap 3 increases and the apparent sensitivity of the magnetoelectric conversion element 4 decreases. In order to prevent the deterioration or damage of the magnetoelectric conversion element 4 by preventing it from occurring or conversely, a device for fixing the end face of the core at the portion of the gap 3 is incorporated separately. Since the continuous portion 7 is always provided in the gaps 3 and 8 of the above, if the laminated ferromagnetic plates are fixed to each other by adhesion or welding,
The above difficulties can be avoided since it is not necessary to incorporate equipment.
【００７０】また、本発明における周回コア２の連続部
７は、ギャップ３および８の部分でコア２の磁気回路の
中心軸を固定して中心軸の軸ずれを防止する役目もあ
る。すなわち、強磁性体板が積層された時に固定手段と
して機能する連続部７により、磁気回路の軸ずれは防止
される。それらを総合して本発明による電流検出装置は
長時間に及んで高性能を保持する信頼性が高い。The continuous portion 7 of the orbiting core 2 in the present invention also has a role of fixing the central axis of the magnetic circuit of the core 2 at the gaps 3 and 8 to prevent axial deviation of the central axis. That is, the continuous portion 7 that functions as a fixing means when the ferromagnetic plates are stacked prevents the magnetic circuit from being displaced. Collectively, the current detection device according to the present invention has high reliability for maintaining high performance for a long time.
【００７１】（６）図３５に示されるように従来の構造
は、磁電変換素子４のリード端子を引出す際に２次導線
５の中で折曲げる必要があったが、本発明では図６〜図
１１に示されるように磁電変換素子４をギャップ３に取
付ける手間や磁電変換素子４への結線の作業性が大きく
向上し、リードの破損やリード端子間の短絡等の不良要
因を除去して電流検出装置の信頼性を向上させることが
できる。(6) In the conventional structure as shown in FIG. 35, it was necessary to bend in the secondary conducting wire 5 when the lead terminal of the magnetoelectric conversion element 4 was pulled out. As shown in FIG. 11, the labor for attaching the magnetoelectric conversion element 4 to the gap 3 and the workability of the connection to the magnetoelectric conversion element 4 are greatly improved, and defective factors such as lead damage and short circuit between lead terminals are eliminated. The reliability of the current detection device can be improved.
【００７２】図２５から図３１では、上記実施例の種々
の変形例が示される。25 to 31, various modifications of the above embodiment are shown.
【００７３】図２５と図２６は、六角形と八角形の形を
したコアを示す。25 and 26 show hexagonal and octagonal shaped cores.
【００７４】図２５では、１組の２次導線５が２本の対
向する腕に巻回される。図２６では、２組の２次導線５
が２組の２本の対向する腕に巻回される。In FIG. 25, a pair of secondary conducting wires 5 are wound around two opposing arms. In FIG. 26, two sets of secondary conductors 5
Are wound around two sets of two opposing arms.
【００７５】図２７から図２９では、２組のギャップ３
と８が対向されて配置された実施例を示す。図２７で
は、ただ１組の２次導線５がギャップ３と８を含む対向
するコアの腕に巻回される。図２８では、２組の２次導
線５がギャップ３と８を含む２組の対向するコアの腕に
それぞれ巻回される。図２９では、図２８に示した２次
導線５が、それぞれ２次導線５Ａと５Ｂ、５Ｃと５Ｄ、
５Ｅと５Ｆ、および５Ｇと５Ｈの４つの組に分割され、
ギャップ３と８が各２次導線の組５Ａと５Ｂ、５Ｃと５
Ｄ、５Ｅと５Ｆ、および５Ｇと５Ｈの間に配置される。27 to 29, two pairs of gaps 3
7 and 8 show an embodiment in which and 8 are arranged opposite to each other. In FIG. 27, only one set of secondary conductors 5 is wound around the arms of the opposing core including gaps 3 and 8. In FIG. 28, two sets of secondary conductors 5 are respectively wound around two sets of opposing core arms including gaps 3 and 8. In FIG. 29, the secondary conducting wires 5 shown in FIG. 28 are the secondary conducting wires 5A and 5B, 5C and 5D, respectively.
Divided into 4 sets of 5E and 5F, and 5G and 5H,
Gap 3 and 8 are the secondary conductor pairs 5A and 5B, 5C and 5 respectively.
Located between D, 5E and 5F, and 5G and 5H.
【００７６】図３０では、コア２の中心に関して、環状
リング形状のコア２に沿って半径方向に等角度で配置さ
れたギャップ３を備えた実施例を示す。この実施例で
は、２次導線５がそれぞれのギャップ３に巻回される。
さらに、環状リング形状のコア２の場合、偶数個と奇数
個のギャップ３および２次導線５が配置できる。FIG. 30 shows an embodiment having gaps 3 arranged at equal angles in the radial direction along the ring-shaped core 2 with respect to the center of the core 2. In this embodiment, a secondary conductor 5 is wound around each gap 3.
Furthermore, in the case of the annular ring-shaped core 2, even and odd number of gaps 3 and secondary conductors 5 can be arranged.
【００７７】図３１は、周回コア２が楕円リング状の形
の実施例を示す。２つのギャップ３が対向して配置さ
れ、また２つのギャップ８も対向して配置される。２次
導線５はギャップ３と８に巻回される。FIG. 31 shows an embodiment in which the orbiting core 2 has an elliptical ring shape. Two gaps 3 are arranged to face each other, and two gaps 8 are also arranged to face each other. The secondary conductor 5 is wound around the gaps 3 and 8.
【００７８】本発明を、好ましい実施例に関し詳細に述
べてきたが、当業者は、本発明を上述した実施例を変更
して実施でき、それらの変更は特許請求の範囲に記載の
発明の範囲内にあるものとする。Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced by modifying the above-described embodiments, which modifications are within the scope of the invention as claimed. Shall be inside.
【００７９】[0079]
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によれ
ば、周回コアの漏洩磁束を減少させることができ、以て
高周波特性を改良することができるので、１次導線を流
れる矩形状の大きなパルス電流を高速で忠実に検出する
ことのできる磁気平衡式電流検出装置を提供することが
できる。As is apparent from the above, according to the present invention, the leakage magnetic flux of the revolving core can be reduced, and the high frequency characteristics can be improved. It is possible to provide a magnetic balance type current detection device capable of accurately detecting a large pulse current at high speed.
【００８０】しかも、本発明によれば、たとえば１００
アンペア程度以上の電流検出の場合にも１次導線を流れ
る矩形状の大きなパルス電流を高速で忠実に検出するこ
とのできる磁気平衡式電流検出装置を提供することがで
きる。Moreover, according to the present invention, for example, 100
It is possible to provide a magnetic balance type current detection device capable of accurately detecting a large rectangular pulse current flowing through the primary conducting wire at high speed even when detecting a current of about amperes or more.
【００８１】加えて、本発明による電流検出装置は長時
間に及んで高性能を保持する信頼性が高い。しかも、本
発明によれば、磁電変換素子をギャップに取付ける手間
や磁電変換素子への結線の作業性が大きく向上し、リー
ドの破損やリード端子間の短絡等の不良要因を除去して
電流検出装置の信頼性を向上させることができる。In addition, the current detection device according to the present invention has a high reliability for maintaining high performance for a long time. Moreover, according to the present invention, the labor for mounting the magnetoelectric conversion element in the gap and the workability of connection to the magnetoelectric conversion element are greatly improved, and defective factors such as breakage of leads and short circuit between lead terminals are eliminated to detect current. The reliability of the device can be improved.
【図１】本発明の電流検出装置で使われる周回コアの実
施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a spiral core used in a current detection device of the present invention.
【図２】本発明の電流検出装置で使われる周回コアの別
の実施例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing another embodiment of a spiral core used in the current detection device of the present invention.
【図３】本発明の第１の実施例を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a first embodiment of the present invention.
【図４】図３に示した実施例の左断面図である。FIG. 4 is a left sectional view of the embodiment shown in FIG.
【図５】図３に示した実施例の右断面図である。5 is a right sectional view of the embodiment shown in FIG.
【図６】本発明の第２の実施例の正面図である。FIG. 6 is a front view of the second embodiment of the present invention.
【図７】図６に示した実施例の左断面図である。7 is a left sectional view of the embodiment shown in FIG.
【図８】図６に示した実施例の右断面図である。FIG. 8 is a right sectional view of the embodiment shown in FIG.
【図９】本発明の第３の実施例の正面図である。FIG. 9 is a front view of the third embodiment of the present invention.
【図１０】図９に示した実施例の左断面図である。10 is a left sectional view of the embodiment shown in FIG.
【図１１】図９に示した実施例の右断面図である。11 is a right sectional view of the embodiment shown in FIG.
【図１２】本発明の第２の比較例の基本的な構造を示す
正面図である。FIG. 12 is a front view showing a basic structure of a second comparative example of the present invention.
【図１３】図１２に示した比較例の左断面図である。13 is a left sectional view of the comparative example shown in FIG.
【図１４】図１２に示した比較例の右断面図である。14 is a right sectional view of the comparative example shown in FIG.
【図１５】本発明の第３の比較例の基本的な構造を示す
正面図である。FIG. 15 is a front view showing the basic structure of a third comparative example of the present invention.
【図１６】図１５に示した比較例の左断面図である。16 is a left sectional view of the comparative example shown in FIG.
【図１７】図１５に示した比較例の右断面図である。17 is a right cross-sectional view of the comparative example shown in FIG.
【図１８】本発明の第１の実施例の１次，２次電流波形
を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing primary and secondary current waveforms according to the first embodiment of the present invention.
【図１９】本発明の第２の実施例の１次，２次電流波形
を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing primary and secondary current waveforms according to the second embodiment of the present invention.
【図２０】本発明の第３の実施例の１次，２次電流波形
を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing primary and secondary current waveforms according to the third embodiment of the present invention.
【図２１】本発明の第１の比較例の１次，２次電流波形
を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing primary and secondary current waveforms of the first comparative example of the present invention.
【図２２】本発明の第２の比較例の１次，２次電流波形
を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing primary and secondary current waveforms of a second comparative example of the present invention.
【図２３】本発明の第３の比較例の１次，２次電流波形
を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing primary and secondary current waveforms of a third comparative example of the present invention.
【図２４】本発明の第４の比較例の１次，２次電流波形
を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing primary and secondary current waveforms of a fourth comparative example of the present invention.
【図２５】本発明の周回コアの別の実施例を示す図であ
る。FIG. 25 is a diagram showing another embodiment of the orbiting core of the present invention.
【図２６】本発明の４つのギャップの実施例を示す図で
ある。FIG. 26 shows an example of four gaps of the present invention.
【図２７】本発明の４つのギャップの実施例を示す図で
ある。FIG. 27 shows an example of four gaps of the present invention.
【図２８】本発明の４つのギャップの実施例を示す図で
ある。FIG. 28 shows an example of four gaps of the present invention.
【図２９】本発明の４つのギャップの実施例を示す図で
ある。FIG. 29 shows an example of four gaps of the present invention.
【図３０】周回コアがリング状の形の場合の実施例を示
す図である。FIG. 30 is a diagram showing an example in which the orbiting core has a ring shape.
【図３１】周回コアがリング状の形の場合の実施例を示
す図である。FIG. 31 is a view showing an example in which the orbiting core has a ring shape.
【図３２】従来の電流検出器の基本構造図である。FIG. 32 is a basic structural diagram of a conventional current detector.
【図３３】従来の電流検出器の入出力信号波形を示す図
である。FIG. 33 is a diagram showing input / output signal waveforms of a conventional current detector.
【図３４】別の従来例の断面図である。FIG. 34 is a cross-sectional view of another conventional example.
【図３５】本発明の第１の比較例の基本的な構造を示す
正面図である。FIG. 35 is a front view showing the basic structure of the first comparative example of the present invention.
【図３６】図３５に示した比較例の左断面図である。36 is a left sectional view of the comparative example shown in FIG. 35.
【図３７】図３５に示した比較例の右断面図である。37 is a right sectional view of the comparative example shown in FIG. 35.
【図３８】本発明の第４の比較例の基本的な構造を示す
正面図である。FIG. 38 is a front view showing the basic structure of a fourth comparative example of the present invention.
【図３９】図３８に示した比較例の左断面図である。FIG. 39 is a left sectional view of the comparative example shown in FIG. 38.
【図４０】図３８に示した比較例の右断面図である。40 is a right sectional view of the comparative example shown in FIG. 38.
【符号の説明】 １ １次導線 ２ 強磁性周回コア ３ ギャップ ４ 磁電変換素子 ５ ２次導線 ６ 電源装置 ７ 周回コア連続部 ８ 周回コア空隙開口部 ９ ボビン １２ 電流計 １３ ヨークまたはシールド[Explanation of symbols] 1 primary conductor 2 ferromagnetic orbiting core 3 gap 4 magnetoelectric conversion element 5 secondary conductor 6 power supply device 7 orbiting core continuous portion 8 orbiting core air gap opening 9 bobbin 12 ammeter 13 yoke or shield
Claims (2)
って、前記ギャップがそれぞれ互いに対称関係に配置さ
れ、前記周回コアが前記しゃ断されていない開口空隙に
よりしゃ断されていない複数のギャップと、 それぞれが互いに対称関係に前記周回コアのまわりに巻
回された複数の２次導線と、 前記ギャップのうちの少なくともひとつに配置され、か
つ前記少なくともひとつのギャップにおける磁界を検出
する少なくともひとつの磁電変換素子とを具えたことを
特徴とする電流検出装置。1. A circumscribing core made of a ferromagnetic material, a primary conductor penetrating the circumscribing core, and a plurality of uninterrupted open void-shaped gaps, each of the gaps being symmetrical to each other. A plurality of gaps that are arranged and in which the revolving core is not blocked by the unbroken opening voids; a plurality of secondary conductors that are respectively wound around the revolving core in a symmetrical relationship with each other; A current detection device, comprising: at least one magnetoelectric conversion element that is disposed in at least one of the two and that detects a magnetic field in the at least one gap.
を備えた周回コアであって１次導線が少なくとも前記２
つの腕で構成された環に挿入されるように前記腕がそれ
ぞれ対向する腕を持つ周回コアと、 しゃ断されていない開口空隙形状の偶数のギャップであ
って２つの前記ギャップのそれぞれは互いに対称関係で
２つの対向する腕に配置されていて、前記のしゃ断され
ていない開口空隙で前記周回コアがしゃ断されていない
ギャップと、 偶数の２次導線であって２つの前記２次導線が互いに対
称関係で２つの対向する腕に巻回されている２次導線
と、 少なくとも前記ギャップのひとつに配置され少なくとも
ひとつの前記ギャップの磁界を検出する少なくともひと
つの磁電変換素子とを具備したことを特徴とする電流検
出装置。2. A orbiting core made of a ferromagnetic material and having at least two pairs of arms, wherein a primary conductor is at least the above-mentioned 2
A orbiting core having arms facing each other so that they are inserted in a ring composed of two arms, and an even number of open gap-shaped gaps that are not cut off, and the two said gaps are in a symmetrical relationship with each other. And the gap in which the revolving core is not interrupted by the uninterrupted open air gap, which is arranged in two opposing arms, and the even number of secondary conductors, the two secondary conductors are symmetrical to each other. And a secondary conductor wire wound around two opposing arms, and at least one magnetoelectric conversion element arranged in at least one of the gaps and detecting a magnetic field of at least one of the gaps. Current detection device.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP01424592A JP3155596B2 (en) | 1991-01-29 | 1992-01-29 | Current detector |
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| JP920191 | 1991-01-29 | ||
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010127889A (en) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | Flux-gate type magnetic sensor |
| JP2011510318A (en) * | 2008-01-25 | 2011-03-31 | リエゾン、エレクトロニク−メカニク、エルウエム、ソシエテ、アノニム | Current sensor |
| JP2011112634A (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Tamura Seisakusho Co Ltd | Ring core for flux gate leakage sensor, ring core unit including the ring core, and the flux gate leakage sensor |
| JP2013156110A (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Tokai Rika Co Ltd | Core and current sensor |
| WO2019074062A1 (en) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | 株式会社タムラ製作所 | Current detector |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP01424592A patent/JP3155596B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2019074341A (en) * | 2017-10-12 | 2019-05-16 | 株式会社タムラ製作所 | Current detector |
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