JP6421046B2 - Current measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、磁気センサを用いて電流を測定する電流測定装置に係り、特に、ブスバーに設けられた複数の分岐路に流れる電流を測定する電流測定装置に関するものである。 The present invention relates to a current measuring device that measures current using a magnetic sensor, and more particularly to a current measuring device that measures current flowing in a plurality of branch paths provided in a bus bar.
磁気を利用して電流を検出するセンサとして、例えばカレントトランスやホール素子、GMR素子などの磁気センサが知られている。磁気センサは、検出対象の電流の周囲に生じる磁場の強さに基づいて電流の大きさを検出するため、検出対象の電流と無関係な磁場が存在すると、検出結果に誤差を生じる。特に、近接して配置された複数の電流路の電流を磁気センサによって検出する場合、検出対象とは異なる電流の磁場が誤差の原因になり易いため、検出結果の補正が必要となる。 As sensors that detect current using magnetism, for example, magnetic sensors such as current transformers, Hall elements, and GMR elements are known. Since the magnetic sensor detects the magnitude of the current based on the strength of the magnetic field generated around the current to be detected, if a magnetic field unrelated to the current to be detected exists, an error occurs in the detection result. In particular, when the currents of a plurality of current paths arranged close to each other are detected by a magnetic sensor, a magnetic field having a current different from that of the detection target tends to cause an error, and thus the detection result needs to be corrected.
下記の特許文献には、複数の被測定導体に流れる電流を複数の磁電変換素子により測定し、各磁電変換素子の電流測定値をニューラルネットワークにより補正する電流検出器が記載されている。 The following patent document describes a current detector that measures currents flowing through a plurality of conductors to be measured using a plurality of magnetoelectric transducers and corrects the measured current values of each magnetoelectric transducer using a neural network.
上記特許文献1に記載される発明では、電流測定値の補正にニューラルネットワークが用いられているため、正確な補正を行うためには高い計算能力が必要となる。また、ニューラルネットワークの学習が適切に行われていない場合(過学習など)、入力パターンに応じて大きな補正誤差を生じることがある。 In the invention described in Patent Document 1, since a neural network is used for correcting the current measurement value, high calculation capability is required to perform accurate correction. In addition, when the neural network is not properly learned (overlearning or the like), a large correction error may occur depending on the input pattern.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気センサを用いて得られた複数の電流路の電流測定値を、簡易な構成で精度よく補正できる電流測定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a current measuring device capable of accurately correcting current measurement values of a plurality of current paths obtained by using a magnetic sensor with a simple configuration. There is.
本発明に係る電流測定装置は、主幹と、前記主幹から分岐する複数の分岐路とを備えた少なくとも一つのブスバーと、前記複数の分岐路に設けられた複数の磁気センサと、前記複数の分岐路に流れる分岐電流の測定値をそれぞれ算出する算出部とを有する。前記算出部は、一の前記ブスバーにおける一の前記分岐路に設けられた前記磁気センサによる前記分岐電流の測定値を、前記一のブスバーの前記主幹において前記一の分岐路との分岐部分から下流側に流れる主幹電流の電流値と、前記一のブスバーにおいて前記一の分岐路の隣から順に並んだ他の複数の前記分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値とに基づいて補正する。
上記の構成によれば、前記一のブスバーにおける前記一の分岐路に設けられた前記磁気センサの比較的近くを流れており、且つ当該磁気センサにおいて検出され易い磁場を発生する電流(主幹電流,分岐電流)に基づいて、当該磁気センサによる分岐電流の測定値が補正される。そのため、簡易な構成で精度の高い電流測定値が得られる。
The current measurement device according to the present invention includes a main trunk, at least one bus bar including a plurality of branch paths branched from the main trunk, a plurality of magnetic sensors provided in the plurality of branch paths, and the plurality of branches. And a calculation unit for calculating each measured value of the branch current flowing in the road. The calculation unit is configured to obtain a measured value of the branch current by the magnetic sensor provided in the one branch path in the one bus bar, downstream from a branch portion with the one branch path in the main of the one bus bar. Is corrected based on the current value of the main current flowing to the side and the detection values of the magnetic sensors provided in the plurality of other branch paths arranged in order from the next to the one branch path in the one bus bar.
According to the above configuration, a current that generates a magnetic field that flows relatively close to the magnetic sensor provided in the one branch path in the one bus bar and that is easily detected by the magnetic sensor (main current, Based on the branch current), the measured value of the branch current by the magnetic sensor is corrected. Therefore, a highly accurate current measurement value can be obtained with a simple configuration.
好適に、前記算出部は、前記主幹の前記分岐部から下流側に流れる前記主幹電流の電流値を、前記分岐部分よりも下流側に位置する前記分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値に基づいて取得してよい。
上記の構成によれば、前記主幹電流を測定するための電流センサを別途設けなくてもよいため、構成が簡易になる。
Preferably, the calculation unit detects a current value of the main current that flows downstream from the branch portion of the main trunk, and is a detection value of the magnetic sensor provided in the branch path that is located downstream of the branch portion. You may get based on.
According to said structure, since it is not necessary to provide the current sensor for measuring the said trunk current separately, a structure becomes simple.
好適に、前記一のブスバーにおける前記他の複数の分岐路は、前記一の分岐路の上流側に並んだ所定数以下の分岐路と、前記一の分岐路の下流側に並んだ所定数以下の分岐路とを含んでよい。 Preferably, the other plurality of branch paths in the one bus bar are a predetermined number or less of the branch paths arranged on the upstream side of the one branch path, and a predetermined number or less of the other branch paths arranged on the downstream side of the one branch path. Branching paths.
好適に、前記算出部は、前記一のブスバーの前記主幹において前記一の分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値に比例した第1補正成分と、前記一のブスバーにおける前記他の複数の分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値に比例した複数の第2補正成分とを合算した補正値に基づいて前記測定値の補正を行ってよい。 Preferably, the calculation unit includes: a first correction component proportional to a current value of the main current that flows downstream from a branching portion of the one bus bar with the one branch path in the main of the one bus bar; The measurement value may be corrected based on a correction value obtained by adding a plurality of second correction components proportional to detection values of the magnetic sensors provided in the other plurality of branch paths.
また、前記算出部は、前記一のブスバーにおける前記一の分岐路に設けられた前記磁気センサによる前記分岐電流の測定値を、前記一のブスバーの前記主幹において前記一の分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値と、前記一のブスバーにおける前記他の複数の分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値と、前記一のブスバーに隣接するブスバーの前記主幹において前記一の分岐路に最も近接する分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値と、前記隣接するブスバーにおいて前記最も近接する分岐路を含んで順に並んだ複数の前記分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値とに基づいて補正してもよい。
上記の構成によれば、前記一のブスバーに流れる電流(主幹電流,分岐電流)だけでなく、前記一のブスバーに隣接したブスバーにおいて前記一の分岐路に設けられた磁気センサの比較的近くを流れる主幹電流及び分岐電流の影響も加味して当該磁気センサによる分岐電流の測定値の補正が行われるため、より精度の高い電流測定値が得られる。
In addition, the calculation unit calculates the branch current measured by the magnetic sensor provided in the one branch path in the one bus bar, and a branch portion between the main branch of the one bus bar and the one branch path. A current value of the main current flowing from the downstream side of the main bus, a detection value of the magnetic sensor provided in the plurality of other branch paths in the one bus bar, and the main of the bus bar adjacent to the one bus bar. A current value of the main current that flows downstream from a branch portion with the branch path closest to one branch path, and a plurality of the branch paths arranged in order including the closest branch path in the adjacent bus bar You may correct | amend based on the detected value of the said magnetic sensor provided.
According to the above configuration, not only the current flowing through the one bus bar (main current, branch current), but also the bus sensor adjacent to the one bus bar is relatively close to the magnetic sensor provided in the one branch path. Since the measurement value of the branch current by the magnetic sensor is corrected in consideration of the influence of the flowing main current and the branch current, a more accurate current measurement value can be obtained.
好適に、前記一のブスバーにおける前記他の複数の分岐路は、前記一の分岐路の上流側に並んだ所定数以下の分岐路と、前記一の分岐路の下流側に並んだ所定数以下の分岐路とを含んでよく、前記隣接するブスバーにおける前記複数の分岐路は、前記最も近接する分岐路と、前記最も近接する分岐路の上流側に並んだ所定数以下の分岐路と、前記最も近接する分岐路の下流側に並んだ所定数以下の分岐路とを含んでよい。 Preferably, the other plurality of branch paths in the one bus bar are a predetermined number or less of the branch paths arranged on the upstream side of the one branch path, and a predetermined number or less of the other branch paths arranged on the downstream side of the one branch path. The plurality of branch paths in the adjacent bus bars are the closest branch path, and a predetermined number or less of branch paths arranged upstream of the closest branch path, and And a predetermined number or less of branch paths arranged on the downstream side of the closest branch path.
好適に、前記算出部は、前記一のブスバーの前記主幹において前記一の分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値に比例した第1補正成分と、前記一のブスバーにおける前記他の複数の分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値に比例した複数の第2補正成分と、前記隣接するブスバーの前記主幹において前記最も近接する分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値に比例した第3補正成分と、前記隣接するブスバーにおいて前記最も近接する分岐路を含んで順に並んだ前記複数の分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値に比例した複数の第4補正成分と合算した補正値に基づいて前記測定値の補正を行ってよい。 Preferably, the calculation unit includes: a first correction component proportional to a current value of the main current that flows downstream from a branching portion of the one bus bar with the one branch path in the main of the one bus bar; A plurality of second correction components proportional to the detection values of the magnetic sensors provided in the other plurality of branch paths, and a downstream portion from a branch portion of the main branch of the adjacent bus bar with the nearest branch path A third correction component proportional to the current value of the main current that flows and a detection value of the magnetic sensor provided in the plurality of branch paths arranged in order including the closest branch path in the adjacent bus bar The measurement value may be corrected based on a correction value added with the plurality of fourth correction components.
また、前記算出部は、前記一のブスバーにおける前記他の複数の分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値と、前記一のブスバーの前記主幹において前記一の分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値の自乗との積に比例した複数の第5補正成分を更に合算した前記補正値に基づいて、前記測定値の補正を行ってよい。
この場合、前記算出部は、前記一のブスバーにおける前記他の複数の分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値と、前記一のブスバーの前記主幹において前記一の分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値との積に比例した複数の第6補正成分を更に合算した前記補正値に基づいて、前記測定値の補正を行ってよい。
上記の構成によれば、前記磁気センサの非線形性に起因した誤差が補正されるため、より精度の高い電流測定値が得られる。
Further, the calculation unit is downstream from a branch portion between the detected value of the magnetic sensor provided in the other plurality of branch paths in the one bus bar and the one branch path in the main of the one bus bar. The measurement value may be corrected based on the correction value obtained by further adding a plurality of fifth correction components proportional to the product of the main current flowing to the side and the square of the current value.
In this case, the calculation unit includes a detection value of the magnetic sensor provided in the other plurality of branch paths in the one bus bar, and a branch portion between the main branch of the one bus bar and the one branch path. The measurement value may be corrected based on the correction value obtained by further adding a plurality of sixth correction components proportional to the product of the main current flowing downstream.
According to said structure, since the error resulting from the nonlinearity of the said magnetic sensor is correct | amended, a more accurate electric current measurement value is obtained.
本発明によれば、磁気センサを用いて得られた複数の電流路の電流測定値を、簡易な構成で精度よく補正できる。 According to the present invention, current measurement values of a plurality of current paths obtained using a magnetic sensor can be accurately corrected with a simple configuration.
図1は、本発明の実施形態に係る電流測定装置の構成の一例を示す図である。図1に示す電流測定装置は、単相3線式の分電盤において各配電先に流れる電流を測定する装置であり、ブスバー10Y,10Z,10Nと、磁気センサSY1〜SY8,SZ1〜SZ8と、算出部20を有する。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a current measuring device according to an embodiment of the present invention. The current measuring device shown in FIG. 1 is a device that measures the current flowing through each distribution destination in a single-phase three-wire distribution board, and includes bus bars 10Y, 10Z, and 10N, and magnetic sensors SY 1 to SY 8 , SZ 1. To SZ 8 and a calculation unit 20.
ブスバー10Yと10Zは、対地電圧がかかった単相3線式の電源ラインにそれぞれ接続され、ブスバー10Nは接地ラインに接続される。ブスバー10Yとブスバー10Nの間に電源電圧VL1が印加され、ブスバー10Zとブスバー10Nの間に電源電圧VL2が印加される。 The bus bars 10Y and 10Z are respectively connected to a single-phase three-wire power supply line to which a ground voltage is applied, and the bus bar 10N is connected to a ground line. A power supply voltage VL1 is applied between the bus bar 10Y and the bus bar 10N, and a power supply voltage VL2 is applied between the bus bar 10Z and the bus bar 10N.
ブスバー10Yは、主幹TYと、主幹TYから分岐する8本の分岐路BY1〜BY8を有する。また、ブスバー10Zは、主幹TZと、主幹TZから分岐する8本の分岐路BY1〜BY8を有する。 Bus bar 10Y includes a main trunk TY, a branch passage BY 1 ~BY 8 of 8 branching from the trunk TY. The bus bar 10Z includes a main trunk TZ and eight branch paths BY 1 to BY 8 that branch from the main trunk TZ.
図2は、図1に示す電流測定装置における要部であるブスバー(10Y,10Z,10N)と磁気センサ(SY1〜SY8,SZ1〜SZ8)の具体的な形状及び配置の一例を示す図である。
図2の例において、ブスバー10Nと、ブスバー10Yの主幹TYと、ブスバー10Zの主幹TZは、それぞれ直線状に細長く延びた板状の導体(銅板等)であり、互いに平行に隣接して配置される。ブスバー10Nとブスバー10Zの主幹TZとの間に、ブスバー10Yの主幹TYが位置する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of specific shapes and arrangements of the bus bars (10Y, 10Z, 10N) and the magnetic sensors (SY1 to SY8, SZ1 to SZ8), which are the main parts of the current measuring device illustrated in FIG. .
In the example of FIG. 2, the bus bar 10N, the main trunk TY of the bus bar 10Y, and the main trunk TZ of the bus bar 10Z are plate-like conductors (copper plates or the like) that extend in a straight line, and are arranged adjacent to each other in parallel. The The main trunk TY of the bus bar 10Y is located between the bus bar 10N and the main trunk TZ of the bus bar 10Z.
また、図2の例において、分岐路BY1〜BY8は、主幹TYの延伸方向に沿って等間隔に並ぶ。分岐路BZ1〜BZ8は、主幹TZの延伸方向に沿って等間隔に並んでおり、その間隔は分岐路BY1〜BY8の間隔と同じである。 In the example of FIG. 2, the branch paths BY 1 to BY 8 are arranged at equal intervals along the extending direction of the main trunk TY. The branch paths BZ 1 to BZ 8 are arranged at equal intervals along the extending direction of the main trunk TZ, and the intervals are the same as the intervals of the branch paths BY 1 to BY 8 .
分岐路BY1〜BY8及び分岐路BZ1〜BZ8は、サフィックスの番号が大きくなるほど主幹(TY,TZ)の「下流側」に位置する。ここで、主幹における「上流側」と「下流側」の違いは、分岐路との分岐部分を挟んだ2つの位置において主幹に流れる電流の大小関係により決定される。すなわち、主幹の2つの位置において電流の大きい方が「上流側」、電流の小さい方が「下流側」となる。 The branch paths BY 1 to BY 8 and the branch paths BZ 1 to BZ 8 are positioned on the “downstream side” of the trunk (TY, TZ) as the suffix number increases. Here, the difference between the “upstream side” and the “downstream side” of the main trunk is determined by the magnitude relationship between the currents flowing through the main trunk at two positions across the branching portion with the branch path. That is, at two positions on the main trunk, the larger current is the “upstream side” and the smaller current is the “downstream side”.
図1に示すとおり主幹TYにおける分岐路BYn(nは1から8までの整数を示す。)との分岐部分は、主幹TZにおける同一番号の分岐路BZnとの分岐部分に最も近接する。 As shown in FIG. 1, the branch portion with the branch path BY n (n is an integer from 1 to 8) in the main trunk TY is closest to the branch section with the same number of branch paths BZ n in the main trunk TZ.
分岐路BY1〜BY8は、主幹TYの延伸方向に対してそれぞれ垂直に延びている。分岐路BZ1〜BZ8は、主幹TZの延伸方向に対してそれぞれ垂直に延びている。また、分岐路BY1〜BY8及び分岐路BZ1〜BZ8は、同一の平面に対して平行に延びている。 The branch paths BY 1 to BY 8 extend perpendicular to the extending direction of the main trunk TY. The branch paths BZ 1 to BZ 8 extend perpendicular to the extending direction of the main trunk TZ. Further, the branch paths BY 1 to BY 8 and the branch paths BZ 1 to BZ 8 extend in parallel to the same plane.
分岐路BY1〜BY8と分岐路BZ1〜BZ8とでは、主幹(TY,TZ)に対する延伸方向が逆になっている。図2において、分岐路BY1〜BY8は主幹TYに対して手前から奥の方向に延びており、分岐路BZ1〜BZ8は主幹TZに対して奥から手前の方向に延びている(図1参照)。これにより、ブスバー10Y及びブスバー10Zの一方のブスバーの分岐路に装着された磁気センサが、他方のブスバーの分岐路に対して物理的に干渉しなくなるため、2つのブスバー(10Y,10Z)の間隔を狭めることができる。 In the branch paths BY 1 to BY 8 and the branch paths BZ 1 to BZ 8 , the extending direction with respect to the main trunk (TY, TZ) is reversed. In FIG. 2, the branch paths BY 1 to BY 8 extend from the front to the back with respect to the main trunk TY, and the branch paths BZ 1 to BZ 8 extend from the back to the front with respect to the main trunk TZ ( refer graph1). As a result, the magnetic sensor mounted on the branch path of one bus bar of the bus bar 10Y and the bus bar 10Z does not physically interfere with the branch path of the other bus bar, so the interval between the two bus bars (10Y, 10Z). Can be narrowed.
磁気センサSYnは、分岐路BYnに近接して設けられており、分岐路BYnに流れる分岐電流IBYnの検出値Ynを出力する。磁気センサSZnは、分岐路BZnに近接して設けられており、分岐路BZnに流れる分岐電流IBZnの検出値Znを出力する。 The magnetic sensor SY n is provided in proximity to the branch passage BY n, and outputs a detected value Y n of the branch current IBY n flowing through the branch passage BY n. The magnetic sensor SZ n is provided in proximity to the branch passage BZ n, and outputs the detected value Z n of the branch current IBZ n flowing through the branch passage BZ n.
図3は、磁気センサ(SYn,SZn)の構成の一例を示す図である。
図3に示す磁気センサ(SYn,SZn)は、回路基板31上に配置された複数の磁電変換素子30(GMR素子等の磁気抵抗効果素子やホール素子など)を有する。各磁電変換素子30は、分岐路BYnの中心を対称の中心とする点対称に配置されている。好ましくは、主幹TYに対する延伸方向及び分岐路BYnに対する延伸方向の双方に直交する直線と平行な対称軸を有する線対称に配置されている。更に好ましくは、磁電変換素子30が4つ以上で、主幹TYに対する延伸方向と平行な対称軸を有する線対称に配置されている。回路基板31は、全体として長方形の形状を有しており、その長方形における一つの短辺に、矩形の切り欠きが形成される。矩形の切り欠きにおいて対向する2つの縁に沿って、4つの磁電変換素子30がそれぞれ配置される。回路基板31に形成される矩形の切り欠きの中央には、分岐路(BYn,BZn)が位置する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the magnetic sensor (SY n , SZ n ).
The magnetic sensor (SY n , SZ n ) shown in FIG. 3 has a plurality of magnetoelectric conversion elements 30 (a magnetoresistive effect element such as a GMR element or a Hall element) disposed on a circuit board 31. Each magneto-electric transducer 30 is disposed in point symmetry around the center of symmetry of the branch passage BY n. Preferably arranged symmetrically having parallel symmetry axes and the line perpendicular to both the extending direction with respect to the stretching direction and the branch passage BY n for trunk TY. More preferably, the number of the magnetoelectric conversion elements 30 is four or more, and the magnetoelectric conversion elements 30 are arranged in line symmetry having a symmetry axis parallel to the extending direction with respect to the main trunk TY. The circuit board 31 has a rectangular shape as a whole, and a rectangular cutout is formed on one short side of the rectangle. Four magnetoelectric transducers 30 are arranged along two opposing edges in the rectangular cutout. A branch path (BY n , BZ n ) is located at the center of the rectangular cutout formed in the circuit board 31.
磁気センサSY1〜SY8及びSZ1〜SZ8において出力される各検出値は、不図示の配線を通じて算出部20に入力される。 Each detection value output from the magnetic sensors SY 1 to SY 8 and SZ 1 to SZ 8 is input to the calculation unit 20 through a wiring (not shown).
算出部20は、磁気センサSY1〜SY8及びSZ1〜SZ8から出力される検出値(Y1〜Y8,Z1〜Z8)に基づいて、分岐路BY1〜BY8及びBZ1〜BZ8に流れる分岐電流の測定値(DY1〜DY8,DZ1〜DZ8)をそれぞれ算出する。 Calculating unit 20 based on the detection value output from the magnetic sensor SY 1 to SY 8 and SZ 1 ~SZ 8 (Y 1 ~Y 8, Z 1 ~Z 8), the branch passage BY 1 ~BY 8 and BZ measurements of the branch current flowing in the 1 ~BZ 8 a (DY 1 ~DY 8, DZ 1 ~DZ 8) is calculated.
算出部20は、記憶装置に格納されるプログラムの命令コードに従って処理を行うコンピュータや、特定の機能を実現するロジック回路を含んで構成される。算出部20の処理は、その全てをコンピュータにおいてプログラムに基づいて実現してもよいし、その一部若しくは全部を専用のロジック回路で実現してもよい。 The calculation unit 20 includes a computer that performs processing according to an instruction code of a program stored in a storage device, and a logic circuit that realizes a specific function. All of the processing of the calculation unit 20 may be realized based on a program in a computer, or a part or all of the processing may be realized by a dedicated logic circuit.
磁気センサSYnの検出値Ynが示す分岐路BYnの分岐電流IBYnの測定値には、測定対象の分岐電流IBYn以外の電流により発生する磁場の影響による誤差成分が多く含まれている。磁気センサSZnの検出値Znが示す分岐路BZnの分岐電流IBZnの測定値についても同様である。従って、算出部20は、実際に各分岐路BYn及びBZnに流れる電流の値IBYn及びIBZnを精度良く決定する為に、各磁気センサ(SYn,SZn)の検出値(Yn,Zn)が示す分岐電流(IBYn,IBZn)の測定値に対して、誤差成分を除去するための補正を行う。 The measured value of the branch current IBY n branch passage BY n indicated by the detected value Y n of the magnetic sensor SY n, contains many error components due to the influence of the magnetic field generated by the branch current IBY n other than the current to be measured Yes. The same applies to the measurement value of the branch current IBZ n branch passage BZ n indicated by the detected value Z n of the magnetic sensor SZ n. Therefore, calculation unit 20, in order to actually determine the values IBY n and IBZ n of current flowing through each branch passage BY n and BZ n accurately, the detection value of the magnetic sensors (SY n, SZ n) ( Y n , Z n ) is corrected to remove an error component with respect to the measured value of the branch current (IBY n , IBZ n ) indicated by
算出部20は、分岐路BYnに流れる分岐電流IBYnの測定値DYn及び分岐路BZnに流れる分岐電流IBZnの測定値DZnを、それぞれ次の式により算出する。 Calculating unit 20, a measurement value DZ n branch current IBZ n flowing through the measured value DY n and the branch passage BZ n branch current IBY n flowing through the branch passage BY n, respectively calculated by the following equation.
式(1−1)における「RYn」は、ブスバー10Yの分岐路BYnに設けられた磁気センサSYnの検出値Ynが示す分岐電流IBYnの測定値の誤差を除去するための補正値を示す。また、式(1−2)における「RZn」は、ブスバー10Zの分岐路BZnに設けられた磁気センサSZnの検出値Znが示す分岐電流IBZnの測定値の誤差を除去するための補正値を示す。
補正値RYn,RZnは、それぞれ次の式で表わされる。
“RY n ” in Expression (1-1) is a correction for removing an error in the measured value of the branch current IBY n indicated by the detected value Y n of the magnetic sensor SY n provided in the branch path BY n of the bus bar 10Y. Indicates the value. Further, “RZ n ” in the expression (1-2) is for removing an error in the measured value of the branch current IBZ n indicated by the detected value Z n of the magnetic sensor SZ n provided in the branch path BZ n of the bus bar 10Z. The correction value is shown.
The correction values RY n and RZ n are each expressed by the following equations.
式(2−1)で表わされる補正値RYnは、性質の異なる3つの補正成分(主幹補正成分KYn,分岐補正成分LYn,残存誤差補正成分MYn)を足し合わせたものである。同様に、式(2−2)で表わされる補正値RZnは、性質の異なる3つの補正成分(主幹補正成分KZn,分岐補正成分LZn,残存誤差補正成分MZn)を足し合わせたものである。
以下、それぞれの補正成分について詳しく説明する。
The correction value RY n represented by the equation (2-1) is a sum of three correction components (main correction component KY n , branch correction component LY n , and residual error correction component MY n ) having different properties. Similarly, the correction value RZ n represented by the equation (2-2) is a sum of three correction components (main correction component KZ n , branch correction component LZ n , and residual error correction component MZ n ) having different properties. It is.
Hereinafter, each correction component will be described in detail.
[主幹補正成分KYn,KZn(主幹電流の磁場による誤差)]
主幹補正成分(KYn,KZn)は、測定対象の分岐電流(IBYn,IBZn)が流れる分岐路(BYn,BZn)に近い位置の主幹(TY,TZ)に流れる主幹電流(ITYn,ITZn)の磁場に起因した磁気センサ(SYn,SZn)の測定誤差を補正するものである。
[Master correction components KY n , KZ n (error due to magnetic field of main current)]
The main trunk correction component (KY n , KZ n ) is a main current flowing through the main trunk (TY, TZ) at a position close to the branch path (BY n , BZ n ) through which the branch current (IBY n , IBZ n ) to be measured flows. The measurement error of the magnetic sensor (SY n , SZ n ) due to the magnetic field of (IT n , ITZ n ) is corrected.
まず、磁気センサSYnの測定誤差を補正する主幹補正成分KYnについて説明する。図4は、主幹補正成分KYnの算出に用いられる主幹電流(ITYn,ITZn)と補正係数(αT(n),βT(n))を図解した図である。 First, a description will be given trunk correction component KY n to correct the measurement errors of the magnetic sensor SY n. FIG. 4 is a diagram illustrating the main current (ITy n , ITZ n ) and correction coefficients (α T (n), β T (n)) used for calculating the main correction component KY n .
主幹電流ITYnは、ブスバー10Yの主幹TYにおいて分岐路BYnとの分岐部分から下流側に流れる電流を示す。また、主幹電流ITZnは、ブスバー10Yに隣接するブスバー10Zの主幹TZにおいて分岐路BYnに最も近接する分岐路BZnとの分岐部分から下流側に流れる電流を示す。すなわち、主幹電流ITYn,ITZnは、各ブスバー(10Y,10Z)の主幹(TY,TZ)において磁気センサSYnから比較的近い位置に流れる電流であり、磁気センサSYnの測定値に影響を与える。 The main current ITY n indicates a current that flows downstream from a branch portion with the branch path BY n in the main trunk TY of the bus bar 10Y. Further, the main current ITZ n indicates a current that flows downstream from a branch portion with the branch path BZ n closest to the branch path BY n in the main trunk TZ of the bus bar 10Z adjacent to the bus bar 10Y. That is, the main currents ITY n and ITZ n are currents that flow relatively close to the magnetic sensor SY n in the main trunk (TY, TZ) of each bus bar (10Y, 10Z) and affect the measured value of the magnetic sensor SY n. give.
主幹補正成分KYnは、この主幹電流ITYn,ITZnを用いて次式のように表わされる。 The trunk correction component KY n is expressed by the following equation using the trunk currents ITY n and ITZ n .
式(3)における「αT(n)」及び「βT(n)」は、それぞれ一定の値を持つ補正係数である。これらの補正係数は、補正対象の分岐電流が流れる分岐路毎に決められており、例えば実測定やシミュレーションの結果に基づいて取得される。 “Α T (n)” and “β T (n)” in Equation (3) are correction coefficients each having a constant value. These correction coefficients are determined for each branch path through which the branch current to be corrected flows, and are acquired based on the results of actual measurement or simulation, for example.
式(3)の右辺第1項「αT(n)×ITYn」は、本発明の「第1補正成分」の一例である。また、右辺第2項「βT(n)×ITZn」は、本発明の「第3補正成分」の一例である。 The first term “α T (n) × ITY n ” on the right side of Expression (3) is an example of the “first correction component” in the present invention. The second term on the right side “β T (n) × ITZ n ” is an example of the “third correction component” in the present invention.
式(3)に示すように、主幹補正成分KYnは、ブスバー10Yの主幹電流ITYnに比例した成分(「αT(n)×ITYn」,第1補正成分)と、ブスバー10Yに隣接するブスバー10Zの主幹電流ITZnに比例した成分(「βT(n)×ITZn」,第3補正成分)とを足し合わせたものである。
以上が、主幹補正成分KYnの説明である。
As shown in Expression (3), the main correction component KY n is adjacent to the bus bar 10Y and a component proportional to the main current ITY n of the bus bar 10Y (“α T (n) × ITY n ”, the first correction component). component proportional to the trunk current ITZ n bus bar 10Z of ( "β T (n) × ITZ n", the third correction component) in which the sum of the.
The above is the description of the main trunk correction component KY n.
次に、磁気センサSZnの測定誤差を補正する主幹補正成分KZnについて説明する。図5は、主幹補正成分KZnの算出に用いられる主幹電流(ITYn,ITZn)と補正係数(γT(n),ηT(n))を図解した図である。 Next, a description will be given trunk correction component KZ n to correct the measurement errors of the magnetic sensor SZ n. FIG. 5 is a diagram illustrating the main current (ITY n , ITZ n ) and correction coefficients (γ T (n), η T (n)) used for calculating the main correction component KZ n .
図5に示す主幹電流ITYn,ITZnは、図4に示す同一符号の電流と同じである。主幹電流ITYn,ITZnは、各ブスバー(10Y,10Z)の主幹(TY,TZ)において磁気センサSZnから比較的近い位置に流れる電流であり、磁気センサSZnの測定値に影響を与える。 The main currents ITY n and ITZ n shown in FIG. 5 are the same as the currents having the same signs shown in FIG. The main currents ITY n and ITZ n are currents that flow relatively close to the magnetic sensor SZ n in the main trunk (TY, TZ) of each bus bar (10Y, 10Z), and affect the measured value of the magnetic sensor SZ n. .
主幹補正成分KZnは、この主幹電流ITYn,ITZnを用いて次式のように表わされる。 Senior correction component KZ n is the main trunk current ITY n, it represented using ITZ n as follows.
式(4)における「γT(n)」及び「ηT(n)」は、それぞれ一定の値を持つ補正係数である。これらの補正係数は、補正対象の分岐電流が流れる分岐路毎に決められており、例えば実測定やシミュレーションの結果に基づいて取得される。 “Γ T (n)” and “η T (n)” in Expression (4) are correction coefficients each having a constant value. These correction coefficients are determined for each branch path through which the branch current to be corrected flows, and are acquired based on the results of actual measurement or simulation, for example.
式(4)の右辺第1項「γT(n)×ITYn」は、本発明の「第3補正成分」の一例である。また、右辺第2項「ηT(n)×ITZn」は、本発明の「第1補正成分」の一例である。 The first term “γ T (n) × ITY n ” on the right side of Expression (4) is an example of the “third correction component” in the present invention. Further, the second term “η T (n) × ITZ n ” on the right side is an example of the “first correction component” in the present invention.
式(4)に示すように、主幹補正成分KZnは、ブスバー10Zの主幹電流ITZnに比例した成分(「ηT(n)×ITZn」,第1補正成分)と、ブスバー10Zに隣接するブスバー10Yの主幹電流ITYnに比例した成分(「γT(n)×ITYn」,第3補正成分)とを足し合わせたものである。
以上が、主幹補正成分KZnの説明である。
As shown in the equation (4), the main correction component KZ n is adjacent to the bus bar 10Z and a component proportional to the main current ITZ n of the bus bar 10Z (“η T (n) × ITZ n ”, the first correction component). The component proportional to the main current ITY n of the bus bar 10Y (“γ T (n) × ITY n ”, the third correction component) is added.
The above is the description of the main trunk correction component KZ n.
次に、主幹電流ITYn,ITZnの取得方法について説明する。
主幹電流ITYnは、主幹TYにおける分岐路BYnとの分岐部分から下流側に流れる電流であり、分岐路BYnとの分岐部分より下流側に位置する分岐路(BYn+1,BYn+2,…)に流れる分岐電流(IBYn+1,IBYn+2,…)の総和に等しい。従って、主幹電流ITYnは、下流側の分岐路(BYn+1,BYn+2,…)に設けられた磁気センサ(SYn+1,SYn+2,…)の検出値(Yn+1,Yn+2,…)の総和として近似的に算出できる。主幹電流ITZnも同様であり、下流側の分岐路(BZn+1,BZn+2,…)に設けられた磁気センサ(SZn+1,SZn+2,…)の検出値(Zn+1,Zn+2,…)の総和として近似的に算出できる。
Next, a method for obtaining the main currents ITY n and ITZ n will be described.
Trunk current ITY n is the current flowing from the branch portion of the branch passage BY n in trunk TY downstream, the branch passage (BY n + 1, BY n + 2 located downstream from the branching portion of the branch passage BY n, ... ) Is equal to the sum of branch currents (IBY n + 1 , IBY n + 2 ,. Thus, trunk current ITY n is downstream of the branch passage (BY n + 1, BY n + 2, ...) magnetic sensor provided in (SY n + 1, SY n + 2, ...) detected value of (Y n + 1, Y n + 2, ...) of It can be calculated approximately as the sum. The same applies to the trunk current ITZ n, downstream of the branch passage (BZ n + 1, BZ n + 2, ...) magnetic sensor provided in (SZ n + 1, SZ n + 2, ...) detected value of (Z n + 1, Z n + 2, ...) Can be approximately calculated as the sum of.
算出部20において主幹補正成分KYn,KZnの算出に用いられる主幹電流ITYn,ITZnの近似値は、次式のように表わされる。 The approximate values of the trunk currents ITY n and ITZ n used for calculating the trunk correction components KY n and KZ n in the calculation unit 20 are expressed as the following equations.
なお、主幹TY,TZの分岐路BY8,BZ8より下流側には分岐路が存在せず、当該下流側へ電流は流れないため、主幹電流ITY8,ITZ8はゼロとなる。 Note that there is no branch path downstream of the branch paths BY 8 and BZ 8 of the main trunks TY and TZ, and no current flows to the downstream side, so the main currents ITY 8 and ITZ 8 are zero.
[分岐補正成分LYn,LZn(分岐電流の磁場による誤差)]
分岐補正成分(LYn,LZn)は、測定対象と異なる他の分岐電流の磁場に起因した磁気センサ(SYn,SZn)の測定誤差を補正するものである。
[Branch correction components LY n , LZ n (error due to magnetic field of branch current)]
The branch correction component (LY n , LZ n ) corrects the measurement error of the magnetic sensor (SY n , SZ n ) caused by the magnetic field of another branch current different from the measurement target.
まず、磁気センサSYnの測定誤差を補正する分岐補正成分LYnについて説明する。図6は、分岐補正成分LYnの算出に用いられる分岐電流の検出値(Yn−3〜Yn−1,Yn+1〜Yn+3,Zn−3〜Zn+3)と補正係数(α−3(n)〜α−1(n),α+1(n)〜α+3(n),β−3(n)〜β+3(n))を図解した図である。 First, a description will be given branch correction component LY n to correct the measurement errors of the magnetic sensor SY n. FIG. 6 shows detected values (Y n−3 to Y n−1 , Y n + 1 to Y n + 3 , Z n−3 to Z n + 3 ) used for calculation of the branch correction component LY n and the correction coefficient (α − 3 (n) to α −1 (n), α +1 (n) to α +3 (n), β −3 (n) to β +3 (n)).
分岐電流の検出値Yn−1〜Yn−3は、磁気センサSYnの測定対象の分岐電流IBYnが流れる分岐路BYnの上流側に並んだ3つの分岐路BYn−1〜BYn−3に設けられた磁気センサSYn−1〜SYn−3の検出値である。ただし、「n」が3以下の場合、分岐路BYnの上流側に並ぶ分岐路の数は2以下となるため、3つの検出値Yn−1〜Yn−3のうち上流側の1以上の検出値は存在しない。 The detected values Y n-1 to Y n- 3 of the branch current are three branch paths BY n-1 to BY arranged on the upstream side of the branch path BY n through which the branch current IBY n to be measured of the magnetic sensor SY n flows. It is a detection value of the magnetic sensors SY n-1 to SY n-3 provided in n-3 . However, when “n” is 3 or less, the number of branch paths arranged on the upstream side of the branch path BY n is 2 or less, and therefore, the upstream one of the three detection values Y n−1 to Y n−3. The above detection values do not exist.
分岐電流の検出値Yn+1〜Yn+3は、磁気センサSYnの測定対象の分岐電流IBYnが流れる分岐路BYnの下流側に並んだ3つの分岐路BYn+1〜BYn+3に設けられた磁気センサSYn+1〜SYn+3の検出値である。ただし、「n」が6以上の場合、分岐路BYnの下流側に並ぶ分岐路の数は2以下となるため、3つの検出値Yn+1〜Yn+3のうち下流側の1以上の検出値は存在しない。 The detected values Y n + 1 to Y n + 3 of the branch currents are magnets provided in the three branch paths BY n + 1 to BY n + 3 arranged on the downstream side of the branch path BY n through which the branch current IBY n to be measured of the magnetic sensor SY n flows. The detection values of the sensors SY n + 1 to SY n + 3 . However, when “n” is 6 or more, the number of branch paths arranged on the downstream side of the branch path BY n is two or less, and therefore, one or more detection values on the downstream side of the three detection values Y n + 1 to Y n + 3. Does not exist.
分岐電流の検出値Znは、磁気センサSYnの測定対象の分岐電流IBYnが流れる分岐路BYnに最も近接するブスバー10Zの分岐路BZnに設けられた磁気センサSZnの検出値である。 The detected value Z n of the branch current is a detected value of the magnetic sensor SZ n provided in the branch path BZ n of the bus bar 10Z closest to the branch path BY n through which the branch current IBY n to be measured of the magnetic sensor SY n flows. is there.
分岐電流の検出値Zn−1〜Zn−3は、分岐路BYnに最も近接する分岐路BZnの上流側に並んだ3つの分岐路BZn−1〜BZn−3に設けられた磁気センサSZn−1〜SZn−3の検出値である。ただし、「n」が3以下の場合、分岐路BZnの上流側に並ぶ分岐路の数は2以下となるため、3つの検出値Zn−1〜Zn−3のうち上流側の1以上の検出値は存在しない。 The branch current detection values Z n-1 to Z n-3 are provided in three branch paths BZ n-1 to BZ n- 3 arranged on the upstream side of the branch path BZ n closest to the branch path BY n. The detected values of the magnetic sensors SZn -1 to SZn -3 . However, when “n” is 3 or less, the number of branch paths arranged on the upstream side of the branch path BZ n is 2 or less, and therefore, one of the three detection values Z n−1 to Z n−3 on the upstream side. The above detection values do not exist.
分岐電流の検出値Zn+1〜Zn+3は、分岐路BYnに最も近接する分岐路BZnの下流側に並んだ3つの分岐路BZn+1〜BZn+3に設けられた磁気センサSZn+1〜SZn+3の検出値である。ただし、「n」が6以上の場合、分岐路BZnの下流側に並ぶ分岐路の数は2以下となるため、3つの検出値Zn+1〜Zn+3のうち下流側の1以上の検出値は存在しない。 Detected values Z n + 1 ~Z n + 3 of the branch current is branched three branch passages arranged in the downstream side of the passage BY n closest to the branch passage BZ n BZ n + 1 ~BZ n + magnetic sensor provided in the 3 SZ n + 1 ~SZ n + 3 Is the detected value. However, when “n” is 6 or more, the number of branch paths arranged on the downstream side of the branch path BZ n is 2 or less, and therefore, one or more detection values on the downstream side of the three detection values Z n + 1 to Z n + 3. Does not exist.
分岐補正成分LYnは、これらの分岐電流の検出値(Yn−3〜Yn−1,Yn+1〜Yn+3,Zn−3〜Zn+3)を用いて次式のように表わされる。 The branch correction component LY n is expressed by the following equation using the detected values of these branch currents (Y n−3 to Y n− 1 , Y n + 1 to Y n + 3 , Z n−3 to Z n + 3 ).
式(6)における「α−3(n)」〜「α−1(n)」,「α+1(n)」〜「α+3(n)」及び「β−3(n)」〜「β+3(n)」は、それぞれ一定の値を持つ補正係数である。これらの補正係数は、補正対象の分岐電流が流れる分岐路毎に決められており、例えば実測定やシミュレーションの結果に基づいて取得される。式(6)において「n」が3以下の場合や6以上の場合、存在しない分岐電流の検出値に対応する項はゼロとみなされる。 “Α −3 (n)” to “α −1 (n)”, “α +1 (n)” to “α +3 (n)”, and “β −3 (n)” to “β” in Formula (6) “+3 (n)” is a correction coefficient having a constant value. These correction coefficients are determined for each branch path through which the branch current to be corrected flows, and are acquired based on the results of actual measurement or simulation, for example. In the equation (6), when “n” is 3 or less or 6 or more, the term corresponding to the detected value of the branch current that does not exist is regarded as zero.
式(6)の右辺第1項「α−1(n)×Yn−1」から第6項「α+3(n)×Yn+3」までの各項は、本発明の「第2補正成分」の一例である。また、右辺第7項「β−1(n)×Zn−1」から第13項「β0(n)×Zn」までの各項は、本発明の「第4補正成分」の一例である。 Each term from the first term “α −1 (n) × Y n−1 ” to the sixth term “α +3 (n) × Y n + 3 ” of the right side of Expression (6) is the “second correction component of the present invention. Is an example. Each term from the seventh term “β −1 (n) × Z n−1 ” to the thirteenth term “β 0 (n) × Z n ” is an example of the “fourth correction component” in the present invention. It is.
式(6)に示すように、分岐補正成分LYnは、測定対象の分岐電流IBYnが流れる分岐路BYnの近くに存在する他の分岐路に流れる分岐電流に比例した補正成分(式(6)の右辺の各項)を足し合わせたものである。
以上が、分岐補正成分LYnの説明である。
As shown in Expression (6), the branch correction component LY n is a correction component proportional to the branch current flowing in another branch path near the branch path BY n in which the branch current IBY n to be measured flows (formula ( Each item on the right side of 6) is added.
The above is the description of the branch correction component LY n .
次に、磁気センサSZnの測定誤差を補正する分岐補正成分LZnについて説明する。図7は、分岐補正成分LZnの算出に用いられる分岐電流の検出値(Zn−3〜Zn−1,Zn+1〜Zn+3,Yn−3〜Yn+3)と補正係数(η−3(n)〜η−1(n),η+1(n)〜η+3(n),γ−3(n)〜γ+3(n))を図解した図である。 Next, a description will be given branch correction component LZ n to correct the measurement errors of the magnetic sensor SZ n. FIG. 7 shows detected values (Z n−3 to Z n−1 , Z n + 1 to Z n + 3 , Y n−3 to Y n + 3 ) and correction coefficients (η − ) used for calculating the branch correction component LZ n. 3 (n) to η −1 (n), η +1 (n) to η +3 (n), γ −3 (n) to γ +3 (n)).
分岐電流の検出値Zn−1〜Zn−3及びZn+1〜Zn+3は、磁気センサSZnの測定対象の分岐電流IBZnが流れる分岐路BZnの上流側と下流側の分岐路に設けられた磁気センサの検出値であり、図6に示す同一符号の電流と同じである。「n」が3以下の場合、3つの検出値Zn−1〜Zn−3のうち上流側の1以上の検出値は存在しない。また、「n」が6以上の場合、3つの検出値Zn+1〜Zn+3のうち下流側の1以上の検出値は存在しない。 The detected values Z n-1 to Z n-3 and Z n + 1 to Z n + 3 of the branch current are supplied to the upstream and downstream branches of the branch path BZ n through which the branch current IBZ n to be measured by the magnetic sensor SZ n flows. This is a detection value of the magnetic sensor provided, which is the same as the current of the same sign shown in FIG. When “n” is 3 or less, one or more detection values on the upstream side among the three detection values Z n-1 to Z n-3 do not exist. When “n” is 6 or more, one or more detection values on the downstream side among the three detection values Z n + 1 to Z n + 3 do not exist.
分岐電流の検出値Znは、磁気センサSZnの測定対象の分岐電流IBZnが流れる分岐路BZnに最も近接するブスバー10Yの分岐路BYnに設けられた磁気センサSYnの検出値である。 The detected value Z n of the branch current is a detected value of the magnetic sensor SY n provided in the branch path BY n of the bus bar 10Y closest to the branch path BZ n through which the branch current IBZ n to be measured of the magnetic sensor SZ n flows. is there.
分岐電流の検出値Yn−1〜Yn−3及びYn+1〜Yn+3は、分岐路BZnに最も近接した分岐路BYnの上流側と下流側の分岐路に設けられた磁気センサの検出値であり、図6に示す同一符号の電流と同じである。「n」が3以下の場合、3つの検出値Yn−1〜Yn−3のうち上流側の1以上の検出値は存在しない。また、「n」が6以上の場合、3つの検出値Yn+1〜Yn+3のうち下流側の1以上の検出値は存在しない。 Detection value Y n-1 ~Y n-3 and Y n + 1 ~Y n + 3 of the branch current, the magnetic sensor provided on the branch passage on the upstream side and the downstream side of the branch passage BY n closest to the branch passage BZ n This is a detected value, which is the same as the current of the same sign shown in FIG. When “n” is 3 or less, one or more detection values on the upstream side among the three detection values Y n−1 to Y n−3 do not exist. When “n” is 6 or more, one or more detection values on the downstream side among the three detection values Y n + 1 to Y n + 3 do not exist.
分岐補正成分LZnは、これらの分岐電流の検出値(Zn−3〜Zn−1,Zn+1〜Zn+3,Yn−3〜Yn+3)を用いて次式のように表わされる。 Branch correction component LZ n is expressed by the following equation using the detection values of these branch current of (Z n-3 ~Z n- 1, Z n + 1 ~Z n + 3, Y n-3 ~Y n + 3).
式(7)における「η−3(n)」〜「η−1(n)」,「η+1(n)」〜「η+3(n)」及び「γ−3(n)」〜「γ+3(n)」は、それぞれ一定の値を持つ補正係数である。これらの補正係数は、補正対象の分岐電流が流れる分岐路毎に決められており、例えば実測定やシミュレーションの結果に基づいて取得される。式(7)において「n」が3以下の場合や6以上の場合、存在しない分岐電流の検出値に対応する項はゼロとみなされる。 “Η −3 (n)” to “η −1 (n)”, “η +1 (n)” to “η +3 (n)”, and “γ −3 (n)” to “γ” in Expression (7) “+3 (n)” is a correction coefficient having a constant value. These correction coefficients are determined for each branch path through which the branch current to be corrected flows, and are acquired based on the results of actual measurement or simulation, for example. In equation (7), when “n” is 3 or less or 6 or more, the term corresponding to the non-existing branch current detection value is regarded as zero.
式(7)の右辺第8項「η−1(n)×Zn−1」から第13項「η+3(n)×Zn+3」までの各項は、本発明の「第2補正成分」の一例である。また、右辺第1項「γ−1(n)×Yn−1」から第7項「γ0(n)×Yn」までの各項は、本発明の「第4補正成分」の一例である Each term from the eighth term “η −1 (n) × Z n−1 ” to the thirteenth term “η +3 (n) × Z n + 3 ” of the right side of Expression (7) is the “second correction component of the present invention. Is an example. Each term from the first term “γ −1 (n) × Y n−1 ” to the seventh term “γ 0 (n) × Y n ” on the right side is an example of the “fourth correction component” in the present invention. Is
式(7)に示すように、分岐補正成分LZnは、測定対象の分岐電流IBZnが流れる分岐路BZnの近くに存在する他の分岐路に流れる分岐電流に比例した補正成分(式(7)の右辺の各項)を足し合わせたものである。
以上が、分岐補正成分LZnの説明である。
As shown in the equation (7), the branch correction component LZ n is a correction component proportional to the branch current flowing in the other branch path near the branch path BZ n through which the branch current IBZ n to be measured flows (formula ( 7) Each item on the right side of 7) is added together.
The above is the description of the branch correction component LZ n.
[残存誤差補正成分MYn,MZn(磁気センサの非線形性に起因する誤差)]
残存誤差補正成分(MYn,MZn)は、上述した主幹補正成分(KYn,KZn)や分岐補正成分(LYn,ZYn)では除去できない磁気センサの非線形性に起因する測定誤差を補正するものである。
[Residual error correction components MY n , MZ n (error due to non-linearity of magnetic sensor)]
The residual error correction component (MY n , MZ n ) is a measurement error caused by the non-linearity of the magnetic sensor that cannot be removed by the main correction component (KY n , KZ n ) or the branch correction component (LY n , ZY n ). It is to correct.
図8は、分岐電流の測定誤差に、主幹電流と非測定対象の分岐電流とに応じて非線形に変化する成分が含まれることを示す図である。
図8のグラフにおける横軸は、測定対象の分岐電流が流れる分岐路との分岐部分から下流側に流れる主幹電流を示す。例えば、測定対象の分岐電流を「IBYn」とすると、横軸の主幹電流は「ITYn」である。
図8のグラフにおける縦軸は、分岐電流の測定結果に含まれる誤差を示す。この誤差は、上述した主幹補正成分(KYn,KZn)及び分岐補正成分(LYn,ZYn)によって磁気センサの検出値を補正した後に残存する誤差であり、具体的には、磁気センサの検出値を上述した主幹補正値及び分岐補正値によって補正して得られる測定値と、実際の電流値との差を示す。
FIG. 8 is a diagram showing that the branch current measurement error includes a component that changes nonlinearly according to the main current and the non-measurement target branch current.
The horizontal axis in the graph of FIG. 8 indicates the main current that flows downstream from the branch portion with the branch path through which the branch current to be measured flows. For example, if the branch current to be measured is “IBY n ”, the main current on the horizontal axis is “ITY n ”.
The vertical axis in the graph of FIG. 8 indicates the error included in the branch current measurement result. This error is an error that remains after the detection value of the magnetic sensor is corrected by the main correction component (KY n , KZ n ) and the branch correction component (LY n , ZY n ) described above. Specifically, the magnetic sensor The difference between the measured value obtained by correcting the detected value by the above-described trunk correction value and branch correction value and the actual current value is shown.
主幹補正成分(KYn,KZn)及び分岐補正成分(LYn,ZYn)によって除去できない残存誤差は、図8に示すように、主幹電流ITYnに応じて非線形に変化する。この残存誤差は、主幹補正値KYnを変数とする2次関数として近似可能である。 The residual error that cannot be removed by the main correction component (KY n , KZ n ) and the branch correction component (LY n , ZY n ) changes nonlinearly according to the main current ITY n as shown in FIG. This residual error can be approximated as a quadratic function with the main correction value KY n as a variable.
また図8に示すように、残存誤差の変化の曲線は、非測定対象の分岐電流が大きくなるほど急峻になる。このことから、残存誤差の近似式を表わす2次関数の係数(特に2次の項の係数)には、非測定対象の分岐電流に比例した値を用いることができる。 Further, as shown in FIG. 8, the curve of the change in the residual error becomes steeper as the branch current to be measured becomes larger. Therefore, a value proportional to the branch current to be measured can be used as the coefficient of the quadratic function (particularly the coefficient of the quadratic term) representing the approximate expression of the residual error.
上述した非線形の特性を持つ磁気センサの残存誤差は、主として、磁場に対する磁気センサの出力の応答特性が磁場の増大に伴って線形性を保てなくなる(非線形性を示す)ことに起因する。 The residual error of the magnetic sensor having nonlinear characteristics described above is mainly due to the fact that the response characteristics of the output of the magnetic sensor with respect to the magnetic field cannot maintain linearity (indicating nonlinearity) as the magnetic field increases.
ここでは、まず、磁気センサSYnの残存誤差補正成分MYnについて説明する。図9は、残存誤差補正成分MYnの算出に用いられる分岐電流の検出値(Yn−3〜Yn−1,Yn+1〜Yn+3)と補正係数(A−3〜A−1,A1〜A3,B−3〜B−1,B1〜B3)を図解した図である。 Here, first, it will be described residual error correction component MY n of the magnetic sensor SY n. FIG. 9 shows detected values (Y n−3 to Y n−1 , Y n + 1 to Y n + 3 ) and correction coefficients (A −3 to A −1 , A) used for calculating the residual error correction component MY n. 1 to A 3 , B −3 to B −1 , and B 1 to B 3 ).
分岐電流の検出値Yn−1〜Yn−3及びYn+1〜Yn+3は、磁気センサSYnの測定対象の分岐電流IBYnが流れる分岐路BYnの上流側と下流側の分岐路に設けられた磁気センサの検出値であり、図6,図7に示す同一符号の電流と同じである。「n」が3以下の場合、3つの検出値Yn−1〜Yn−3のうち上流側の1以上の検出値は存在しない。また、「n」が6以上の場合、3つの検出値Yn+1〜Yn+3のうち下流側の1以上の検出値は存在しない。 The detected values Y n-1 to Y n- 3 and Y n + 1 to Y n + 3 of the branch currents are supplied to the upstream and downstream branches of the branch path BY n through which the branch current IBY n to be measured by the magnetic sensor SY n flows. This is the detected value of the magnetic sensor provided, and is the same as the current of the same sign shown in FIGS. When “n” is 3 or less, one or more detection values on the upstream side among the three detection values Y n−1 to Y n−3 do not exist. When “n” is 6 or more, one or more detection values on the downstream side among the three detection values Y n + 1 to Y n + 3 do not exist.
残存誤差補正成分MYnは、これらの分岐電流の検出値(Yn−1〜Yn−3,Yn+1〜Yn+3)と主幹電流ITYnを用いて次式のように表わされる。 Residual error correction component MY n is represented detected values of the branch current and (Y n-1 ~Y n- 3, Y n + 1 ~Y n + 3) by using the main trunk current ITY n as follows.
式(8)における「A−3」〜「A−1」,「A1」〜「A3」,「B−3」〜「B−1」,「B1」〜「B3」は、それぞれ一定の値を持つ補正係数である。これらの補正係数は、補正対象の分岐電流が流れる分岐路からみた上流側若しくは下流側の分岐路の相対位置毎に決められており、例えば実測定やシミュレーションの結果に基づいて取得される。式(8)において「n」が3以下の場合や6以上の場合、存在しない分岐電流の検出値に対応する項はゼロとみなされる。主幹電流ITYnは、例えば式(5−1)により、下流側の分岐電流の検出値を足し合わせた値として取得される。 In Formula (8), “A −3 ” to “A −1 ”, “A 1 ” to “A 3 ”, “B −3 ” to “B −1 ”, “B 1 ” to “B 3 ” are Each correction coefficient has a constant value. These correction coefficients are determined for each relative position of the upstream or downstream branch path as viewed from the branch path through which the branch current to be corrected flows, and are acquired based on, for example, the results of actual measurement or simulation. In equation (8), when “n” is 3 or less or 6 or more, the term corresponding to the detected value of the branch current that does not exist is regarded as zero. The main current ITY n is acquired as a value obtained by adding the downstream branch current detection values by, for example, the equation (5-1).
式(8)の右辺における主幹電流ITYnの2次の項(奇数番目の項)は、本発明の「第5補正成分」の一例である。また、右辺における主幹電流ITYnの1次の項(偶数番目の項)は、本発明の「第6補正成分」の一例である。 The secondary term (odd-numbered term) of the main current ITY n on the right side of the equation (8) is an example of the “fifth correction component” in the present invention. The primary term (even-numbered term) of the main current ITY n on the right side is an example of the “sixth correction component” in the present invention.
式(8)に示すように、残存誤差補正成分MYnは、分岐電流に比例した係数を持った2つの項(1次と2次の項)からなり、主幹電流ITYnの2次関数を複数含んでいる。すなわち、式(8)の右辺における第1項と第2項、第3項と第4項、第5項と第6項、第7項と第8項、第9項と第10項、並びに、第11項と第12項は、それぞれ主幹電流ITYnの1次の項(第6補正成分)と2次の項(第5補正成分)とからなる2次関数である。残存誤差補正成分MYnは、これらの2次関数を足し合わせた結果として得られる。個々の2次関数は、磁気センサの非線形性に起因した誤差成分を示しており、図8において示すように主幹電流や分岐電流が増大するほど非線形的に大きくなる。
以上が、残存誤差補正成分MYnの説明である。
As shown in Expression (8), the residual error correction component MY n is composed of two terms (primary and secondary terms) having a coefficient proportional to the branch current, and a quadratic function of the main current ITY n is expressed as follows. Contains more than one. That is, the first term and the second term, the third term and the fourth term, the fifth term and the sixth term, the seventh term and the eighth term, the ninth term and the tenth term on the right side of the equation (8), and The eleventh term and the twelfth term are quadratic functions composed of a primary term (sixth correction component) and a quadratic term (fifth correction component), respectively, of the main current ITY n . The residual error correction component MY n is obtained as a result of adding these quadratic functions. Each quadratic function indicates an error component due to the non-linearity of the magnetic sensor, and increases nonlinearly as the main current or branch current increases as shown in FIG.
The above is the description of the residual error correction component MY n.
次に、磁気センサSZnの残存誤差補正成分MZnについて説明する。図10は、残存誤差補正成分MZnの算出に用いられる分岐電流の検出値(Zn−3〜Zn−1,Zn+1〜Zn+3)と補正係数(Cn−3〜Cn−1,Cn+1〜Cn+3,Dn−3〜Dn−1,Dn+1〜Dn+3)を図解した図である。 Next, a description will be given residual error correction component MZ n of the magnetic sensor SZ n. FIG. 10 shows detected values (Z n−3 to Z n−1 , Z n + 1 to Z n + 3 ) and correction coefficients (C n−3 to C n−1 ) used for calculating the residual error correction component MZ n. , C n + 1 to C n + 3 , D n−3 to D n−1 , D n + 1 to D n + 3 ).
分岐電流の検出値Zn−1〜Zn−3及びZn+1〜Zn+3は、磁気センサSZnの測定対象の分岐電流IBZnが流れる分岐路BZnの上流側と下流側の分岐路に設けられた磁気センサの検出値であり、図6,図7に示す同一符号の電流と同じである。「n」が3以下の場合、3つの検出値Zn−1〜Zn−3のうち上流側の1以上の検出値は存在しない。また、「n」が6以上の場合、3つの検出値Zn+1〜Zn+3のうち下流側の1以上の検出値は存在しない。 The detected values Z n-1 to Z n-3 and Z n + 1 to Z n + 3 of the branch current are supplied to the upstream and downstream branches of the branch path BZ n through which the branch current IBZ n to be measured by the magnetic sensor SZ n flows. This is the detected value of the magnetic sensor provided, and is the same as the current of the same sign shown in FIGS. When “n” is 3 or less, one or more detection values on the upstream side among the three detection values Z n-1 to Z n-3 do not exist. When “n” is 6 or more, one or more detection values on the downstream side among the three detection values Z n + 1 to Z n + 3 do not exist.
残存誤差補正成分MZnは、これらの分岐電流の検出値(Zn−1〜Zn−3,Zn+1〜Zn+3)と主幹電流ITZnを用いて次式のように表わされる。 Residual error correction component MZ n is represented detected values of the branch current and (Z n-1 ~Z n- 3, Z n + 1 ~Z n + 3) by using the main trunk current ITZ n as follows.
式(9)における「C−3」〜「C−1」,「C1」〜「C3」,「D−3」〜「D−1」,「D1」〜「D3」は、それぞれ一定の値を持つ補正係数である。これらの補正係数は、補正対象の分岐電流が流れる分岐路からみた上流側若しくは下流側の分岐路の相対位置毎に決められており、例えば実測定やシミュレーションの結果に基づいて取得される。式(9)において「n」が3以下の場合や6以上の場合、存在しない分岐電流の検出値に対応する項はゼロとみなされる。主幹電流ITZnは、例えば式(5−2)により、下流側の分岐電流の検出値を足し合わせた値として取得される。 In Formula (9), “C −3 ” to “C −1 ”, “C 1 ” to “C 3 ”, “D −3 ” to “D −1 ”, “D 1 ” to “D 3 ” are Each correction coefficient has a constant value. These correction coefficients are determined for each relative position of the upstream or downstream branch path as viewed from the branch path through which the branch current to be corrected flows, and are acquired based on, for example, the results of actual measurement or simulation. In equation (9), when “n” is 3 or less or 6 or more, the term corresponding to the non-existing branch current detection value is regarded as zero. Trunk current ITZ n, for example, by the formula (5-2) is obtained as a combined value plus the detection value of the downstream of the branch current.
式(9)の右辺における主幹電流ITZnの2次の項(奇数番目の項)は、本発明の「第5補正成分」の一例である。また、右辺における主幹電流ITZnの1次の項(偶数番目の項)は、本発明の「第6補正成分」の一例である。 Quadratic term main trunk current ITZ n on the right-hand side of Equation (9) (odd-numbered term) is an example of the "fifth correction component" of the present invention. Also, first-order terms (even-numbered term) main trunk current ITZ n on the right side is an example of the "sixth correction component" of the present invention.
式(9)に示すように、残存誤差補正成分MZnは、既に説明した残存誤差補正成分MYnと同様に、分岐電流に比例した係数を持った2つの項(1次と2次の項)からなり、主幹電流ITZnの2次関数を複数含んでいる。残存誤差補正成分MZnは、これらの2次関数を足し合わせた結果として得られる。
以上が、残存誤差補正成分MZnの説明である。
As shown in the equation (9), the residual error correction component MZ n has two terms (primary and quadratic terms) having a coefficient proportional to the branch current, as with the residual error correction component MY n described above. It made), and includes a plurality of quadratic function of the trunk current ITZ n. Residual error correction component MZ n is obtained as a result of the sum of these quadratic function.
The above is the description of the residual error correction component MZ n.
次に、上述した構成を有する電流検出装置の動作を説明する。
磁気センサ(SYn,SZn)は、分岐路に流れる分岐電流の磁場に応じた検出値(Yn,Zn)をそれぞれ出力する。算出部20は、例えばアナログ−デジタル変換器を備えており、各磁気センサから出力されるアナログの検出値をそれぞれデジタルデータに変換して内部の記憶装置に格納する。算出部20は、記憶装置に格納した各磁気センサの検出値(Yn,Zn)と、記憶装置のデータテーブルに予め登録された補正係数(図11〜図13)とに基づいて、各分岐路に流れる分岐電流の測定値(DYn,DZn)を算出する。
Next, the operation of the current detection device having the above-described configuration will be described.
The magnetic sensors (SY n , SZ n ) output detection values (Y n , Z n ) corresponding to the magnetic fields of the branch currents flowing through the branch paths, respectively. The calculation unit 20 includes, for example, an analog-digital converter, converts analog detection values output from each magnetic sensor into digital data, and stores the digital data in an internal storage device. Based on the detection values (Y n , Z n ) of each magnetic sensor stored in the storage device and the correction coefficients (FIGS. 11 to 13) registered in advance in the data table of the storage device, the calculation unit 20 The measured value (DY n , DZ n ) of the branch current flowing in the branch path is calculated.
図11は、主幹補正成分(KYn,KZn)の補正係数が登録されたデータテーブルの例を示す図である。図11に示すデータテーブルには、算出部20において算出する測定値(DYn,DZn)毎に、ブスバー10Yの主幹電流(ITYn)に乗ぜられる補正係数(αT(n),βT(n))と、ブスバー10Zの主幹電流(ITZn)に乗ぜられる補正係数(γT(n),ηT(n))とが登録される。
算出部20は、データテーブルに登録される上記の補正係数を用いて、式(3),式(4)により主幹補正成分(KYn,KZn)を求める。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a data table in which correction coefficients for the main correction components (KY n , KZ n ) are registered. In the data table shown in FIG. 11, for each measurement value (DY n , DZ n ) calculated by the calculation unit 20, correction coefficients (α T (n), β T ) multiplied by the main current (ITY n ) of the bus bar 10Y are calculated. (N)) and correction coefficients (γ T (n), η T (n)) to be multiplied by the main current (ITZ n ) of the bus bar 10Z are registered.
The calculation unit 20 obtains the main correction component (KY n , KZ n ) using the correction coefficients registered in the data table according to the equations (3) and (4).
図12は、分岐補正成分(LYn,LZn)の補正係数が登録されたデータテーブルの例を示す図である。図12に示すデータテーブルには、算出部20において算出する測定値(DYn,DZn)毎に、ブスバー10Yの分岐電流の検出値(Yn)に乗ぜられる補正係数(α−3(n)〜α−1(n),α+1(n)〜α+3(n),γ−3(n)〜γ+3(n))と、ブスバー10Zの分岐電流の検出値(Zn)に乗ぜられる補正係数(β−3(n)〜β−1(n),η+1(n)〜η+3(n),η−3(n)〜η+3(n))とが登録される。
算出部20は、データテーブルに登録される上記の補正係数を用いて、式(6),式(7)により分岐補正成分(LYn,LZn)を求める。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a data table in which correction coefficients of branch correction components (LY n , LZ n ) are registered. In the data table shown in FIG. 12, for each measurement value (DY n , DZ n ) calculated by the calculation unit 20, a correction coefficient (α −3 (n) multiplied by the detected value (Y n ) of the branch current of the bus bar 10Y. ) To α −1 (n), α +1 (n) to α +3 (n), γ −3 (n) to γ +3 (n)), and the detected value (Z n ) of the branch current of the bus bar 10Z. Correction coefficients (β −3 (n) to β −1 (n), η +1 (n) to η +3 (n), η −3 (n) to η +3 (n)) are registered.
The calculation unit 20 obtains the branch correction components (LY n , LZ n ) using the correction coefficients registered in the data table according to the equations (6) and (7).
図13は、残存誤差補正成分(MYn,MZn)の補正係数が登録されたデータテーブルの例を示す図である。図13に示すデータテーブルには、測定対象の分岐電流が流れる分岐路から見た上流側若しくは下流側の分岐路の相対位置毎に、主幹電流の2次の項に乗ぜられる補正係数(A−3〜A3,C−3〜C3)と、主幹電流の1次の項に乗ぜられる補正係数(B−3〜B3,D−3〜D3)とが登録されている。
算出部20は、データテーブルに登録される上記の補正係数を用いて、式(8),式(9)により残存誤差補正成分(MYn,MZn)を求める。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a data table in which correction coefficients for residual error correction components (MY n , MZ n ) are registered. In the data table shown in FIG. 13, the correction coefficient (A − ) multiplied by the secondary term of the main current for each relative position of the upstream or downstream branch path viewed from the branch path through which the branch current to be measured flows. 3 to A 3 , C −3 to C 3 ) and correction coefficients (B −3 to B 3 , D −3 to D 3 ) to be multiplied by the primary term of the main current are registered.
The calculation unit 20 obtains the residual error correction components (MY n , MZ n ) by using the correction coefficients registered in the data table according to the equations (8) and (9).
算出部20は、主幹補正成分(KYn,KZn)、分岐補正成分(LYn,LZn)、及び、残存誤差補正成分(MYn,MZn)の和として表わされる補正値(RYn,RZn)を、分岐電流の検出値(Yn,Zn)から減算し、その減算結果を分岐電流の測定値(DYn,DZn)として取得する。 The calculator 20 calculates a correction value (RY n ) expressed as the sum of the main correction component (KY n , KZ n ), the branch correction component (LY n , LZ n ), and the residual error correction component (MY n , MZ n ). , RZ n ) is subtracted from the detected value (Y n , Z n ) of the branch current, and the subtraction result is obtained as a measured value (DY n , DZ n ) of the branch current.
以上説明したように、本実施形態に係る電流測定装置によれば、ブスバー10Yの分岐路BYnに設けられた磁気センサSYnによる分岐電流IBYnの測定値(検出値Yn)が、ブスバー10Yの主幹TYにおいて分岐路BYnとの分岐部分から下流側に流れる主幹電流ITYnの電流値と、ブスバー10Yにおいて分岐路BYnの隣から順に並んだ他の複数の分岐路(BYn−3〜BYn−1,BYn+1〜BYn+3)に設けられた磁気センサの検出値(Yn−3〜Yn−1,Yn+1〜Yn+3)とに基づいて補正される。
磁気センサSYnの比較的近くを流れる主幹電流(ITYn)や分岐電流(IBYn−3〜IBYn−1,IBYn+1〜IBYn+3)の磁場は、磁気センサSYnにおいて検出され易く、分岐電流IBYnの測定値の誤差になり易い。本実施形態によれば、分岐電流IBYnの測定値の誤差になり易い周囲の電流(主幹電流,分岐電流)に基づいて当該測定値の補正が行われるため、簡易な構成でありながら精度の高い電流測定値を得ることができる。
As described above, according to the current measuring device according to the present embodiment, the measured value (detected value Y n ) of the branch current IBY n by the magnetic sensor SY n provided in the branch path BY n of the bus bar 10Y is the bus bar. The current value of the main current ITY n that flows downstream from the branch portion with the branch path BY n in the main trunk TY of 10Y, and other branch paths (BY n−) arranged in order from the next to the branch path BY n in the bus bar 10Y. 3 ~BY n-1, bY n + 1 ~BY detection value of the magnetic sensor provided on the n + 3) (Y n- 3 ~Y n-1, Y n + 1 ~Y n + 3) and on the basis the corrected.
Magnetic field trunk current flowing relatively close to the magnetic sensor SY n (ITY n) and branch currents (IBY n-3 ~IBY n- 1, IBY n + 1 ~IBY n + 3) is likely to be detected in the magnetic sensor SY n, branch prone to error of the measurement value of the current IBY n. According to the present embodiment, the measurement value is corrected based on the surrounding current (main current, branch current) that is likely to cause an error in the measurement value of the branch current IBY n . High current measurements can be obtained.
また、本実施形態に係る電流測定装置によれば、分岐電流IBYnが流れるブスバー10Yの電流(主幹電流,分岐電流)だけでなく、ブスバー10Yに隣接するブスバー10Zの主幹TZにおいて分岐路BYnに最も近接する分岐路BZnとの分岐部分から下流側に流れる主幹電流ITZnの電流値と、隣接するブスバー10Zにおいて分岐路BZnを含んで順に並んだ複数の分岐路(BZn−3〜BZn+3)に設けられた磁気センサの検出値(Zn−3〜Zn+3)とに基づいて、分岐電流IBYnの測定値の補正が行われる。
これにより、隣接したブスバー10Zにおいて磁気センサSYnの比較的近くを流れる主幹電流(ITZn)や分岐電流(IBYn−3〜IBYn−1,IBYn+1〜IBYn+3)の影響も加味して分岐電流IBYnの測定値の補正が行われるため、より精度の高い電流測定値を得ることができる。
Further, according to the current measuring device according to the present embodiment, not only the current (main current, branch current) of the bus bar 10Y through which the branch current IBY n flows, but also the branch path BY n in the main TZ of the bus bar 10Z adjacent to the bus bar 10Y. the current value of the main trunk current ITZ n flowing downstream from the branching portion between the closest branching path BZ n, a plurality of branch paths arranged in a forward contain branch passage BZ n in adjacent bus bar 10Z (BZ n-3 The measured value of the branch current IBY n is corrected based on the detection values (Z n−3 to Z n + 3 ) of the magnetic sensor provided in .about.BZ n + 3 ).
As a result, the influence of the main current (ITZ n ) and branch currents (IBY n−3 to IBY n−1 , IBY n + 1 to IBY n + 3 ) flowing relatively close to the magnetic sensor SY n in the adjacent bus bar 10Z is also taken into consideration. since the correction of the measured value of the branch current IBY n is performed, it is possible to get a more accurate current measurements.
更に、本実施形態に係る電流測定装置によれば、分岐電流IBYnの測定値を補正するための補正値RYnに、残留誤差補正成分MYnが加算されている。この残留誤差補正成分MYnは、主幹電流ITYnの2次関数を複数足し合わせたものである。2次関数における各項(1次の項,2次の項)の係数は、分岐路BYnの隣から順に並んだ複数の分岐路(BYn−3〜BYn−1,BYn+1〜BYn+3)に設けられた磁気センサの検出値(Yn−3〜Yn−1,Yn+1〜Yn+3)に比例した値を持つ。
これにより、主幹電流や分岐電流が増大するほど非線形的に大きくなる傾向を持つ磁気センサの非線形性に起因した誤差を補正できるため、より精度の高い電流測定値を得ることができる。
Furthermore, according to the current measuring device according to the present embodiment, the correction value RY n for correcting the measured value of the branch current IBY n, the residual error correction component MY n is added. This residual error correction component MY n is a sum of a plurality of quadratic functions of the main current ITY n . Sections (1 order term, the second-order term) in the secondary function coefficients of the branch path plurality of branch paths arranged from the adjacent in this order BY n (BY n-3 ~BY n-1, BY n + 1 ~BY n + 3 ) has a value proportional to a detection value (Yn -3 to Yn -1 , Yn + 1 to Yn + 3 ) of the magnetic sensor provided at n + 3 ).
As a result, it is possible to correct an error caused by the nonlinearity of the magnetic sensor that tends to increase nonlinearly as the main current or the branch current increases, so that a more accurate current measurement value can be obtained.
しかも、本実施形態に係る電流測定装置によれば、主幹TYにおける分岐路BYnとの分岐部から下流側に流れる主幹電流ITYnの電流値を取得する場合に、当該分岐部分よりも下流側に位置する分岐路(BYn+1,BYn+2,…)に設けられた磁気センサの検出値(Yn+1,Yn+2,…)が用いられる。これにより、主幹電流ITYnを測定するための電流センサを別途設けなくてもよいため、構成を簡易化できる。 Moreover, according to the current measurement device according to the present embodiment, when acquiring the current value of the main current ITY n flowing downstream from the branch portion with the branch path BY n in the main trunk TY, the downstream side of the branch portion. The detection values (Y n + 1 , Y n + 2 ,...) Of the magnetic sensor provided in the branch path (BY n + 1 , BY n + 2 ,. As a result, it is not necessary to separately provide a current sensor for measuring the main current ITY n , so that the configuration can be simplified.
なお、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、種々のバリエーションを含んでいる。 In addition, this invention is not limited only to embodiment mentioned above, Various modifications are included.
上述した実施形態におけるブスバーや分岐路の形状、数、配置などは一例であり、任意に変更可能である。また、磁気センサの構成は図3の例に限定されるものではなく、分岐路の形状や配置などに合わせて任意に変更可能である。 The shape, number, arrangement, and the like of the bus bars and branch paths in the above-described embodiments are examples, and can be arbitrarily changed. Further, the configuration of the magnetic sensor is not limited to the example of FIG. 3, and can be arbitrarily changed in accordance with the shape and arrangement of the branch path.
上述の実施形態では単相3線式の分電盤に本発明が適用された例を挙げたが、本発明はこの例に限定されるものではなく、例えば三層3線式などの様々な配電方式の分電盤にも適用可能である。また本発明は、分電盤に限らず、各種の電機機器や機械、乗り物などにおいて複数の電流路の電流を測定する装置に広く適用可能である。 In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a single-phase three-wire distribution board has been described. However, the present invention is not limited to this example, and various examples such as a three-layer three-wire system are available. It can also be applied to distribution type distribution boards. The present invention is not limited to distribution boards, and can be widely applied to devices that measure currents in a plurality of current paths in various electric devices, machines, vehicles, and the like.
10Y,10Z…ブスバー、20…算出部、30…磁電変換素子、SY1〜SY8,SZ1〜SZ8…磁気センサ、TY,TZ…主幹、BY1〜BY8,BZ1〜BZ8…分岐路、IBY1〜IBY8,IBZ1〜IBZ8…分岐電流、ITY1〜ITY8,ITZ1〜ITZ8…主幹電流、Y1〜Y8,Z1〜Z8…磁気センサの検出値、DY1〜DY8,DZ1〜DZ8…分岐電流の測定値。 10Y, 10Z ... busbar, 20 ... calculator, 30 ... electric transducer, SY 1 ~SY 8, SZ 1 ~SZ 8 ... magnetic sensor, TY, TZ ... trunk, BY 1 ~BY 8, BZ 1 ~BZ 8 ... Branch path, IBY 1 to IBY 8 , IBZ 1 to IBZ 8 ... Branch current, ITY 1 to ITY 8 , ITZ 1 to ITZ 8 ... Main current, Y 1 to Y 8 , Z 1 to Z 8 . , DY 1 to DY 8 , DZ 1 to DZ 8 ... measured values of branch current.
Claims (9)
前記複数の分岐路に設けられた複数の磁気センサと、
前記複数の分岐路に流れる分岐電流の測定値をそれぞれ算出する算出部と
を有し、
前記算出部は、一の前記ブスバーにおける一の前記分岐路に設けられた前記磁気センサによる前記分岐電流の測定値を、前記一のブスバーの前記主幹において前記一の分岐路との分岐部分から下流側に流れる主幹電流の電流値と、前記一のブスバーにおいて前記一の分岐路の隣から順に並んだ他の複数の前記分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値とに基づいて補正する
ことを特徴とする電流測定装置。 At least one bus bar comprising a main trunk and a plurality of branch paths branched from the main trunk;
A plurality of magnetic sensors provided in the plurality of branch paths;
A calculation unit for calculating the measured values of branch currents flowing through the plurality of branch paths,
The calculation unit is configured to obtain a measured value of the branch current by the magnetic sensor provided in the one branch path in the one bus bar, downstream from a branch portion with the one branch path in the main of the one bus bar. Correction based on the current value of the main current flowing to the side and the detection values of the magnetic sensors provided in the plurality of other branch paths arranged in order from the next to the one branch path in the one bus bar. A current measuring device.
ことを特徴とする請求項1に記載の電流測定装置。 The calculation unit calculates a current value of the main current flowing downstream from the branch portion of the main trunk based on a detection value of the magnetic sensor provided in the branch path located downstream from the branch portion. The current measuring device according to claim 1, wherein the current measuring device is acquired.
前記一の分岐路の上流側に並んだ所定数以下の分岐路と、
前記一の分岐路の下流側に並んだ所定数以下の分岐路とを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の電流測定装置。 The other plurality of branch paths in the one bus bar is:
A predetermined number or less of branch paths arranged upstream of the one branch path;
The current measuring device according to claim 2, further comprising a predetermined number or less of branch paths arranged on the downstream side of the one branch path.
前記一のブスバーの前記主幹において前記一の分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値に比例した第1補正成分と、
前記一のブスバーにおける前記他の複数の分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値に比例した複数の第2補正成分と
を合算した補正値に基づいて前記測定値の補正を行う
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の電流測定装置。 The calculation unit includes:
A first correction component proportional to a current value of the main current flowing downstream from a branch portion with the one branch path in the main of the one bus bar;
The measurement value is corrected based on a correction value obtained by adding a plurality of second correction components proportional to detection values of the magnetic sensors provided in the other plurality of branch paths in the one bus bar. The current measuring device according to claim 2 or 3.
前記一のブスバーの前記主幹において前記一の分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値と、
前記一のブスバーにおける前記他の複数の分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値と、
前記一のブスバーに隣接するブスバーの前記主幹において前記一の分岐路に最も近接する分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値と、
前記隣接するブスバーにおいて前記最も近接する分岐路を含んで順に並んだ複数の前記分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値とに基づいて補正する
ことを特徴とする請求項2に記載の電流測定装置。 The calculation unit is configured to calculate a measured value of the branch current by the magnetic sensor provided in the one branch path in the one bus bar.
A current value of the main current that flows downstream from a branch portion with the one branch path in the main of the one bus bar;
Detection values of the magnetic sensors provided in the other plurality of branch paths in the one bus bar;
A current value of the main current that flows downstream from a branch portion of the main of the bus bar adjacent to the one bus bar and a branch path closest to the one branch path;
3. The current according to claim 2, wherein correction is performed based on detection values of the magnetic sensors provided in the plurality of branch paths arranged in order including the closest branch path in the adjacent bus bar. measuring device.
前記一の分岐路の上流側に並んだ所定数以下の分岐路と、
前記一の分岐路の下流側に並んだ所定数以下の分岐路とを含み、
前記隣接するブスバーにおける前記複数の分岐路は、
前記最も近接する分岐路と、
前記最も近接する分岐路の上流側に並んだ所定数以下の分岐路と、
前記最も近接する分岐路の下流側に並んだ所定数以下の分岐路とを含む
ことを特徴とする請求項5に記載の電流測定装置。 The other plurality of branch paths in the one bus bar is:
A predetermined number or less of branch paths arranged upstream of the one branch path;
Including a predetermined number or less of branch paths arranged on the downstream side of the one branch path,
The plurality of branch paths in the adjacent bus bars are:
The nearest branch path;
A predetermined number or less of branch paths arranged on the upstream side of the nearest branch path;
The current measuring device according to claim 5, comprising: a predetermined number or less of branch paths arranged on the downstream side of the nearest branch path.
前記一のブスバーの前記主幹において前記一の分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値に比例した第1補正成分と、
前記一のブスバーにおける前記他の複数の分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値に比例した複数の第2補正成分と、
前記隣接するブスバーの前記主幹において前記最も近接する分岐路との分岐部分から下流側に流れる前記主幹電流の電流値に比例した第3補正成分と、
前記隣接するブスバーにおいて前記最も近接する分岐路を含んで順に並んだ前記複数の分岐路に設けられた前記磁気センサの検出値に比例した複数の第4補正成分と
を合算した補正値に基づいて前記測定値の補正を行う
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の電流測定装置。 The calculation unit includes:
A first correction component proportional to a current value of the main current flowing downstream from a branch portion with the one branch path in the main of the one bus bar;
A plurality of second correction components proportional to detection values of the magnetic sensors provided in the other plurality of branch paths in the one bus bar;
A third correction component proportional to the current value of the main current flowing downstream from the branch portion with the nearest branch path in the main of the adjacent bus bar;
Based on a correction value obtained by adding together a plurality of fourth correction components proportional to detection values of the magnetic sensors provided in the plurality of branch paths arranged in order including the nearest branch path in the adjacent bus bars. The current measurement apparatus according to claim 5, wherein the measurement value is corrected.
ことを特徴とする請求項4又は7に記載の電流測定装置。 The calculation unit is provided on a downstream side from a branch portion between the detection value of the magnetic sensor provided in the other plurality of branch paths in the one bus bar and the one branch path in the trunk of the one bus bar. 8. The measurement value is corrected based on the correction value obtained by further adding a plurality of fifth correction components proportional to the product of the current value of the main current flowing and the square of the current value. The current measuring device described.
ことを特徴とする請求項8に記載の電流測定装置。 The calculation unit is provided on a downstream side from a branch portion between the detection value of the magnetic sensor provided in the other plurality of branch paths in the one bus bar and the one branch path in the trunk of the one bus bar. The current measurement according to claim 8, wherein the measurement value is corrected based on the correction value obtained by further adding a plurality of sixth correction components proportional to the product of the current value of the main current that flows. apparatus.
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