JPH0644015B2 - 電流検出器 - Google Patents
電流検出器Info
- Publication number
- JPH0644015B2 JPH0644015B2 JP61227612A JP22761286A JPH0644015B2 JP H0644015 B2 JPH0644015 B2 JP H0644015B2 JP 61227612 A JP61227612 A JP 61227612A JP 22761286 A JP22761286 A JP 22761286A JP H0644015 B2 JPH0644015 B2 JP H0644015B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- output
- circuit board
- output signal
- amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，強磁性体コアに巻回したコイルに被検出直
流電流を流し，これによって変化する上記コアの磁気を
検出して直流電流を検出する電流検出器に関するもので
ある。
流電流を流し，これによって変化する上記コアの磁気を
検出して直流電流を検出する電流検出器に関するもので
ある。
第５図例えば実開昭57−73664号公報に示されたこの種
の従来の電流検出器を示す構成図である。図において，
(1)は円形状の強磁性体コアで，回周形状を有する磁路
の一部に磁気ギャップ(2)が設けられている。この磁気
ギャップ(2)内にはホール素子等の感磁素子(3)が樹脂
(4)で固定されて配設されている。又，強磁性体コア(1)
の磁路には被検出電流が流れるコイル(5)が巻回されて
いる。更に，感磁素子(3)はリード線(6)によってコネク
タ(7)と接続されており，このコネクタ(7)には図示して
いないが，増幅器など信号処理回路の構成部品を実装し
た回路基板が接続されている。そして，この回路基板
に，コネクタ(7)に嵌合する外部端子と出力信号の調整
用可変抵抗が取り付けられている。
の従来の電流検出器を示す構成図である。図において，
(1)は円形状の強磁性体コアで，回周形状を有する磁路
の一部に磁気ギャップ(2)が設けられている。この磁気
ギャップ(2)内にはホール素子等の感磁素子(3)が樹脂
(4)で固定されて配設されている。又，強磁性体コア(1)
の磁路には被検出電流が流れるコイル(5)が巻回されて
いる。更に，感磁素子(3)はリード線(6)によってコネク
タ(7)と接続されており，このコネクタ(7)には図示して
いないが，増幅器など信号処理回路の構成部品を実装し
た回路基板が接続されている。そして，この回路基板
に，コネクタ(7)に嵌合する外部端子と出力信号の調整
用可変抵抗が取り付けられている。
上記構成において，コイル(5)に被検出電流が流れると
その電流値に比例した大きさの磁界が磁気ギャップ(2)
に発生し，感磁素子(3)からその発生磁界に比例した検
出信号（電気信号）がリード線(6)及びコネクタ(7)を通
して出力される。この検出信号は，図外の回路基板に入
力され，増幅器によって増幅された後上記被検出電流の
検出信号として出力される。又，回路基板に取り付けら
れた可変抵抗により感磁素子(3)からの信号の増幅量の
調整が行われるが，これは該検出器を電流値を検出すべ
き被測定器に組み込んだ後，コイル(5)に被検出電流を
流して所望の出力が得られるように調整される。
その電流値に比例した大きさの磁界が磁気ギャップ(2)
に発生し，感磁素子(3)からその発生磁界に比例した検
出信号（電気信号）がリード線(6)及びコネクタ(7)を通
して出力される。この検出信号は，図外の回路基板に入
力され，増幅器によって増幅された後上記被検出電流の
検出信号として出力される。又，回路基板に取り付けら
れた可変抵抗により感磁素子(3)からの信号の増幅量の
調整が行われるが，これは該検出器を電流値を検出すべ
き被測定器に組み込んだ後，コイル(5)に被検出電流を
流して所望の出力が得られるように調整される。
従来の電流検出器は以上のように構成されており，感磁
素子(3)と信号処理回路部品を実装した回路基板とが別
体となっているため，感磁素子(3)と回路基板をノイズ
防止のためにツイストされたリード線(6)によって接続
しなければならず，部品点数が増えると共にその取付作
業及び管理が必要となるという問題点があった。
素子(3)と信号処理回路部品を実装した回路基板とが別
体となっているため，感磁素子(3)と回路基板をノイズ
防止のためにツイストされたリード線(6)によって接続
しなければならず，部品点数が増えると共にその取付作
業及び管理が必要となるという問題点があった。
この発明は，このような問題点を解消するためになされ
たもので，部品点数が少なく，接続用リード線の取付作
業及び管理が不要で，又出力調整が容易で環境の変化に
対しても出力信号の変動が少なく，組立後に最終調整の
必要のない電流検出器を得ることを目的としている。
たもので，部品点数が少なく，接続用リード線の取付作
業及び管理が不要で，又出力調整が容易で環境の変化に
対しても出力信号の変動が少なく，組立後に最終調整の
必要のない電流検出器を得ることを目的としている。
この発明の電流検出器は，少なくとも，回周形状を有す
る磁路の一部に磁気ギャップが設けられた強磁性体コア
と、この磁性体コアに巻回されたコイルと、前記磁気ギ
ャップ内に配設された感磁素子からの検出信号を増幅す
る増幅器とを備え，前記感磁素子を信号処理回路が構成
された回路基板に実装すると共に，この回路基板に前記
増幅器の出力と比較した出力信号の取出し口とその増幅
器の出力電圧と基準電圧を比較する出力レベル判定用の
比較器の出力信号の取出口とを設けたものである。
る磁路の一部に磁気ギャップが設けられた強磁性体コア
と、この磁性体コアに巻回されたコイルと、前記磁気ギ
ャップ内に配設された感磁素子からの検出信号を増幅す
る増幅器とを備え，前記感磁素子を信号処理回路が構成
された回路基板に実装すると共に，この回路基板に前記
増幅器の出力と比較した出力信号の取出し口とその増幅
器の出力電圧と基準電圧を比較する出力レベル判定用の
比較器の出力信号の取出口とを設けたものである。
感磁素子はその出力信号の処理が行われる増幅器を有し
た回路基板に実装されているので、感磁素子と回路基板
を接続するリード線が不要となる。又，回路基板には，
増幅器の出力に比例した出力信号，即ち，被検出電流に
比例した出力信号の取出口と，その増幅器の出力電圧と
基準電圧を比較する出力レベル判定用の比較器の出力信
号の取出口が設けられているので，出力調整が容易とな
り，機械的振動，湿度などの環境の変化に対しても出力
信号の変動が少なく，耐ノイズレベルの高く信頼性が向
上する。
た回路基板に実装されているので、感磁素子と回路基板
を接続するリード線が不要となる。又，回路基板には，
増幅器の出力に比例した出力信号，即ち，被検出電流に
比例した出力信号の取出口と，その増幅器の出力電圧と
基準電圧を比較する出力レベル判定用の比較器の出力信
号の取出口が設けられているので，出力調整が容易とな
り，機械的振動，湿度などの環境の変化に対しても出力
信号の変動が少なく，耐ノイズレベルの高く信頼性が向
上する。
以下，この発明の実施例を図面について説明する。
第１図(a)，(b)はこの発明の一実施例の構造を示す正面
図及び側面図であり，従来の第５図と同一符号は同一又
は相当部分を示している。ホール素子あるいは磁気抵抗
素子等からなる感磁素子(3)は，信号処理機能を有する
回路を実装した回路基板(8)に他の部品と共に一体に実
装されている。この回路基板(8)に実装された感磁素子
(3)は，周状の強磁性体コア(1)の磁気ギャップ(2)内に
位置するように配設され，強磁性体コア(1)の面と回路
基板(8)の面とがほぼ直角に交叉している。そして，磁
気ギャップ(2)内に発生した磁界は感磁性素子(3)により
電気信号に変換され，回路基板(8)上の回路によって信
号処理され，検出信号として外部端子(9)から出力され
るようになっている。この外部端子(9)には，電源用の
入力端子も当然含まれている。又，強磁性体コア(1)と
回路基板(8)は，一体のケース本体と蓋からなる絶縁性
のケース(10)に収容されて固定されている。
図及び側面図であり，従来の第５図と同一符号は同一又
は相当部分を示している。ホール素子あるいは磁気抵抗
素子等からなる感磁素子(3)は，信号処理機能を有する
回路を実装した回路基板(8)に他の部品と共に一体に実
装されている。この回路基板(8)に実装された感磁素子
(3)は，周状の強磁性体コア(1)の磁気ギャップ(2)内に
位置するように配設され，強磁性体コア(1)の面と回路
基板(8)の面とがほぼ直角に交叉している。そして，磁
気ギャップ(2)内に発生した磁界は感磁性素子(3)により
電気信号に変換され，回路基板(8)上の回路によって信
号処理され，検出信号として外部端子(9)から出力され
るようになっている。この外部端子(9)には，電源用の
入力端子も当然含まれている。又，強磁性体コア(1)と
回路基板(8)は，一体のケース本体と蓋からなる絶縁性
のケース(10)に収容されて固定されている。
そして，このケース(10)の外側から周状の強磁性体コア
(1)にコイル(5)が巻回されており，コイル(5)の両端子
(11)はケース(10)に機械的に止められている。更に，ケ
ース(10)には切欠部(窓)(12)が設けられており，ここか
ら回路基板(8)上に実装されているトリミングが可能な
調整用抵抗(13)を調整できるようになっている。
(1)にコイル(5)が巻回されており，コイル(5)の両端子
(11)はケース(10)に機械的に止められている。更に，ケ
ース(10)には切欠部(窓)(12)が設けられており，ここか
ら回路基板(8)上に実装されているトリミングが可能な
調整用抵抗(13)を調整できるようになっている。
第２図は上記回路基板(8)上に構成された信号処理回路
の一例を示す回路構成図であり，図中，eiはホール素子
等よりなる感磁素子(3)の出力電圧で，差動増幅器(14)
に印加されるものである。Riは差動増幅器(14)の反転入
力端子に接続された抵抗，R1は差動増幅器(14)の非反転
入力端子とアース間に接続された基準電圧設定用の抵抗
である。又，e0は差動増幅器(14)の出力電圧で，外部端
子(9)に接続されるとともに，コンパレータ(比較器)(1
5)の反転入力端子に接続されている。R2，R3は電源とア
ース間に直列に接続された固定抵抗及び調整用抵抗で，
その交点はコンパレータ(15)の基準電圧入力端子(非反
転入力端子)に接続され，基準電圧Vref を設定してい
る。ecはコンパレータ(15)の出力電圧である。
の一例を示す回路構成図であり，図中，eiはホール素子
等よりなる感磁素子(3)の出力電圧で，差動増幅器(14)
に印加されるものである。Riは差動増幅器(14)の反転入
力端子に接続された抵抗，R1は差動増幅器(14)の非反転
入力端子とアース間に接続された基準電圧設定用の抵抗
である。又，e0は差動増幅器(14)の出力電圧で，外部端
子(9)に接続されるとともに，コンパレータ(比較器)(1
5)の反転入力端子に接続されている。R2，R3は電源とア
ース間に直列に接続された固定抵抗及び調整用抵抗で，
その交点はコンパレータ(15)の基準電圧入力端子(非反
転入力端子)に接続され，基準電圧Vref を設定してい
る。ecはコンパレータ(15)の出力電圧である。
なお，前述した調整用抵抗(13)はフィードバック用とし
て差動増幅器(14)の出力抵抗と反転入力端子との間に接
続されており，調整用抵抗R3はトリミング用として設け
られている。又，差動増幅器(14)の出力と比例した出力
信号の取出口と，その差動増幅器(14)の出力電圧と基準
電圧を比較するコンパレータ(15)の出力信号の取出口が
外部端子(9)として構成されている。
て差動増幅器(14)の出力抵抗と反転入力端子との間に接
続されており，調整用抵抗R3はトリミング用として設け
られている。又，差動増幅器(14)の出力と比例した出力
信号の取出口と，その差動増幅器(14)の出力電圧と基準
電圧を比較するコンパレータ(15)の出力信号の取出口が
外部端子(9)として構成されている。
次に動作について説明する。
強磁性体コア(1)の磁気特性，磁気ギャップ(2)の寸法
(間隙)，感磁素子(3)及び差動増幅器(14)の特性等には
バラツキがあり，このバラツキによって出力信号eoはバ
ラツキを持つ。そこで，このバラツキを所望の誤差内に
収めるため，回路基板(8)上の信号処理回路の一部に調
整用抵抗(13)が設けられており，コイル(5)に一定の被
測定電流を流して出力電圧eoを観察しながら調整用抵抗
(13)によりトリミングを施し，その抵抗値を変化させて
上記バラツキを小さくする。即ち，上記出力電圧eoは （Rf，Riは抵抗(13)，Riの抵抗値）で表されるので，調
整用抵抗(13)の抵抗値を変えることにより出力を調整す
ることができる。又，同様に調整用抵抗R3にもトリミン
グを施してその抵抗値を変化させることにより，所望の
被測定電流値に対してコンパレータ(15)の出力を反転さ
せることができる。即ち，基準入力電圧(Vref)は (Ra，Rbは抵抗R2，R3の抵抗値，Voは電源電圧)で表され
るので，調整用抵抗R3の抵抗値を変えることにより出力
が調整可能となる。このトリミングには，研摩粉の吹き
付け，もしくはレーザ光による方法等があり，調整後ケ
ース(10)の切欠部(12)は蓋あるいは樹脂をコーディング
し，信頼性を向上させることもできる。第３図は電流検
出の際の動作特性を示したものであり，出力電圧ecはあ
る閾値で反転し，この時点で保護回路が作動するように
なっている。
(間隙)，感磁素子(3)及び差動増幅器(14)の特性等には
バラツキがあり，このバラツキによって出力信号eoはバ
ラツキを持つ。そこで，このバラツキを所望の誤差内に
収めるため，回路基板(8)上の信号処理回路の一部に調
整用抵抗(13)が設けられており，コイル(5)に一定の被
測定電流を流して出力電圧eoを観察しながら調整用抵抗
(13)によりトリミングを施し，その抵抗値を変化させて
上記バラツキを小さくする。即ち，上記出力電圧eoは （Rf，Riは抵抗(13)，Riの抵抗値）で表されるので，調
整用抵抗(13)の抵抗値を変えることにより出力を調整す
ることができる。又，同様に調整用抵抗R3にもトリミン
グを施してその抵抗値を変化させることにより，所望の
被測定電流値に対してコンパレータ(15)の出力を反転さ
せることができる。即ち，基準入力電圧(Vref)は (Ra，Rbは抵抗R2，R3の抵抗値，Voは電源電圧)で表され
るので，調整用抵抗R3の抵抗値を変えることにより出力
が調整可能となる。このトリミングには，研摩粉の吹き
付け，もしくはレーザ光による方法等があり，調整後ケ
ース(10)の切欠部(12)は蓋あるいは樹脂をコーディング
し，信頼性を向上させることもできる。第３図は電流検
出の際の動作特性を示したものであり，出力電圧ecはあ
る閾値で反転し，この時点で保護回路が作動するように
なっている。
このように感磁素子(3)を回路基板(8)に実装し，この回
路基板(8)に被測定電流と比例関係をもつ出力信号の取
出口とその出力信号を基準信号と比較して得られる保護
用の出力信号の取出口とを設けているので，感磁素子
(3)と信号処理回路を接続するリード線が不要となり，
部品点数が減少すると共に取付作業及び管理が容易とな
る。又，環境の変化に対しても安定した出力を得ること
ができ，被測定電流に比例した制御用の出力信号と，基
準値と比較して得られる保護用の出力信号とが同時に得
られ，安価で精度の高いものが得られる。
路基板(8)に被測定電流と比例関係をもつ出力信号の取
出口とその出力信号を基準信号と比較して得られる保護
用の出力信号の取出口とを設けているので，感磁素子
(3)と信号処理回路を接続するリード線が不要となり，
部品点数が減少すると共に取付作業及び管理が容易とな
る。又，環境の変化に対しても安定した出力を得ること
ができ，被測定電流に比例した制御用の出力信号と，基
準値と比較して得られる保護用の出力信号とが同時に得
られ，安価で精度の高いものが得られる。
第４図はこの発明の他の実施例を示す回路構成図であ
る。この実施例では，コンパレータ(15)へ基準電圧を与
える調整用抵抗R3が回路基板(8)の外部に設けられてい
る。このように調整用抵抗R3を基板外に設けることによ
り，機器に組込んだ後でも任意に出力調整を行うことが
可能となる。
る。この実施例では，コンパレータ(15)へ基準電圧を与
える調整用抵抗R3が回路基板(8)の外部に設けられてい
る。このように調整用抵抗R3を基板外に設けることによ
り，機器に組込んだ後でも任意に出力調整を行うことが
可能となる。
尚，本発明は電流検出器を目的として，被測定電流が流
れるコイル又は貫通用の電線を含まない状態も対象とし
ている事は言うまでもない。
れるコイル又は貫通用の電線を含まない状態も対象とし
ている事は言うまでもない。
以上説明したように，この発明によれば，強磁性体コア
の磁気ギャップ内に配設される感磁素子を信号処理回路
の回路基板実装し，この回路基板に，検出信号に比例し
た出力信号の取出口とその出力信号を基準値と比較して
得られる出力信号の取出口とを設けたため、接続リード
線などの使用部品点数が減少し，その取付作業，管理が
不要となり，又出力調整が容易で環境の変化に対しても
出力信号の変動が少なく，組立後の最終調整が不要にな
るという効果があり，精度の高い制御用及び保護用の出
力信号の取出口を持ったものが安価に取られるという効
果がある。
の磁気ギャップ内に配設される感磁素子を信号処理回路
の回路基板実装し，この回路基板に，検出信号に比例し
た出力信号の取出口とその出力信号を基準値と比較して
得られる出力信号の取出口とを設けたため、接続リード
線などの使用部品点数が減少し，その取付作業，管理が
不要となり，又出力調整が容易で環境の変化に対しても
出力信号の変動が少なく，組立後の最終調整が不要にな
るという効果があり，精度の高い制御用及び保護用の出
力信号の取出口を持ったものが安価に取られるという効
果がある。
第１図(a)，(b)はこの発明の一実施例を示す正面図及び
側面図，第２図は第１図の回路基板上に構成された信号
処理回路の一例を示す回路構図図，第３図はその動作特
性を示す特性図，第４図はこの発明の他の実施例を示す
回路構成図，第５図は従来の電流検出器の構成を示す構
成図である。 (1)……強磁性体コア，(2)……磁気ギャップ，(3)……
感磁素子，(5)……コイル，(8)……回路基板，(13)……
調整用抵抗，(14)……差動増幅器，(15)……コンパレー
タ，R3……調整用抵抗。 なお，図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
側面図，第２図は第１図の回路基板上に構成された信号
処理回路の一例を示す回路構図図，第３図はその動作特
性を示す特性図，第４図はこの発明の他の実施例を示す
回路構成図，第５図は従来の電流検出器の構成を示す構
成図である。 (1)……強磁性体コア，(2)……磁気ギャップ，(3)……
感磁素子，(5)……コイル，(8)……回路基板，(13)……
調整用抵抗，(14)……差動増幅器，(15)……コンパレー
タ，R3……調整用抵抗。 なお，図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若生 直樹 宮城県仙台市太子堂21番１号 東北金属工 業株式会社内 (72)発明者 坂本 泰堂 静岡県静岡市小鹿３丁目18番１号 三菱電 機株式会社静岡製作所内 (72)発明者 沼倉 弘 神奈川県鎌倉市大船２丁目14番40号 三菱 電機株式会社商品研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−151064（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−82663（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】少くとも、回周形状を有する磁路の一部に
磁気ギャップが設けられた強磁性体コアと、この磁性体
コアに巻回されたコイルと、前記磁気ギャップ内に配設
された感磁素子と、少くともこの感磁素子からの検出信
号を増幅する増幅器とを備えた電流検出器において、前
記感磁素子を信号処理回路が構成された回路基板に実装
すると共に、この回路基板に、前記増幅器の出力と比例
した出力信号の取出口と、その増幅器の出力電圧と基準
電圧を比較する出力レベル判定用の比較器の出力信号の
取出口とを設けると共に、前記回路基板の信号処理回路
の一部に調整用抵抗を設け、前記磁性体コアに巻回され
たコイルに所定の被側定電流を流して前記出力信号を検
出し、前記調整用抵抗をトリミングする事により、前記
出力信号を調整した事を特徴とした電流検出器。 - 【請求項２】比較器は、基準電圧として外部に設けれた
調整用抵抗の端子電圧が入力されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の電流検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227612A JPH0644015B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 電流検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227612A JPH0644015B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 電流検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6382366A JPS6382366A (ja) | 1988-04-13 |
| JPH0644015B2 true JPH0644015B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=16863662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61227612A Expired - Lifetime JPH0644015B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 電流検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0644015B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0243661U (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-26 | ||
| JPH0373418U (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-24 | ||
| DE4219356A1 (de) * | 1991-06-14 | 1992-12-17 | Murata Manufacturing Co | Sensorschaltkreis fuer eine telefonleitung |
| JP2005345446A (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 電流センサおよび過電流保護装置 |
| JP4600415B2 (ja) | 2007-03-30 | 2010-12-15 | ソニー株式会社 | バッテリパック |
| JP2009229133A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 集積回路、半導体装置、電気機器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5682663U (ja) * | 1979-11-30 | 1981-07-03 | ||
| JPS59151064A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-08-29 | Hitachi Ltd | 電流検出器 |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP61227612A patent/JPH0644015B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6382366A (ja) | 1988-04-13 |
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