(57)【要約】  周辺に配置された電路から発生する磁束の影響を低減する電流センサ用コア及び電流センサを提供する。電路から発生する磁束を磁気センサに集束させる電流センサ用コアであって、前記電路を挿通可能な大きさを有し、前記電流センサ用コアを貫通する貫通孔と、前記磁気センサを配置可能な大きさを有し、前記貫通孔の開口部の縁を切り欠くように前記貫通孔の長手方向に沿って形成されるスリットと、前記スリットと直交するように形成され、前記スリットを分割するスリット分割溝と、を備える。
2014010013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電路から発生する磁束を磁気センサに集束させる電流センサ用コアであって、
前記電路を挿通可能な大きさを有し、前記電流センサ用コアを貫通する貫通孔と、
前記磁気センサを配置可能な大きさを有し、前記貫通孔の開口部の縁を切り欠くように前記貫通孔の長手方向に沿って形成されるスリットと、
前記スリットと直交するように形成され、前記スリットを分割するスリット分割溝と、を備える、
電流センサ用コア。
【請求項２】
前記スリット分割溝は、前記スリットと複数個所で直交するように複数形成される、
請求項１に記載の電流センサ用コア。
【請求項３】
前記スリット分割溝は、前記電流センサ用コアを分割する、
請求項１または２に記載の電流センサ用コア。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の電流センサ用コアと、
前記スリットのうち前記スリット分割溝によって分割された何れかのスリットに配置される磁気センサと、を備える、
電流センサ。
【請求項５】
前記電流センサ用コアは、前記電流センサの測定対象以外の電路の長手方向に対し、前記スリットの長手方向が直交する向きに配置される、
請求項４に記載の電流センサ。
【請求項６】
前記電流センサ用コアは、前記電流センサの測定対象以外の電路に対する、前記スリットのうち前記磁気センサが配置される電流検知用のスリットの位置が、前記スリットのうち前記磁気センサが配置されない磁気シールド用のスリットの位置よりも遠い位置に配置される、
請求項４又は５に記載の電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、電流センサ用コア及び電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力需要の増加や地球環境への配慮から、電力消費量を削減する取り組みが盛んになっている。電力消費量を節減する取り組みの具体例としては、例えば、電源スイッチをこまめに切る、或いは、空調の温度設定を見直す等の取り組みが挙げられる。【０００３】
電気機器の電力消費量に関する情報は、電力消費量を節減する取り組みを行う上で有用である。また、節電による電力消費量の削減量に関する情報は、節電を継続して行う際のモチベーションの維持や省エネルギー意識の向上に有用である。そこで、例えば、分電盤やテーブルタップに各種の電流センサ（例えば、特許文献１を参照）を設置し、分電盤やテーブルタップの配下に繋がる電気機器の電力消費量に関する情報を取得することが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７４７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
各種の電気機器に電流センサを設置する場合、電流センサの周辺に配置された電路から発生する磁束（「クロストーク」という場合もある）が電流センサを通過し、電流センサの測定精度を悪化させる場合がある。例えば、分電盤やテーブルタップといった電源線を分岐する電気機器の分岐線に設置した電流センサは、母線や他の分岐線を流れる電流によって発生する磁束の影響を受ける場合がある。【０００６】
そこで、本願は、周辺に配置された電路から発生する磁束の影響を低減する電流センサ用コア及び電流センサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願は、次のような電流センサ用コアを開示する。
電路から発生する磁束を磁気センサに集束させる電流センサ用コアであって、
前記電路を挿通可能な大きさを有し、前記電流センサ用コアを貫通する貫通孔と、
前記磁気センサを配置可能な大きさを有し、前記貫通孔の開口部の縁を切り欠くように前記貫通孔の長手方向に沿って形成されるスリットと、
前記スリットと直交するように形成され、前記スリットを分割するスリット分割溝と、を備える、
電流センサ用コア。【０００８】
また、本願は、次のような電流センサを開示する。
上記電流センサ用コアと、
前記スリットのうち前記スリット分割溝によって分割された何れかのスリットに配置される磁気センサと、を備える、
電流センサ。
【発明の効果】
【０００９】
上記電流センサ用コア及び電流センサであれば、周辺に配置された電路から発生する磁束の影響が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る電流センサ用コアを斜め上から示した図の一例である。
【図２】電流センサ用コアを斜め下から示した図の一例である。
【図３】電流センサ用コアを電流センサに適用したテーブルタップの内部構造を示した図の一例である。
【図４】電流センサの拡大図の一例である。
【図５】実施形態に係る電流センサのホール素子の位置関係を示した図の一例である。
【図６】従来例に係る電流センサ用コアを適用した電流センサの拡大図の一例である。
【図７】実施形態に係る電流センサを通過する磁束の流れを示した図の一例である。
【図８】従来例に係る電流センサを通過する磁束の流れを示した図の一例である。
【図９】第一変形例に係る電流センサ用コアを適用した電流センサの拡大図の一例である。
【図１０】第二変形例に係る電流センサ用コアを斜め上から示した図の一例である。
【図１１】電流センサ用コアを斜め下から示した図の一例である。
【図１２】第二変形例に係る電流センサ用コアを電流センサに適用したテーブルタップの内部構造を示した図の一例である。
【図１３】第二変形例に係る電流センサの拡大図の一例である。
【図１４】第二変形例に係る電流センサのホール素子の位置関係を示した図の一例である。
【図１５】第二変形例に係る電流センサを通過する磁束の流れを示した図の一例である。
【図１６】第三変形例に係る電流センサ用コアを適用した電流センサの拡大図の一例である。
【図１７】実施形態に係る電流センサに適用可能な回路ブロック図の一例である。
【図１８】処理回路が実現するデータ算出処理のフローチャートの一例である。
【図１９】各種波形のタイミングチャートの一例である。
【図２０】実施形態に係る電流センサを適用した電力測定システムの第一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本願発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本願発明の一態様を例示したものであり、本願発明の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。
【００１２】
図１は、実施形態に係る電流センサ用コアを斜め上から示した図の一例である。また、図２は、電流センサ用コア１を斜め下から示した図の一例である。電流センサ用コア１は、電路から発生する磁束をセンサ素子に集束させる磁性体であり、貫通孔２、スリット３およびスリット分割溝４を備える。貫通孔２は、電路が挿通される孔であり、磁性体である電流センサ用コア１を貫通する。スリット３は、貫通孔２の開口部の縁を切り欠くように貫通孔２の長手方向に沿って延在する。また、スリット分割溝４は、スリット３を２つのスリット３−１，３−２に分割する溝であり、スリット３と直交するように形成されている。スリット３を分割するという目的に鑑みれば、スリット分割溝４の高さ（深さ）は、スリット３の高さ（深さ）以上であることが好ましい。
【００１３】
なお、電流センサ用コア１に用いる磁性体の材料は特に限定されない。よって、電流センサ用コア１は、例えば、電流の測定に影響を与えるヒステリシスを抑えるために透磁率と保磁力の小さいフェライト等の磁性体を用いることが可能である。
【００１４】
図３は、上記電流センサ用コア１を電流センサに適用したテーブルタップの内部構造を示した図の一例である。テーブルタップ１０は、交流電源をコンセントプラグ１１に分岐接続可能な電気機器であり、図示しない樹脂性のカバーで覆われる。なお、図３では、プラグの差込口が４つあるタイプのテーブルタップ１０を図示しているが、差込口の数は、１乃至３つ又は５つ以上であってもよい。また、上記電流センサ用コア１は、テーブルタップに設けた電流センサに適用する場合に限定されるものでなく、電路を有するあらゆる電気機器に適用可能である。また、上記電流センサ用コア１は、電源線に取り付けた電流センサに適用する場合に限定されるものでなく、電気が流れるあらゆる電路に取り付けた電流センサに適用可能である。
【００１５】
テーブルタップ１０は、差込口の各端子を充電する共通バスバー１２−１，１２−２と、差込口の接地端子を接地する共通バスバー１２−Ｅと、を備える。差込口の各端子のうち共通バスバー１２−２によって充電される端子と共通バスバー１２−２との間は、分岐バスバー１３により電気的に接続されている。各差込口に対応する４つの分岐バスバー１３には、上記電流センサ用コア１を適用した電流センサ２０がそれぞれ設けられている。共通バスバー１２−１，１２−２，１２−Ｅや分岐バスバー１３は、導電性の部材を適用可能であり、例えば、真鍮板等の金属板を加工したものを適用可能である。なお、電流センサ２０は、４つの分岐バスバー１３全てに設ける態様に限定されるものでなく、例えば、複数ある分岐バスバー１３のうち何れか一又は複数の分岐バスバー１３に設けてもよい。
【００１６】
図４は、電流センサ２０の拡大図の一例である。電流センサ２０は、テーブルタップ１０の各差込口に対応するようにプリント基板１４に設けられる。電流センサ２０は、プリント基板１４に取り付けられたホール素子２１と、ホール素子２１がスリット３の中に配置されるようにプリント基板１４に固定された電流センサ用コア１とによって形成される。分岐バスバー１３は、プリント基板１４に固定された電流センサ用コア１の貫通孔２に挿通される。分岐バスバー１３が貫通孔２に挿通されるため、貫通孔２の長手方向に沿って延在するスリット３内には、分岐バスバー１３の電流より発生する磁束がスリット３の長手方向に直交して発生する。これにより、分岐バスバー１３の電流より発生する磁束がホール素子２１の感磁面を貫く。なお、電流センサ２０は、ホール素子２１の代わりに磁気抵抗素子を適用してもよい。
【００１７】
電流センサ２０は、分岐バスバー１３の電流を計測する機能を司る。すなわち、電流センサ２０は、分岐バスバー１３を取り囲むように電流センサ用コア１が磁気回路を形成している。よって、分岐バスバー１３から発生する磁界の磁束は電流センサ用コア１が形成する磁気回路に集束する。電流センサ用コア１が形成する磁気回路に集束した磁束は、電流センサ用コア１に形成されているスリット３内に磁界を形成する。スリット３内に形成される磁界の磁束密度は、分岐バスバー１３を流れる電流に比例する。そこで、電流センサ２０は、スリット３の中に配置したホール素子２１が検知するスリット３内の磁束密度に応じたセンサ信号を、分岐バスバー１３を流れる電流を示す信号として出力する。
【００１８】
図５は、ホール素子２１の位置関係を示した図の一例である。電流センサ２０は、２つのスリット３−１，３−２のうち何れか一方のスリットの中にホール素子２１が配置されるように、電流センサ用コア１がプリント基板１４に固定されている。電流センサ２０は、２つのスリット３−１，３−２のうち何れか一方のスリットの中にホール素子２１を配置することにより、次のような効果を生ずる。
【００１９】
図６は、従来例に係る電流センサ用コアを適用した電流センサの拡大図の一例である。従来例に係る電流センサ用コア１０１は、スリットを分割するスリット分割溝が形成されていない。また、従来例に係る電流センサ用コア１０１は、実施形態に係る電流センサ用コア１に比べると、スリット方向の厚さがスリット３−１（又は３−２）の長さ分だけ薄くなっている。従来例に係る電流センサ１２０は、プリント基板１１４に取り付けたホール素子１２１がスリット内に配置されるように、電流センサ用コア１０１をプリント基板１１４に固定することにより形成される。
【００２０】
図７は、実施形態に係る電流センサ２０を通過する磁束の流れを示した図の一例である。また、図８は、従来例に係る電流センサ１２０を通過する磁束の流れを示した図の一例である。図７や図８に示すように、電流センサ２０，１２０には、共通バスバー１２−１，１２−２，１１２−１，１１２−２を流れる電流によって発生する磁束が通過する。ここで、実施形態に係る電流センサ２０は、スリット３がスリット分割溝４によって分割されている。よって、実施形態に係る電流センサ２０のホール素子２１には、図７に示すように、共通バスバー１２−２から発生した磁束はほとんど通過せず、分岐バスバー１３から発生する磁束が通過することになる。一方、従来例に係る電流センサ１２０は、スリットを分割するスリット分割溝が形成されていないため、図８に示すように、ホール素子１２１には共通バスバー１１２−１，１１２−２の両方から発生する磁束が通過する。すなわち、テーブルタップ内では、共通バスバー１１２−１，１１２−２を流れる電流から磁束が生ずるため、例えば、電気的負荷の繋がっていない差込口に対応する電流センサ１２０のホール素子１２１が磁気を検知する場合がある。この結果、電流が流れていないのにも係わらず電流が流れているように見えてしまう現象が生ずる（磁気クロストーク）。
【００２１】
このように、実施形態に係る電流センサ用コア１は、従来例に係る電流センサ用コア１０１に比べ、周辺に配置された電路から発生する磁束の影響がスリット分割溝４により低減可能である。すなわち、電流センサ用コア１は、スリット分割溝４に分割されることにより、ホール素子２１が配置されることにより測定機能を司る部分と、周辺に配置された電路から発生する磁束をシールドする機能を司る部分とに分けられている。そして、スリット３−１およびスリット３−２のうち何れか一方のスリットが電流検知用のスリットとして機能し、何れか他方が磁気シールド用のスリットとして機能する。そして、共通バスバー１２−２に対する、電流検知用のスリットの位置が、磁気シールド用のスリットの位置よりも遠い位置に配置される。このため、分岐バスバー１３以外の電路から発生する磁気が磁気シールド用のスリットに分散され、ホール素子２１が配置される電流検知用のスリットへの不要な磁気の進入が抑制される。よって、例えば、実施形態に係る電流センサ２０のようにテーブルタップに適用した場合、ホール素子２１は、従来例に係る電流センサ１２０のホール素子１２１に比べ、共通バスバーから発生する磁束が通過しにくい。従って、実施形態に係る電流センサ２０のセンサ出力の誤差を、従来例に係る電流センサ１２０のセンサ出力の誤差に比べて小さくすることが可能である。
【００２２】
また、実施形態に係る電流センサ２０は、共通バスバー１２−２から発生した磁束がホール素子２１を通過しないよう、スリット３の長手方向が共通バスバー１２−２の長手方向と直交するようにテーブルタップ１０内に配置されていた。しかし、電流センサ２０は、このような適用例に限定されるものでなく、例えば、スリット３の長手方向が共通バスバーの長手方向に対して斜め或いは平行に配置してもよい。
【００２３】
また、実施形態に係る電流センサ２０は、ホール素子２１を配置したスリットが、ホール素子２１を配置しないスリットと同等の長さである。しかし、電流センサ２０は、このような態様に限定されるものでなく、周辺の電路から発生する磁束の密度に応じてホール素子２１を配置しないスリットの長さを他方のスリットの長さより長くしてもよいし、或いは短くしてもよい。
【００２４】
＜第一変形例＞
図９は、実施形態に係る電流センサ用コア１を変形した第一変形例に係る電流センサ用コアを適用した電流センサの拡大図の一例である。第一変形例に係る電流センサ用コア１Ａは、スリット分割溝４Ａがスリット３Ａのみならず、電流センサ用コア１Ａ全体を分割している。すなわち、第一変形例に係る電流センサ用コア１Ａは、電流センサ用コア１Ａをスリット分割溝４Ａにより２つに完全に分割している。よって、第一変形例に係る電流センサ用コア１Ａを適用した電流センサ２０Ａであれば、周辺に配置された電路から発生する磁束の影響を、実施形態に係る電流センサ用コア１よりも更に低減可能である。
【００２５】
＜第二変形例＞
図１０は、実施形態に係る電流センサ用コア１を変形した第二変形例に係る電流センサ用コアを斜め上から示した図の一例である。また、図１１は、電流センサ用コア１Ｂを斜め下から示した図の一例である。電流センサ用コア１Ｂは、貫通孔２Ｂ、スリット３Ｂの他、２つのスリット分割溝４Ｂ−１，４Ｂ−２を備える。第二変形例に係る電流センサ用コア１Ｂは、２つのスリット分割溝４Ｂ−１，４Ｂ−２により、スリット３を３つのスリット３Ｂ−１，３Ｂ−２，３Ｂ−３に分割している。また、第二変形例に係る電流センサ用コア１Ｂは、実施形態に係る電流センサ用コア１に比べると、スリット方向の厚さがスリット３Ｂ−３の長さ分だけ厚くなっている。
【００２６】
図１２は、上記電流センサ用コア１Ｂを電流センサに適用したテーブルタップの内部構造を示した図の一例である。テーブルタップ１０Ｂは、上記実施形態に係るテーブルタップ１０と同様、差込口の各端子を充電する共通バスバー１２Ｂ−１，１２Ｂ−２と、差込口の接地端子を接地する共通バスバー１２ＢＥと、を備える。差込口の各端子のうち共通バスバー１２Ｂ−２によって充電される端子と共通バスバー１２Ｂ−２との間は、分岐バスバー１３Ｂにより電気的に接続されている。
【００２７】
図１３は、電流センサ２０Ｂの拡大図の一例である。電流センサ２０Ｂは、電流センサ用コア１Ｂの貫通孔２Ｂに分岐バスバー１３Ｂが配置されるよう、共通バスバー１２Ｂや分岐バスバー１３Ｂを支持するプリント基板１４Ｂに固定される。電流センサ２０Ｂは、プリント基板１４Ｂに取り付けられたホール素子２１Ｂと、ホール素子２１Ｂが３つのスリット３Ｂ−１，３Ｂ−２，３Ｂ−３のうち中央のスリット３Ｂ−２の中に配置されるようにプリント基板１４Ｂに固定された電流センサ用コア１Ｂとによって形成される。
【００２８】
図１４は、ホール素子の位置関係を示した図の一例である。電流センサ２０Ｂは、３つのスリット３Ｂ−１，３Ｂ−２，３Ｂ−３のうち中央のスリット３Ｂ−２の中にホール素子２１Ｂが配置されるように、電流センサ用コア１Ｂがプリント基板１４Ｂに固定されている。電流センサ２０Ｂは、３つのスリット３Ｂ−１，３Ｂ−２，３Ｂ−３のうち中央のスリット３Ｂ−２の中にホール素子２１Ｂを配置することにより、次のような効果を生ずる。
【００２９】
図１５は、第二変形例に係る電流センサ２０Ｂを通過する磁束の流れを示した図の一例である。図１５に示すように、電流センサ２０Ｂには、共通バスバー１２Ｂ−１，１２Ｂ−２を流れる電流によって発生する磁束が通過する。ここで、第二変形例に係る電流センサ２０Ｂは、スリット３Ｂが２つのスリット分割溝４Ｂ−１，４Ｂ−２によって分割されている。よって、共通バスバー１２Ｂ−１から発生する磁束は、共通バスバー１２Ｂ−１に近いスリット３Ｂ−１（又は３Ｂ−３）に集束する。また、共通バスバー１２Ｂ−２から発生する磁束は、共通バスバー１２Ｂ−２に近いスリット３Ｂ−３（又は３Ｂ−１）に集束する。この結果、図１５に示すように、ホール素子２１Ｂには分岐バスバー１３Ｂから発生する磁束が通過するものの、共通バスバー１２Ｂ−１，１２Ｂ−２から発生した磁束はほとんど通過しなくなる。
【００３０】
このように、第二変形例に係る電流センサ用コア１Ｂは、周辺に配置された電路から発生する磁束の影響を従来例に係る電流センサ用コア１０１よりも低減可能である。よって、例えば、第二変形例に係る電流センサ２０Ｂのようにテーブルタップに適用した場合、ホール素子２１Ｂは、従来例に係る電流センサ１２０のホール素子１２１に比べ、共通バスバーから発生する磁束が通過しにくい。よって、第二変形例に係る電流センサ２０Ｂのセンサ出力の誤差を、従来例に係る電流センサ１２０のセンサ出力の誤差に比べて小さくすることが可能である。
【００３１】
＜第三変形例＞
図１６は、第二変形例に係る電流センサ用コア１Ｂを変形した第三変形例に係る電流センサ用コアを適用した電流センサの拡大図の一例である。第三変形例に係る電流センサ用コア１Ｃは、スリット分割溝４Ｃ−１，４Ｃ−２がスリット３Ｃのみならず、電流センサ用コア１Ｃ全体を３つに分割している。すなわち、第三変形例に係る電流センサ用コア１Ｃは、電流センサ用コア１Ｃをスリット分割溝４Ｃ−１，４Ｃ−２により３つに完全に分割している。よって、よって、第三変形例に係る電流センサ用コア１Ｃを適用した電流センサ２０Ｃであれば、周辺に配置された電路から発生する磁束の影響を、第二変形例に係る電流センサ用コア１Ｂよりも更に低減可能である。
【００３２】
＜電流センサに適用する回路の一例＞
図１７は、上記実施形態に係る電流センサ２０に適用可能な回路ブロック図の一例である。処理回路３０は、テーブルタップ１０に内蔵可能な回路であり、ＡＤＣ（Analog to Digital）３１やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）３５、通信ポート３２、周期センサ３３−１，３３−２、温度センサ３４を備える。なお、処理回路３０は、上記実施形態に係る電流センサ２０のみならず、各変形例に係る電流センサ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに適用することも可能である。ＡＤＣ３１は、アナログ信号をデジタル信号へ変換する回路である。ＭＰＵ３５は、記憶回路にロードしたコンピュータプログラムを実行可能な演算装置である。周期センサ３３−１，３３−２は、ＡＤＣ３１のサンプリング周期を交流電源の周期と同期させる目的で設置されるフォトカプラであり、交流電圧の正負を識別可能なように２つ設けられる。通信ポート３２は、テーブルタップ１０の外部に繋がる機器へデータを送信する通信回路であり、有線方式と無線方式の何れの方式についても適用可能である。温度センサ３４は、テーブルタップ１０内の温度を測定するセンサである。
【００３３】
図１８は、処理回路３０が実現するデータ算出処理のフローチャートの一例である。また、図１９は、各種波形のタイミングチャートの一例である。
【００３４】
上記処理回路３０が作動すると、温度センサ３４のアナログ信号がＡＤＣ３１に入力される（Ｓ１０１）。ＡＤＣ３１は、温度センサ３４のアナログ信号のサンプリングを行い、デジタル信号をＭＰＵ３５に入力する（Ｓ１０２）。ＭＰＵ３５は、入力された温度センサ３４のデジタル信号のデータに基づいて温度を算出する（Ｓ１０３）。ＭＰＵ３５は、記憶装置に記憶されている既定の数式あるいはテーブルを参照し、算出した温度に対応する温度補正係数を算出する（Ｓ１０４）。
【００３５】
また、テーブルタップ１０が交流電源に接続されると（Ｓ１０５）、周期センサ３３−１，３３−２が動作する（Ｓ１０６）。周期センサ３３−１は、交流電源の電圧波形ＳＶの周期を検知し、その周期に同期して「０」または「１」の周期信号ＳＦ−１を出力する。周期センサ３３−２も、周期センサ３３−１と同様、交流電源の電圧波形ＳＶの周期に同期する周期信号ＳＦ−２を出力するが、周期センサ３３−１と極性が反転するように閾値を設定している。ＭＰＵ３５は、入力された周期センサ３３−１，３３−２の信号に基づき、交流電源の周期Ｔn及び周期信号ＳＦ−１が立ち下がってから周期信号ＳＦ−２が立ち上がるまでの時間ＴEDGEnを算出する（Ｓ１０７）。ＭＰＵ３５は、ステップＳ１０４において算出した温度補正係数を参照し、周期センサ３３−１，３３−２の出力に基づき、交流電源の電圧（ピーク値）の算出処理（Ｓ１０８）、及び、交流電源の電圧（実効値）の算出処理（Ｓ１０９）を実行する。また、ＭＰＵ３５は、ステップＳ１０７において算出した周期Ｔn及び時間ＴEDGEnに基づき、電圧および電流のサンプリングレート及びサンプリングタイミングを算出する（Ｓ１１０）。
【００３６】
また、テーブルタップ１０が交流電源に接続されると（Ｓ１１２）、ホール素子２１が動作する（Ｓ１１３）。ＡＤＣ３１は、ステップＳ１１０においてＭＰＵ３５が算出したサンプリングレート及びサンプリングタイミングに従い、ホール素子２１から出力されるアナログ信号のサンプリングを実行する（Ｓ１１４）。ＭＰＵ３５は、ステップＳ１１４においてサンプリングしたホール素子２１のデジタルデータから、交流電源の電流（瞬時値）の算出処理（Ｓ１１５）、及び、交流電源の電流（実効値）の算出処理（Ｓ１１６）を実行する。
【００３７】
また、ＭＰＵ３５は、ステップＳ１１１において算出した交流電源の電圧（瞬時値）およびステップＳ１１５において算出した交流電源の電流（瞬時値）に基づき、交流電源の有効電力値を算出する（Ｓ１１７）。また、ＭＰＵ３５は、ステップＳ１０９において算出した交流電源の電圧（実効値）およびステップＳ１１６において算出した交流電源の電流（実効値）に基づき、交流電源の皮相電流値を算出する（Ｓ１１８）。また、ＭＰＵ３５は、ステップＳ１１７において算出した有効電力値およびステップＳ１１８において算出した皮相電力値に基づき、力率を算出する（Ｓ１１９）。
【００３８】
ＭＰＵ３５は、上記一連の処理によって算出される電力のパラメータを、通信ポート３２を介して外部出力する。なお、上記電流センサ２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに適用可能な処理回路は、図１７に示した回路例に限定されるものではなく。上記電流センサ２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、例えば、電流信号のみを取り扱う回路に適用することも可能である。
【００３９】
＜電流センサを適用したシステムの一例＞
図２０は、上記実施形態に係る電流センサ２０を適用した電力測定システムを示した図の一例である。電力測定システム４０は、例えば、図２０に示すように、上記電流センサ２０および処理回路３０を内蔵したセンサユニット４１を、ＰＣ（Personal Computer）４２やゲートウェイ４３、サーバ４４を擁する通信ネットワークに接続することにより構築可能である。各センサユニット４１は、例えば、テーブルタップや分電盤といった各種の配電機器に取り付け可能である。
【００４０】
上記電力測定システム４０であれば、各センサユニット４１から送信されるデータをＰＣ４２やサーバ４４に蓄積することが可能となる。また、上記電力測定システム４０であれば、ＰＣ４２やサーバ４４に蓄積したデータを解析することにより、各センサユニット４１の配下にある電気機器の電力消費状態を把握し、各電気機器の適切な運用を図ることが可能となる。
【００４１】
＜スリット分割溝の検証＞
スリット分割溝の検証を行ったのでその結果を以下に示す。
【００４２】
従来例に係る上記電流センサ１２０（以下、比較例という）をテーブルタップに取り付けた。比較例は、サイズが９×１６×５ｍｍ、スリット幅が１．４ｍｍ、透磁率が６００のフェライト製のコアを用いた電流センサである。このような比較例を、３２ｍｍのピッチで差込口が並ぶテーブルタップに取り付け、特定の差込口から２０Ａの交流電流を流したところ、検知された最大磁界強度は約９．５Ａ／ｍ（磁束密度で約１２ｕＴ、電力値換算で約１．１Ｗ）であった。
【００４３】
実施形態に係る上記電流センサ２０（以下、実施例１という）をテーブルタップに取り付けた。実施例１は、サイズが９×１６×５ｍｍ、スリット幅が１．４ｍｍ、透磁率が６００のフェライト製のコアを用いた電流センサである。このような実施例１を、３２ｍｍのピッチで差込口が並ぶテーブルタップに取り付け、特定の差込口から２０Ａの交流電流を流したところ、検知された最大磁界強度は約７．６Ａ／ｍ（磁束密度で約９．６ｕＴ、電力値換算で約０．８５Ｗ）であった。すなわち、スリット分割溝４を設けることにより、分岐バスバー１３以外の周辺の電路から発生する磁気の影響が約２０％低減されることが確認された。なお、第一変形例に係る上記電流センサ２０Ａについても実施例１とほぼ同様の効果があることが確認された。
【００４４】
第二変形例に係る上記電流センサ２０Ｂ（以下、実施例２という）をテーブルタップに取り付けた。実施例２は、サイズが９×１６×５ｍｍ、スリット幅が１．４ｍｍ、透磁率が６００のフェライト製のコアを用いた電流センサである。このような実施例２を、３２ｍｍのピッチで差込口が並ぶテーブルタップに取り付け、特定の差込口から２０Ａの交流電流を流したところ、検知された最大磁界強度は約４．９Ａ／ｍ（磁束密度で約６．２ｕＴ、電力値換算で約０．５５Ｗ）であった。すなわち、スリット分割溝４を設けることにより、分岐バスバー１３以外の周辺の電路から発生する磁気の影響が約５０％低減されることが確認された。なお、第三変形例に係る上記電流センサ２０Ｃについても実施例２とほぼ同様の効果があることが確認された。
【符号の説明】
【００４５】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１０１・・電流センサ用コア：２，２Ｂ・・貫通孔：３，３−１，３−２，３Ａ，３Ｂ，３Ｂ−１，３Ｂ−２，３Ｂ−３，３Ｃ・・スリット：４，４Ａ，４Ｂ，４Ｂ−１，４Ｂ−２，４Ｃ−１，４Ｃ−２・・スリット分割溝：１０，１０Ｂ・・テーブルタップ：１１・・コンセントプラグ：１２−１，１２−２，１２−Ｅ，１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２Ｂ−Ｅ，１１２−１，１１２−２・・共通バスバー：１３，１３Ｂ・・分岐バスバー：１４，１４Ｂ・・プリント基板：２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，１２０・・電流センサ：２１，２１Ｂ，１２１・・ホール素子：３０・・処理回路３０：３１・・ＡＤＣ：３２・・通信ポート：３３−１，３３−２・・周期センサ：３４・・温度センサ：３５・・ＭＰＵ：４０・・電力測定システム：４１・・センサユニット：４２・・ＰＣ：４３・・ゲートウェイ：４４・・サーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年1月21日(2016.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電路から発生する磁束を磁気センサに集束させる電流センサ用コアであって、
前記電路を挿通可能な大きさを有し、前記電流センサ用コアを貫通する貫通孔と、
前記磁気センサを配置可能な大きさを有し、前記貫通孔の開口部の縁を切り欠くように前記貫通孔の長手方向に沿って形成されるスリットと、
前記スリットと直交するように形成され、前記スリットを分割するスリット分割溝と、を備え、
前記スリット分割溝は、前記スリットを前記貫通孔の貫通方向において分割する
電流センサ用コア。
【請求項２】
前記スリット分割溝は、前記スリットと複数個所で直交するように複数形成される、
請求項１に記載の電流センサ用コア。
【請求項３】
前記スリット分割溝は、前記電流センサ用コアを分割する、
請求項１または２に記載の電流センサ用コア。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記電路の長手方向に沿って延在する孔である、
請求項１から３の何れか一項に記載の電流センサ用コア。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の電流センサ用コアと、
前記スリットのうち前記スリット分割溝によって分割された何れかのスリットに配置される磁気センサと、を備える、
電流センサ。
【請求項６】
前記電流センサ用コアは、前記電流センサの測定対象以外の電路の長手方向に対し、前記スリットの長手方向が直交する向きに配置される、
請求項５に記載の電流センサ。
【請求項７】
前記電流センサ用コアは、前記電流センサの測定対象以外の電路に対する、前記スリッ
トのうち前記磁気センサが配置される電流検知用のスリットの位置が、前記スリットのうち前記磁気センサが配置されない磁気シールド用のスリットの位置よりも遠い位置に配置される、
請求項５又は６に記載の電流センサ。
【国際調査報告】
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