(57)【要約】      （修正有）【課題】磁界による擾乱を低減し、感受性を高めたロゴスキーコイルを提供する。【解決手段】ロゴスキーコイル１は、外側の頂部回路板表面から外側の底部回路板表面へと延在するビア６によって前記外側の頂部回路板表面上と前記外側の底部回路板表面上とに交互に配置されている複数の経路４、５が電気的に接続されている第１の巻線と、内側の頂部回路板表面から内側の底部回路板表面へと延在するビア９によって前記内側の頂部回路板表面上と前記内側の底部回路板表面上とに交互に配置されている複数の経路７、８が電気的に接続されている第２の巻線とからなる。前記第１の巻線および第２の巻線は、外側および内側回路板からなるプリント回路板２の電流導体Ｃを通すための中央通路開口部３を中心として同軸に配置され、かつ電気的に直列に接続されており、前記第２の巻線は前記第１の巻線によって包囲され、前記第１の巻線の周回方向と反対方向に巻き戻される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、外側の頂部回路板表面と、外側の底部回路板表面と、内側の頂部回路板表面と、内側の底部回路板表面とを形成する複数の層を有するプリント回路板（２）と、
前記外側の頂部回路板表面上と前記外側の底部回路板表面上とに交互に配置されている複数の経路（４，５）によって形成されており、前記複数の経路（４，５）は、前記外側の頂部回路板表面から前記外側の底部回路板表面へと延在するビア（６）によって電気的に接続されている、第１の巻線（４，５，６）と、
前記第１の巻線（４，５，６）によって包囲されている、巻き戻る第２の巻線（７，８，９）と、
を有し、
前記複数の層のプリント回路板（２）は、電流導体（Ｃ）を通すための中央通路開口部（３）を含んでおり、前記第１の巻線（４，５，６）の軸と前記第２の巻線（７，８，９）の軸は、前記中央通路開口部（３）を中心に同軸に配置されており、
前記第１の巻線（４，５，６）と前記第２の巻線（７，８，９）は電気的に直列に配置されている、ロゴスキーコイル（１）であって、
前記巻き戻る第２の巻線（７，８，９）は、前記内側の頂部回路板表面上と前記内側の底部回路板表面上とに交互に配置されている複数の経路（７，８）によって形成されており、前記複数の経路（７，８）は、前記内側の頂部回路板表面から前記内側の底部回路板表面へと延在するビア（９）によって電気的に接続されており、
各前記軸を中心とした、前記第１の巻線（４，５，６）と前記第２の巻線（７，８，９）の周回方向は反対である、
ことを特徴とするロゴスキーコイル（１）。
【請求項２】
前記回路板表面に対して垂直な方向で見ると、前記第１の巻線（４，５，６）の平均線（１４）が、前記第２の巻線（７，８，９）の平均線と一致し、
前記平均線（１４）は、前記回路板表面に対して垂直な前記方向で見た巻線（４，５，６）の各折り返しの重心（１３）を通る線として規定される、請求項１記載のロゴスキーコイル（１）。
【請求項３】
前記第１の巻線（４，５，６）および前記第２の巻線（７，８，９）の複数の前記経路（４，５；７，８）は直線状である、請求項１または２記載のロゴスキーコイル（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロゴスキーコイルに関し、このロゴスキーコイルは、
・複数の層のプリント回路板は、少なくとも、外側の頂部回路板表面と、外側の底部回路板表面と、内側の頂部回路板表面と、内側の底部回路板表面とを形成する複数の層を有するプリント回路板と、
・外側の頂部回路板表面上と外側の底部回路板表面上とに交互に配置されている複数の経路によって形成されており、複数の経路は、外側の頂部回路板表面から外側の底部回路板表面へと延在するビアによって電気的に接続されている、第１の巻線と、
・第１の巻線によって包囲されている、巻き戻る第２の巻線と、
を有し、
複数の層のプリント回路板は、電流導体を通すための中央通路開口部を含んでおり、第１の巻線の軸と第２の巻線の軸は、中央通路開口部を中心に同軸に配置されており、第１の巻線と第２の巻線は電気的に直列に配置されている。
【０００２】
このようなロゴスキーコイルは、例えば、英国特許出願公開第２３４２７８３号明細書または米国特許出願公開第２００４０１７８８７５号明細書から既知である。
【０００３】
英国特許出願公開第２３４２７８３号明細書は、３つの層のプリント回路板上に配置されているロゴスキーコイルを開示している。外側の２つの層上の経路は、ビアによって電気的に接続されており、中央通路開口部を中心とした巻線を形成する。ここではこの中央通路開口部を通って、電流導体が延在している。これらの経路は、２つの外側の層上に交互に配置されており、これによって、巻線を形成する複数の折り返しが提供される。これらの折り返しによって、巻線は、導体内の電流によって生成される磁界を感受する。
【０００４】
巻線が導体を中心に同軸に配置されているので、巻線自体は、プリント回路板の層に対して垂直な攪乱磁界を感受する折り返しでもある。
【０００５】
このような攪乱作用を低減させるために、英国特許出願公開第２３４２７８３号明細書は、プリント回路板の内側の層上の巻線によって包囲されている対向折り返しを提供することを開示している。
【０００６】
米国特許出願公開第２００４０１７８８７５号明細書は、５つの層のプリント回路板上に配置されているロゴスキーコイルを開示している。２つの最も外側の層は、第１の巻線を提供するために使用される。中央の層と外側の層との間の２つの層は、第１の巻線と同じ方向で第２の巻線を提供するために使用され、これによって、ロゴスキーコイルの感受性が上がる。２つの対向折り返しが中央の層上に提供され、これによって、第１の巻線および第２の巻線におけるあらゆる攪乱作用が低減される。
【０００７】
本発明の課題は、従来技術において公知のロゴスキーコイル構造に対する代替手段を提供することである。
【０００８】
この課題は、巻き戻る第２の巻線が、内側の頂部回路板表面上と内側の底部回路板表面上とに交互に配置されている複数の経路によって形成されており、複数の経路が、内側の頂部回路板表面から内側の底部回路板表面へと延在するビアによって電気的に接続されており、各軸を中心とした、第１の巻線と第２の巻線の周回方向は反対であることを特徴とする、プリアンブルに記載されたロゴスキーコイルによって解決される。
【０００９】
本発明に相応するロゴスキーコイルによって、巻き戻る第２の巻線が、ロゴスキーコイルの感受性を高める。なぜなら、周回方向が、第１の巻線と反対だからである。
【００１０】
さらに、巻き戻る第２の巻線は、プリント回路板に対して垂直な磁界による攪乱も低減させる。なぜなら、第１の巻線が中央通路開口部を中心とした折り返しを形成するのと同様に、巻き戻る第２の巻線も、中央通路開口部を中心とした折り返しを形成するからである。しかし、巻き戻る第２の巻線は、第１の巻線に対して反対の方向を有している（実際は、巻き戻る巻線）。
【００１１】
４つのみの回路板表面上の第１の巻線と巻き戻る第２の巻線の配置は、例えば米国特許出願公開第２００４０１７８８７５号明細書と比べると、コストを低減させる。米国特許出願公開第２００４０１７８８７５号明細書は、中央通路開口部を通って延在する導体での電流測定に対する等しい感受性を有し、他方で、プリント回路板に対して垂直な攪乱磁界に対して同様の不感受性を有するために５つの回路板表面を必要とする。
【００１２】
第１の巻線によって包囲されている、巻き戻る第２の巻線の利点は、両方の巻線が、あらゆる外部の供給源の磁界の同じ部分に曝される、ということである。これはさらに、ロゴスキーコイルの精度を上げる。
【００１３】
本発明に相応するロゴスキーコイルの有利な実施形態では、回路板表面に対して垂直な方向で見ると、第１の巻線の平均線が、第２の巻線の平均線と一致する。この平均線は、回路板表面に対して垂直な上記の方向で見た巻線の各折り返しの重心を通る線として規定される。
【００１４】
上述のように規定された、巻線の平均線は、プリント回路板に対して垂直な攪乱磁界を感受する有効な折り返しを形成する。巻き戻る第２の巻線の平均線と一致する第１の巻線の平均線を有することによって、攪乱領域が完全に帳消しにされることが保証される。
【００１５】
本発明に相応するロゴスキーコイルの別の実施形態では、第１の巻線および第２の巻線の複数の経路は直線状である。直線状の経路を用いることによって、回路板表面のシンプルな設計および各折り返しの重心の相対的に容易な計算が可能になり、各平均線が一致するように、巻線を設計することができる。
【００１６】
巻線の数がプリント回路板の層の数の上昇によって上昇し得ることは、当業者にとって、自明であろう。その結果として、本発明に相応するロゴスキーコイルは、全てが直列に配置され、相互に包囲されている、２つの巻き戻る第２の巻線を備える２つの第１の巻線を有するように、作成され得る。
【００１７】
本発明のこれらの特徴および他の特徴を、添付の図面と関連して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に相応するロゴスキーコイルの概略的な平面図
【図２】図１のロゴスキーコイルの断面図
【図３】図１のコイルの詳細図
【図４】図３に示された平均線に沿った概略的な断面図
【００１９】
図１は、本発明に相応するロゴスキーコイル１を示している。このコイル１は、中央通路開口部３を備えたプリント回路板２を有しており、この中央通路開口部を通って、導体Ｃが延在している。
【００２０】
ロゴスキーコイル１は、経路４、５およびビア６から成る第１の巻線と、経路７、８およびビア９から成る、巻き戻る第２の巻線とを有している。第１の巻線４、５、６と巻き戻る第２の巻線７、８、９は、結合部１０で直列に配置されており、この結合部で第１の巻線は第２の巻線に電気的に接続されている。
【００２１】
導体Ｃは、磁界Ｆを生成し、ここでこの磁界は電流Ｉを第１の巻線４、５、６および巻き戻る第２の巻線７、８、９において生じさせる（図２を参照）。第１の巻線と第２の巻線は各軸を中心に反対の周回方向を有しており、第２の巻線７、８、９は第１の巻線４、５、６の開始部分１１に向かって戻っているので、第１の巻線と第２の巻線において、電流Ｉは相互にサポートし合い、これによって、ロゴスキーコイル１の感受性は上昇する。
【００２２】
図３は、図１に示されたロゴスキーコイル１の詳細を示している。第１の巻線４、５、６が示されている。第１の巻線４、５、６の折り返し１２は、経路４、ビア６、経路５および第２のビア６によって実現されている。プリント回路板２の表面に対して垂直な方向で見て、巻線は重心１３を有している。その結果として、巻線の平均線１４は、全ての重心１３を通って延在する曲線によって形成されている。
【００２３】
図４は、平均線１４に沿った概略的な断面を示している。攪乱磁界Ｆｄが、プリント回路板２の表面に対して垂直に作用すると、電流Ｉ１が第１の巻線４、５、６において生成され、他方で、反対方向の電流Ｉ２が巻き戻る第２の巻線７、８、９において生成されるだろう。第１の巻線の平均線と第２の巻線の平均線とが一致するので、攪乱磁界Ｆｄによって生成された電流Ｉ１およびＩ２は、打ち消し合うだろう。これによって、ロゴスキーコイル１は、導体Ｃ内の電流だけを測定するだろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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