(57)【要約】【課題】従来構造のセンサーで狭小な部分の電流を測定する場合、被測定部からのリードの引出し可能位置と、センサーの取付け状態での引出しリードの位置が一致しない場合には、リード線長を長くする必要があるため、機械的強度を維持する必要性が生じる。そのため，センサーの小形化に制約が生じる【解決手段】上述の課題を解決するため、本発明においては、電流を流すことにより発生する磁界の強さを計測して電流を測定する電流センサーにおいて、一部切り欠きを有する非磁性導体を含む環状導体と、この環状導体に沿ってトロイダル状に形成した非磁性導体を含む第１および第２のトロイダルコイルとを有し、それぞれのトロイダルコイルの一端を環状導体の切り欠き部に個別に接続し、それぞれのトロイダルコイルの他端を検出端子対としたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流を流すことにより発生する磁界の強さを計測して電流を測定する電流センサーにおいて、一部切り欠きを有する非磁性導体を含む環状導体と、該環状導体に沿ってトロイダル状に形成した非磁性導体を含む第１および第２のトロイダルコイルとを有し、それぞれのトロイダルコイルの一端を環状導体の切り欠き部に個別に接続し、それぞれのコイルの他端を検出端子対としたことを特徴とする電流センサー。
【請求項２】
請求項１に記載の請求範囲において、検出端子対に電流を流した時に、一対のトロイダルコイルが形成する磁界方向が環状で同一方向であることを特徴とする電流センサー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触で電流測定を行なうロゴスキーコイルを用いた電流検出器のコイルの構成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は，従来の磁界計測電流センサーである。この構成は、先行技術特許文献１「特開２００１−３４３４０１号」の図３に開示されている。また、トロイダルコイルの構成方法は先行技術特許文献２「特公平６−６６２０８号」の第１図から第５図に種々の構成が示されている。
図６においては、一部切り欠きの環状の絶縁体コア１にトロイダルコイル２が巻かれ，かつ、絶縁体の中心部には環状に一巻の導体３を配置してある。この一巻の導体の一端はトロイダルコイルの一端に電気的に接続されている。他端子対は検出端子であり，端子出力信号は信号処理部４で処理されて出力信号になる。切欠部を利用してこのトロイダルコイルで電流路５の流れを囲み，電流を検出する。
【０００３】
この構成の場合，電流が流れることで発生する周囲の磁界を，下式のようにトロイダルコイルで周回積分（アンペアの周回積分の法則）でき、電流値が求まる。
∫ＬＨ・ｄＬ＝Ｉ
ここで，外部で発生した磁界に対してトロイダルコイル自身が一巻として作用して測定誤差を生じるので，それを相殺するために，直列に逆方向に一巻の導体を設けている。
本方式は，被測定系に電気的に非接触で測定でき，かつ，切り欠きがあるので電流路を開放しなくてもセンサーの取付けが可能などの特徴を有する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３４３４０１号（４頁、図３）
【特許文献２】
特公平６−６６２０８号（３頁、第１図〜第５図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来構造のセンサーで狭小な部分の電流を測定する場合においては，センサーの小形化が必要となる。センサーの小形化を目的としてコイル材の線径は細くすることができるが、引出しリードは、機械的強度確保のために安易に細くは出来ない。被測定部からのリードの引出し可能位置と、センサの取付け状態での引出しリードの位置が一致しない場合には、リード線長を長くする必要があるため、機械的強度を維持する必要性が生じる。そのため，センサーの小形化に制約が生じる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、被測定部からのリードの引出し可能位置とセンサーの引出しリード位置を一致させ，センサーの小型化を達成することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明においては、電流を流すことにより発生する磁界の強さを計測して電流を測定する電流センサーにおいて、一部切り欠きを有する非磁性導体を含む環状導体と、この環状導体に沿ってトロイダル状に形成した非磁性導体を含む第１および第２のトロイダルコイルとを有し、それぞれのトロイダルコイルの一端を環状導体の切り欠き部に個別に接続し、それぞれのトロイダルコイルの他端を検出端子対としたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は，一部切り欠きを有する非磁性導体を含む環状導体と、この環状導体に沿ってトロイダル状に形成した非磁性導体を含む第１および第２のトロイダルコイルとを有し、それぞれのトロイダルコイルの一端を環状導体の切り欠き部に個別に接続し、それぞれのコイルの他端を検出端子対とすることによって達成される。リード引き出し部の位置は環状導体の環状形状上で任意の位置で可能であり，機能に変化はない。
【０００９】
図１に本発明の第１の実施例を示す。一巻の非磁性導体１０を含み，一部切り欠きを有する円形状の絶縁体コア１を形成する。この非磁性導体１０の一端１１に電気的に接続した非磁性の導線で，絶縁体コア１に沿って巻かれたトロイダルコイル２ａを、非磁性導体１０の他端１２に同様にトロイダルコイル２ｂを形成し、トロイダルコイル２ａの他端を検出端子３０とし、トロイダルコイル２ｂの他端を検出端子４０とする。
【００１０】
トロイダルコイルの巻き方向は，検出端子３０と４０の間に電流を流した時に、１対のトロイダルコイルが形成する磁界方向が図中太矢印のように環状方向で一致する方向にする。
【００１１】
図２に本発明の第２の実施例を示す。一巻の非磁性導体１０で，一部切り欠きの矩形状環状コアを形成する。この非磁性導体１０の一端１１に絶縁被覆７ａで覆われ、非磁性の導線で，絶縁体コア１に沿って巻かれたトロイダルコイル２ａを、非磁性導体１０の他端１２に同様にトロイダルコイル２ｂをそれぞれ接続し、トロイダルコイル２ａの他端を検出端子３０とし、トロイダルコイル２ｂの他端を検出端子４０とする。
【００１２】
トロイダルコイルの巻き方向は，検出端子３０と４０の間に電流を流した時に、１対のトロイダルコイルが形成する磁界方向が図中太矢印のように環状方向で一致する方向にする。ここで、計測機能は周回積分原理を利用しているので、形状が環状であれば円形でも多角形でも同様である。
【００１３】
図３に本発明の第３の実施例を示す。実施例２の変形例で、非磁性導体１０で構成された環状コアの切り欠き部を矩形の角部に設けた点が実施例２との違いであり、その他は実施例２と同様である。
【００１４】
図４に本発明の第４の実施例を示す。実施例３の変形例で、トロイダルコイル２ａおよび２ｂの検出端子３０と４０のリード引出し部の位置が変更されている点が実施例３との違いであり、その他は実施例３と同様である。リード引出し位置は環状形状上で任意に選択することができる。
【００１５】
図５に本発明の第５の実施例を示す。実施例２の変形例で，矩形の一短辺全てを切り欠いてある点が実施例２との違いで，その他は実施例２と同様である。薄板導体等での電流測定時に有効である。
【００１６】
以上の説明においては、トロイダルコイルを形成する導体および環状コアの導体としては、非磁性導体を用いた実施例を示したが、非磁性導体に限定されるものではない。非磁性導体を用いた場合は、磁界の影響が小さくなり、検出精度を向上させることができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、従来一つで構成されていたトロイダルコイルを２分割して、この分離部を検出端子としているので、信号引出し位置がセンサー内で制約されず自由となり、被測定部からのリードの引出し可能位置とセンサーの引出しリード位置を一致させることが可能となり、電流センサーを小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す概要図
【図２】本発明の第２実施例を示す概要図
【図３】本発明の第３実施例を示す概要図
【図４】本発明の第４実施例を示す概要図
【図５】本発明の第５実施例を示す概要図
【図６】従来の電流センサーの概要図
【符号の説明】
１・・・・絶縁体コア        ２、２ａ、２ｂ・・・・トロイダルコイル
３・・・・導体        ４・・・・信号処理部        ５・・・・電流路
６・・・・導線
１０・・・・非磁性導体        １１・・・・導体の一端
１２・・・・導体の他端        ３０、４０・・・・検出端子
【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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