(57)【要約】【課題】磁気インピーダンス効果を持つＭＩ素子１を用い、商用周波電源２０を給電源とする電路の電流を感度良く、且つＭＩ素子の設置位置のズレの影響を少なくしながら検出する。【解決手段】同値の電流Ｉ１とＩ２が対となって互いに逆方向に流れる２つの平行な導体２ａと２ｂとの間の中央付近で、電流Ｉ１とＩ２によってそれぞれ生成される磁界Ｈ１とＨ２の和の磁界ＨＭを検出できるようにＭＩ素子１を設置する。これにより、１本の電源線を通る電流が生成する磁界の強さの２倍の磁界がＭＩ素子に与えられることになる。また、ＭＩ素子と電源線との相対位置がずれても、対の一方の電源線電流の磁界の強さが低下し、対の他方の電源線電流の磁界の強さが上昇するため、この位置ずれによるＭＩ素子への印加磁界の強さの変化が低減される。【選択図】        図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気インピーダンス効果を持つ素子としてのＭＩ素子を用いて商用周波電源を給電源とする電流を検出する電流センサであって、同値の前記電流が互いに逆方向に対となって流れる２つの平行な導体間の中央付近で、該電流によって生じる磁界を検出できるように前記ＭＩ素子が設置されてなることを特徴とする電流センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子が商用周波電源用のコンセントの内部に設置されてなることを特徴とする電流センサ。
【請求項３】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子が商用周波電源用のコンセント部とプラグ部を一体構成で具備する電源接続器具の内部に設置されてなることを特徴とする電流センサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子が複数個、それぞれ異なる電流を検出し得るように設置されてなることを特徴とする電流センサ。
【請求項５】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子が商用周波電源用のプラグの内部に設置されてなることを特徴とする電流センサ。
【請求項６】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子が商用周波電源を用いる電気機器の内部に設置されてなることを特徴とする電流センサ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子に高周波電流を流すためのＭＩ素子駆動手段、
検出対象の電流に応じて変化する前記ＭＩ素子のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段、
必要に応じて設けられ、前記ＭＩ素子に所望のバイアス磁界を与えるバイアス印加手段、
与えられた電流値データを外部に出力する出力手段、
前記の各手段のうちの必要な手段を制御すると共に前記インピーダンス検出手段の検出した前記ＭＩ素子のインピーダンスから検出対象の電流の値を演算により求め、該電流値を前記電流値データとして前記出力手段に与える制御・演算手段、
前記の各手段のうちの必要な手段に電源を供給する電源供給手段、の各手段のうち少なくとも一つ以上の手段を前記ＭＩ素子と共通の筐体内に備えてなることを特徴とする電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印加磁界によりインピーダンスが変化する、いわゆる磁気インピーダンス効果を有する素子（以下ＭＩ素子という）を用いて商用周波電源に接続される電気機器の消費電流を検出する電流センサに関する。
【０００２】
なお、以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
【０００３】
【従来の技術】
磁気インピーダンス効果を有するＭＩ素子により磁界を検出する技術としては、例えば本出願人の先願になる特開２００２−２４３７６６号公報（特許文献１参照）、特開２００２−３６５３５０号公報（特許文献２参照）が開示されている。
【０００４】
この特許文献１の技術は、検知対象の電流により生ずる磁束に対し、ＭＩ素子の出力の絶対値が等しく、かつＭＩ素子の出力の極性が逆となるような位置に２つのＭＩ素子を配置し、この２つのＭＩ素子の出力の差を検出することにより外来ノイズをキャンセルし、耐ノイズ性を向上した電流センサを得ようとするものである。
【０００５】
また特許文献２の技術は、ＭＩ素子にバイアス磁界を印加するためのバイアス巻線、およびＭＩ素子に負帰還磁界を印加するための負帰還用巻線を、ＭＩ素子に対して樹脂等により一体化して磁気検出装置を構成し、ＭＩ素子とバイアス巻線，負帰還用巻線間の磁気抵抗を低減させ、より少ない消費電力でバイアスおよび負帰還磁界を印加できるようにするものである。
【０００６】
なお、ＭＩ素子によって商用周波電源の電源線の電流を検出しようとする場合、従来は電源線の一方またはそれぞれに対し、ＭＩセンサを位置付け、電流を検出している。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２４３７６６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３６５３５０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＭＩ素子を用いた従来の電流センサには次のような問題がある。
【０００９】
▲１▼ＭＩ素子の位置ずれによりＭＩ素子と電源線との距離が変わるため、電流に対するＭＩ素子の感度が大きく変わってしまう。これにより、電流検出精度が悪化する。
【００１０】
▲２▼電流に対するＭＩ素子の感度が低いと高精度の電流検出ができない。
【００１１】
本発明はこれら問題を解消し、利用するＭＩ素子の感度が低く、また電源線に対する取付け位置にずれがあっても、比較的高精度に電流検出ができるようにした電流センサを提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１の電流センサは、
磁気インピーダンス効果を持つ素子としてのＭＩ素子（１）を用いて商用周波電源を給電源とする電流を検出する電流センサ（１１）であって、同値の前記電流が互いに逆方向に対となって流れる２つの平行な導体（電源導体２ａ，２ｂ）間の中央付近で、該電流によって生じる磁界を検出できるように前記ＭＩ素子が設置されてなるようにする。
【００１３】
また請求項２の電流センサは、請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子が商用周波電源用のコンセント（０２）の内部に設置されてなるようにする。
【００１４】
また請求項３の電流センサは、請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子が商用周波電源用のコンセント部（コンセント接触端子部２１ａ，２１ｂを持つ部分、０２’など）とプラグ部（プラグ接触端子部２２ａ，２２ｂを持つ部分）を一体構成で具備する電源接続器具（接続アダプタ０３、テーブルタップ０４など）の内部に設置されてなるようにする。
【００１５】
また請求項４の電流センサは、請求項１〜３のいずれかに記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子が（ＭＩ素子１ａ〜１ｃのように）複数個、それぞれ異なる電流を検出し得るように設置されてなるようにする。
【００１６】
また請求項５の電流センサは、請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子が商用周波電源用のプラグ（０５）の内部に設置されてなるようにする。
【００１７】
また請求項６の電流センサは、請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子が商用周波電源を用いる電気機器（０１）の内部に設置されてなるようにする。
【００１８】
また請求項７の電流センサは、請求項１〜６のいずれかに記載の電流センサにおいて、
前記ＭＩ素子に高周波電流を流すためのＭＩ素子駆動手段（４）、
検出対象の電流に応じて変化する前記ＭＩ素子のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段（６）、
必要に応じて設けられ、前記ＭＩ素子に所望のバイアス磁界を与えるバイアス印加手段（５）、
与えられた電流値データ（１０）を外部に出力する出力手段（８）、
前記の各手段のうちの必要な手段を制御すると共に前記インピーダンス検出手段の検出した前記ＭＩ素子のインピーダンスから検出対象の電流の値を演算により求め、該電流値を前記電流値データとして前記出力手段に与える制御・演算手段（７）、
前記の各手段のうちの必要な手段に電源を供給する電源供給手段（３）、
の各手段のうち少なくとも一つ以上の手段を前記ＭＩ素子と共通の筐体（１１Ｂなど）内に備えてなるようにする。
【００１９】
本発明の作用は、ＭＩ素子を対の商用周波電源線間に置くことにより、互いに逆方向に流れる電源線の電流が互いに強め合うように生成する磁界をＭＩ素子に与えるものである。
【００２０】
即ち本発明の電流センサでは、対の平行な商用周波電源線間の中央付近にＭＩ素子を置き、互いに逆方向に流れる各電源線の電流がそれぞれ生成する２つの磁界をＭＩ素子に与える。これにより、１本の電源線を通る電流が生成する磁界の強さの２倍の磁界がＭＩ素子に与えられることになる。
【００２１】
また、ＭＩ素子と電源線との相対位置がずれても、対の一方の電源線電流の磁界の強さが低下し、対の他方の電源線電流の磁界の強さが上昇するため、この位置ずれによるＭＩ素子への印加磁界の強さの変化が低減される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、請求項１に関わる発明の実施例（第１実施例）としての電流センサの要部の構成を示す模式図である。図１において、電流センサ１１は、本例では左端側が単相商用電源に接続され、右端側が図外の電気機器に接続された平行な電源導体２ａ，２ｂと、この電源導体２ａ，２ｂを流れる電流を検出するためのＭＩ素子１とを備えている。
【００２３】
ここで、ＭＩ素子１は、平行電源導体２ａ，２ｂを流れる電流により発生する磁界を検出するような向きで、しかも電源導体２ａ，２ｂの中央付近に設置されている。これにより、電流センサ１１によって電源導体２ａ，２ｂに接続された電気機器の消費電流を検出することができる。
【００２４】
なお、電流センサ１１はＭＩ素子１以外に、後述の図８に示す手段３〜８のような周辺機能部を、ＭＩ素子１と共通の筐体の内部または外部に備えて、電源導体２ａ，２ｂを流れる電流を検出するが、この図１および以下に述べる図２〜図７ではこの周辺機能部の図示が省略されている。
【００２５】
図９は本発明におけるＭＩ素子１の具体的な構成・配置の例を示す模式図で、同図（ａ）はＭＩ素子１の構成と電源導体２ａ，２ｂに対する配置の関係の例を、同図（ｂ）は同図（ａ）の状態でＭＩ素子１に直接に接続される周辺の手段の例を示す。
【００２６】
図９（ａ）に示すように、この例ではＭＩ素子１は断面が四角の棒状に構成されている。そしてＭＩ素子１は、その長手方向が平行な電源導体２ａ，２ｂを含む平面に垂直となるように、電源導体２ａと２ｂの間の中央付近に設置されている。
【００２７】
なお、Ｈ１，Ｈ２はある時点にそれぞれ電源導体２ａ，２ｂを流れる電流Ｉ１，Ｉ２によってできる磁界を示し、ＨＭはこの磁界Ｈ１，Ｈ２によってＭＩ素子１の断面のほぼ中心部分でその長手方向に加わる磁界を示す。
【００２８】
図９（ｂ）に示すように、ＭＩ素子１の長手方向にはＭＩ素子駆動手段４を介して高周波電流が流され、この時にＭＩ素子１の両端に生ずる電圧をインピーダンス検出手段６に入力し、印加磁界ＨＭによって生ずるＭＩ素子１のインピーダンスまたはその変化分を検出する。
【００２９】
バイアス印加手段５およびバイアスコイル５ａは必要に応じて設けられるもので、バイアス印加手段５はＭＩ素子１に巻かれたバイアスコイル５ａによって、ＭＩ素子１の長手方向に所定のバイアス磁界を印加し、ＭＩ素子１の感度を加減する。
【００３０】
図１０は、図１あるいは図９のＭＩ素子１に与えられる磁界の模式図である。電源導体２ａの電流Ｉ１は紙面裏から表方向に流れ、電源導体２ｂの電流Ｉ２は紙面表から裏方向に流れるものとする。
【００３１】
図１０（ａ）の如く、ＭＩ素子１を２ｄの距離を隔てて平行に走る対の電源導体２ａ，２ｂの中央に、換言すれば電源導体２ａ，２ｂに対する距離がいずれもｄとなる位置に設置したとき、ＭＩ素子１の中心点Ｍにおける磁界の強さＨＭは、次式（１）で表される。
【００３２】
但し、式（１）内のＨｌ及びＨ２はそれぞれ電流Ｉｌ及びＩ２により生成される磁界の強さであり、それぞれ次式（２）および（３）で表される。従って、式（１）は次式（４）に書き換えることができる。
【００３３】
さらに、次式（５）のように電流ＩｌとＩ２は等しいので、この条件を入れると式（４）は次式（６）に置き換えられる。
【００３４】
【数１】
ＨＭ＝Ｈｌ＋Ｈ２                                    ・・・（１）
Ｈｌ＝Ｉ１／（２＊π＊ｄ）                          ・・・（２）
Ｈ２＝Ｉ２／（２＊π＊ｄ）                          ・・・（３）
ＨＭ＝（Ｉ１＋Ｉ２）／（２＊π＊ｄ）                ・・・（４）
Ｉ２＝Ｉ１                                          ・・・（５）
ＨＭ＝Ｉ１／（π＊ｄ）                              ・・・（６）
これに対して、図１０（ｂ）の如く、ＭＩ素子１の位置が電源導体２ｂ側に距離δだけずれた場合、換言すれば電源導体２ａ，２ｂに対する距離がそれぞれ（ｄ＋δ），（ｄ−δ）となる位置にＭＩ素子１が設置された場合における、ＭＩ素子の中心点Ｍ’における磁界の強さをＨＭ’とし、この中心点Ｍ’においてそれぞれ電流Ｉ１及びＩ２により生成される磁界の強さをＨｌ’及びＨ２’とすると、前記の式（１），（２），（３）および（６）はそれぞれ、次式（７）〜（１０）に置き換えられる。
【００３５】
【数２】
2005049118.tif 000003
従って、ＭＩ素子１の位置が図１０（ｂ）のようにδだけずれた場合の磁界の強さの変動率εＨＭは次式（１１）で表される。
【００３６】
【数３】
2005049118.tif 000004
図１１は電源線の電流を検出する際のＭＩ素子１の従来の設置例における、ＭＩ素子１に与えられる磁界の模式図である。この例では、１本の電源導体２ａから距離ｄの位置にＭＩ素子１を設置している。電源導体２ａの電流Ｉ１は図１０と同様に紙面裏から表方向に流れるものとする。
【００３７】
図１１（ａ）の如く、ＭＩ素子１の中心点ｍが電源導体２ａから距離ｄの位置に来るように設置したとき、ＭＩ素子１の中心点ｍにおける磁界の強さＨｍは電流Ｉｌにより生成される磁界の強さＨ１に等しく次式（１２）で表される。
【００３８】
【数４】
2005049118.tif 000005
これに対して、図１１（ｂ）の如く、ＭＩ素子１の位置が図１１（ａ）の位置からδだけずれた場合、ＭＩ素子の中心点ｍ’における磁界の強さＨｍ’、つまり電流Ｉｌにより生成される磁界の強さＨ１’は次式（１３）で表される。
【００３９】
【数５】
2005049118.tif 000006
従って、ＭＩ素子１の位置が図１１（ｂ）のようにδだけずれた場合の磁界の強さの変動率εＨｍは次式（１４）で表される。
【００４０】
【数６】
2005049118.tif 000007
（実施例２）
図２は、請求項２に関わる発明の一実施例（第２実施例）としての電流センサの要部の構成を示す模式図であり、同図（ａ）はビル、オフィス、一般家庭等における壁埋め込み型の商用電源コンセント０２の正面図、同図（ｂ）はこの壁埋め込み型商用電源コンセント０２の側面図である。
【００４１】
図２において、０２Ｂは壁埋め込み型電源コンセント０２の筐体、０２Ｗは筐体０２Ｂの前面に設けられた窓部である。なお、図２では導電部が太い実線または黒い塗りつぶしによって筐体０２Ｂを透視した形で示されているが、このような導電部の示し方は以下に述べる図３〜図８についても同様である。
【００４２】
本例では窓部０２Ｗは２箇所存在し、各窓部０２Ｗにおいては電源線２５に接続されている平行な電源導体２ａ，２ｂから平行に電源導体２ａ，２ｂを含む面に垂直に、且つ窓部０２Ｗの方向に、それぞれ黒い塗りつぶし部分で示すコンセント接触端子部２１ａ，２１ｂが立ち上がっている。
【００４３】
そして図外の電気機器に付されたプラグの接触端子部を窓部０２Ｗに差し込み、コンセント接触端子部２１ａ，２１ｂに接触させることで商用電源から電気機器に給電が行われる。
【００４４】
電流センサを構成するＭＩ素子１は、この図の上側のコンセント接触端子部２１ａと２１ｂの間のほぼ中央部分に設置されている。これにより、図２の例では上側のコンセント接触端子部２１ａ，２１ｂを介して給電される電気機器の消費電流のみを検出することができる。
【００４５】
（実施例３）
図３は、請求項３に関わる発明の一実施例（第３実施例）としての電流センサの要部の構成を示す模式図である。この図３では、ビル、オフィス、一般家庭等の商用電源用コンセントと、電気機器に付されたりするプラグとの間に挿入される接続アダプタ０３内にＭＩ素子１を設置した例が示されている。
【００４６】
図３において、同図（ａ）は接続アダプタ０３の正面図、同図（ｂ）は同じく側面図であり、０３Ｂは接続アダプタ０３の筐体、０３Ｗは筐体０３Ｂの前面に設けられた窓部である。
【００４７】
接続アダプタ０３が持つ平行な電源導体２ａ，２ｂの前半部はそれぞれコンセント接触端子部２１ａ，２１ｂとなって筐体０３Ｂ内に納まり、図外の電気機器のプラグの接触端子部を筐体０３Ｂの窓部０３Ｗに差し込むことによってコンセント接触端子部２１ａ，２１ｂに接触させることができる。
【００４８】
また接続アダプタ０３の電源導体２ａ，２ｂの後半部はそれぞれプラグ接触端子部２２ａ，２２ｂとなって図外のビル、オフィス、一般家庭等の商用電源コンセントに差し込まれる。これにより、商用電源コンセントから電気機器に商用電源が供給される。
【００４９】
この例ではＭＩ素子１は、平行なコンセント接触端子部２１ａと２１ｂの間のほぼ中央部に設置されている。これにより、接続アダプタ０３に接続された電気機器の消費電流を検出することができる。
【００５０】
（実施例４）
図４は、請求項３に関わる発明の別の実施例（第４実施例）としての電流センサの要部の構成を示す模式図である。この図４では、商用電源コンセントと電気機器間に接続するテーブルタップ０４にＭＩ素子１を設置した例が示されている。
【００５１】
図４において、同図（ａ）はテーブルタップ０４の正面図、同図（ｂ）は同じく側面図であり、０２’はテーブルタップ０４を構成するコンセント部、０５はテーブルタップ０４を構成し、ビル、オフィス、一般家庭等の商用電源コンセントに差し込まれるプラグ、２６は同じくテーブルタップ０４を構成しコンセント部０２’とプラグ０５を結合する電源コードである。
【００５２】
また０２’Ｂはコンセント部０２’の筐体、０２’Ｗは筐体０２’Ｂの前面に設けられた窓部である。電源コード２６のコンセント部０２’側の端部はコンセント部の筐体０２’Ｂ内の平行な電源導体２ａ，２ｂに接続されている。
【００５３】
コンセント部０２’内の電源導体２ａ，２ｂには、図２の電源コンセント０２と同様にコンセント接触端子部２１ａ，２１ｂが、窓部０２’Ｗの方向へ向けて平行に立ち上がるように設けられている。
【００５４】
図外の電気機器のプラグの接触端子部がこの窓部０２’Ｗに差し込まれてコンセント接触端子部２１ａ，２１ｂに接触接続され、電気機器への商用電源の給電が行われる。
【００５５】
ＭＩ素子１は図４のコンセント部の筐体０２’Ｂの上側の窓部０２’Ｗのコンセント接触端子部２１ａと２１ｂとの間のほぼ中央に設置されている。これにより、図４の例では上側のコンセント接触端子部２１ａ，２１ｂを介して給電される電気機器の消費電流のみを検出することができる。
【００５６】
（実施例５）
図５は、請求項４に関わる発明の一実施例（第５実施例）としての電流センサの要部の構成を示す模式図である。この図５は、図２と同じ電源コンセント０２内に複数のＭＩ素子１ａ、１ｂ、１ｃを設置し、複数の電流を検出する例を示している。
【００５７】
即ち、ＭＩ素子１ａと１ｂは図の上下２つの窓部０２Ｗのそれぞれのコンセント接触端子部２１ａと２１ｂとの間のほぼ中央部に設置され、ＭＩ素子１ｃは電源コンセント０２の筐体０２Ｂ内の電源線２５の近くの電源導体２ａと２ｂとの間のほぼ中央部に設置されている。
【００５８】
図５の例では、この電源コンセント０２の図の上下２つの窓部０２Ｗにそれぞれ図外の電気機器に接続されたプラグの接触端子部を差し込むことによって、この電源コンセント０２に接続される夫々の（この場合、２つの）電気機器の消費電流をＭＩ素子１ａ、１ｂにより検出でき、合計の消費電流をＭＩ素子１ｃにより検出することができる。
【００５９】
図５では、ＭＩ素子１ｃが電源コンセント０２の筐体０２Ｂ内に設置されているが、電源コンセント０２を図４のテーブルタップ０４に置き換えると、以下に述べる図６のように、ＭＩ素子１ｃを図４のプラグ０５内に設置することによっても同様の効果が得られる。
【００６０】
（実施例６）
図６は、請求項５に関わる発明の一実施例（第６実施例）としての電流センサの要部の構成を示す模式図である。この図６ではプラグ接触端子部２２ａ，２２ｂにより商用電源に接続できるプラグ０５の筐体０５Ｂ内の平行な電源導体２ａと２ｂとの間のほぼ中央部分にＭＩ素子１を設置し、電源導体２ａ，２ｂの非プラグ接触端子側の端部に接続した電源コード２６を介して図外の電気機器に給電を行う例を示す。
【００６１】
これにより、プラグ０５に接続された電気機器の消費電流を検出することができる。
【００６２】
（実施例７）
図７は、請求項６に関わる発明の一実施例（第７実施例）としての電流センサの要部の構成を示す模式図である。この図７では商用電源を用いる電気機器０１内の商用電源を取り入れる部分に設けた平行な電源導体２ａと２ｂとの間のほぼ中央部分にＭＩ素子１を設置した例を示している。これにより、電気機器０１の消費電流を検出することができる。
【００６３】
（実施例８）
図８は、請求項７に関わる発明の一実施例（第８実施例）としての電流センサの要部の構成を示す模式図である。図８は図１と同様な平行電源導体２ａ，２ｂとＭＩ素子１との配置に加え、ＭＩ素子１により電流を検出するために必要な周辺機能部をＭＩ素子１と共に電流センサ１１の筐体１１Ｂ内に集約した構成例を示す。
【００６４】
図８において、電源供給手段３は、ＭＩ素子駆動手段４、バイアス印加手段５、インピーダンス検出手段６、制御・演算手段７及び出力手段８に電力を供給する。この電源供給手段３としては、例えば電池、または電源導体２ａ，２ｂから電力を得て手段４〜８に供給する手段等が想定される。
【００６５】
ＭＩ素子駆動手段４はＭＩ素子１に高周波電流を流すことにより、ＭＩ素子１を駆動する。バイアス印加手段５は、ＭＩ素子１の特性に応じた所望のバイアス磁界をＭＩ素子１に与える。
【００６６】
インピーダンス検出手段６は、印加磁界に応じて変化するＭＩ素子１のインピーダンス或いはその変化分に相当する信号を発生する手段で、例えば、検波回路、サンプルホールド回路、増幅回路等からなる。このインピーダンス検出手段６の検出出力信号が制御・演算手段７に送られる。
【００６７】
制御・演算手段７は、インピーダンス検出手段６から送られる検出出力信号を基に電源導体２ａ，２ｂを流れる電流についての電流値データ１０を算出し、出力手段８により外部に出力させる。
【００６８】
制御・演算手段７は、この他に、ＭＩ素子駆動手段４の高周波電流の制御、バイアス印加手段５のバイアス磁界の制御、インピーダンス検出手段６の制御（例えば、サンプルホールドのタイミングの指示等）を司る。
【００６９】
出力手段８は制御・演算手段７が算出した電流値データ１０を、制御・演算手段７の制御により、例えば、表示したり、無線や電力線通信等を用いて外部に送信する。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、対の平行な商用電源線の相互間のほぼ中央部にＭＩ素子を設置して電流センサを構成するようにしたので、ＭＩ素子の位置ずれにより発生する電源線の電流に対するセンサ感度の差異を低減することができる。
【００７１】
例えば、電源コンセントの電源線の間隔約１２．５［ｍｍ］（ｄ＝６．２５）に対し、ＭＩ素子が０．２［ｍｍ］（δ＝０．２）中心よりずれた場合を想定する。
【００７２】
ＭＩ素子へ及ぶ磁界が一本の電源線からのみである従来の方式（図１１参照）では、上記と同じｄ，δ値を用いた場合、磁界の強さの変動率εＨｍは、式（１４）より、
【００７３】
【数７】
εＨｍ＝１／（１＋０．２／６．２５）＝０．９６９    ・・・（１５）
即ち、ＭＩ素子に与えられる磁界の強さが３．１［％］減少することになる。
【００７４】
これに対し、本発明の電流センサでは磁界の強さの変動率εＨＭは、式（１１）より、
【００７５】
【数８】
εＨＭ＝１／｛１−（０．２／６．２５）２  ｝＝１．００１・・・（１６）
即ち、ＭＩ素子に与えられる磁界の強さが０．１〔％］増加するに留まる。また、上記例と逆方向にＭＩ素子が０．２［ｍｍ］（δ＝−０．２）中心よりずれた場合を想定すると、従来の方式では磁界の強さの変動率εＨｍは、式（１４）より、
【００７６】
【数９】
εＨｍ＝１／（１−０．２／６．２５）＝１．０３３    ・・・（１７）
即ち、ＭＩ素子に与えられる磁界の強さが３．３［％］増加することになる。
【００７７】
これに対し、本発明の電流センサでは磁界の強さの変動率εＨＭは、式（１１）より、
【００７８】
【数１０】
εＨＭ＝１／（１−（−０．２／６．２５）２  ）＝１．００１・・・（１８）
即ち、ＭＩ素子に与えられる磁界の強さが前記例と同様に０．１［％］増加するに留まる。
【００７９】
また、本発明の電流センサは、式（６）と式（１２）を比較するとわかるように電流がＭＩ素子に与える磁界の強さが従来の１本の電源線に対してＭＩ素子を設置した場合に比べ２倍となる。このように、本発明では電流の変化に対する磁界の強さの変化が２倍となるので、センサ感度を大きくすることができ、高精度の電流検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に関わる発明の一実施例としての電流センサの要部構成を示す模式図
【図２】請求項２に関わる発明の一実施例としての電流センサの要部構成を示す模式図
【図３】請求項３に関わる発明の一実施例としての電流センサの要部構成を示す模式図
【図４】請求項３に関わる発明の別の実施例としての電流センサの要部構成を示す模式図
【図５】請求項４に関わる発明の一実施例としての電流センサの要部構成を示す模式図
【図６】請求項５に関わる発明の一実施例としての電流センサの要部構成を示す模式図
【図７】請求項６に関わる発明の一実施例としての電流センサの要部構成を示す模式図
【図８】請求項７に関わる発明の一実施例としての電流センサの要部構成を示す模式図
【図９】本発明の一実施例としてのＭＩ素子の構成および配置を示す模式図
【図１０】本発明の配置におけるＭＩ素子に与えられる磁界を説明する模式図
【図１１】従来の配置におけるＭＩ素子に与えられる磁界を説明する模式図
【符号の説明】
０１                    電気機器
０２                    電源コンセント
０２Ｂ                  電源コンセントの筐体
０２Ｗ                  電源コンセントの筐体の窓部
０２’                  テーブルタップのコンセント部
０２’Ｂ                テーブルタップコンセント部の筐体
０２’Ｗ                テーブルタップコンセント部の筐体の窓部
０３                    接続アダプタ
０３Ｂ                  接続アダプタの筐体
０３Ｗ                  接続アダプタの筐体の窓部
０４                    テーブルタップ
０５                    プラグ
０５Ｂ                  プラグの筐体
１，１ａ，１ｂ，１ｃ    ＭＩ素子
２ａ，２Ｂ              電源導体
３                      電源供給手段
４                      ＭＩ素子駆動手段
５                      バイアス印加手段
６                      インピーダンス検出手段
７                      制御・演算手段
８                      出力手段
１０                    電流値データ
１１                    電流センサ
１１Ｂ                  電流センサの筐体
２０                    商用周波電源
２１ａ，２１ｂ          コンセント接触端子部
２２ａ，２２ｂ          プラグ接触端子部
２５                    電源線
２６                    電源コード
【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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