(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に被測定電線が挿通される磁気コアと、上記磁気コアの磁気回路内に挿入された磁電変換器と、上記磁気コアに巻回された負帰還コイルと、上記磁電変換器の出力電圧を増幅して上記負帰還コイルに磁束打ち消し用の負帰還電流を供給する増幅器と、上記負帰還コイルに接続された電圧検出抵抗と、上記負帰還コイルに消磁電流を供給する消磁回路および同消磁回路を動作させる消磁スイッチとを備えてなるゼロフラックス法によるクランプセンサにおいて、一方の入力端子に上記電圧検出抵抗により検出された出力電圧の実効値Ｖｒｍｓが入力され、他方の入力端子に基準電圧ＶＴＨが入力されるコンパレータと、同コンパレータの出力と上記消磁スイッチの出力との論理積をとる論理積回路と、上記消磁スイッチの出力と上記コンパレータの出力とを受けて所定の条件下で消磁エラー表示を行なうエラー表示手段とを備え、上記コンパレータの出力は上記基準電圧ＶＴＨ＞上記実効値Ｖｒｍｓのときに「Ｈ」で、上記論理積回路は上記消磁スイッチの出力と上記コンパレータの出力がともに「Ｈ」のときに上記消磁回路を駆動するとともに、上記エラー表示手段は上記消磁スイッチの出力が「Ｈ」で、かつ、上記コンパレータの出力が「Ｌ」のときに消磁エラー表示を行なうことを特徴とするクランプセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消磁回路を備えたゼロフラックス法によるクランプセンサに関し、さらに詳しく言えば、消磁操作が正しく行なわれるようにしたクランプセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クランプセンサは、被測定電線を活線状態としたままで、その電流を測定できる電流センサとして各種の測定現場で多用されており、その一例としてゼロフラックス法によるクランプセンサを図３により説明する。
【０００３】
クランプセンサ３００は、開閉可能であって、その内部に被測定電線３０１が挿通される一対の磁気コア３０２，３０２を備えている。磁気コア３０２，３０２の基端間の空隙内には磁電変換器が配置されている。磁電変換器にはホール素子やフラックスゲートなどがあるが、この例ではホール素子３０３が用いられている。
【０００４】
ゼロフラックス法の場合、被測定電線３０１により磁気コア３０２，３０２に生ずる磁束を打ち消すため、少なくとも一方の磁気コア３０２に負帰還コイル３０４が巻回され、この負帰還コイル３０４に、ホール素子３０３の出力電圧を増幅器３０５で所定に増幅してなる負帰還電流が供給される。
【０００５】
負帰還コイル３０４には、負帰還電流を検出する電圧検出抵抗（出力抵抗）３０７が接続されており、その検出電圧が増幅器３１０により所定に増幅されて図示しない測定器本体などに出力される。
【０００６】
測定終了後、被測定電線３０１が外されるが、磁気コア３０２，３０２に残留磁気があると、次の測定時にそれがオフセットとして測定値に加算されることがある。
【０００７】
そこで、この種のクランプセンサには消磁回路３０８が設けられており、測定終了後に消磁スイッチ３０９を押すことにより、消磁回路３０８から交流減衰信号を発生させて負帰還コイル３０４に供給するようにしている。なお、この例では、負帰還コイル３０４を消磁コイルに兼用しているが、別に消磁専用コイルが設けられることもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
通常、この消磁動作は被測定電線３０１をクランプ（磁気コア３０２）から外した状態で行なわなければならない。多くの場合、取り扱い説明書にもこのような注意書きがなされている。
【０００９】
それでも、不注意により被測定電線３０１をクランプしたままの状態で消磁スイッチ３０９が押される場合がある。そうすると、残留磁気が確実に消磁しきれず次の測定時に誤差が生ずることになる。そればかりでなく、消磁電流によりクランプ側から被測定系に電流が流され、最悪の場合には被測定系を破壊してしまうおそれもある。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、ユーザーに対して正しい消磁操作を行なわせるようにしたクランプセンサを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、内部に被測定電線が挿通される磁気コアと、上記磁気コアの磁気回路内に挿入された磁電変換器と、上記磁気コアに巻回された負帰還コイルと、上記磁電変換器の出力電圧を増幅して上記負帰還コイルに磁束打ち消し用の負帰還電流を供給する増幅器と、上記負帰還コイルに接続された電圧検出抵抗と、上記負帰還コイルに消磁電流を供給する消磁回路および同消磁回路を動作させる消磁スイッチとを備えてなるゼロフラックス法によるクランプセンサにおいて、一方の入力端子に上記電圧検出抵抗により検出された出力電圧の実効値Ｖｒｍｓが入力され、他方の入力端子に基準電圧ＶＴＨが入力されるコンパレータと、同コンパレータの出力と上記消磁スイッチの出力との論理積をとる論理積回路と、上記消磁スイッチの出力と上記コンパレータの出力とを受けて所定の条件下で消磁エラー表示を行なうエラー表示手段とを備え、上記コンパレータの出力は上記基準電圧ＶＴＨ＞上記実効値Ｖｒｍｓのときに「Ｈ」で、上記論理積回路は上記消磁スイッチの出力と上記コンパレータの出力がともに「Ｈ」のときに上記消磁回路を駆動するとともに、上記エラー表示手段は上記消磁スイッチの出力が「Ｈ」で、かつ、上記コンパレータの出力が「Ｌ」のときに消磁エラー表示を行なうことを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、残留磁気が確実に消磁しきれず次の測定時に誤差が生ずることを防止して、正確な測定を実施することができるとともに、消磁電流によりクランプ側から被測定系に電流が流されることによって発生する被測定系への悪影響を回避することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態として図１のブロック図に示されるクランプセンサについて説明する。なお、この説明にあたって、「Ｈ」と「Ｌ」なる表記を用いるが、「Ｈ」は２値論理信号のＨｉｇｈ（もしくは「１」）を意味し、「Ｌ」は２値論理信号のＬｏｗ（もしくは「０」）を意味するものとする。
【００１４】
この実施形態に係るクランプセンサ１００は、先に説明した図３のクランプセンサ３００が備える構成要素のほかに、増幅器３０１の出力電圧を実効値変換する実効値変換回路１０１と、コンパレータ１０２と、論理積（ＡＮＤ）回路１０３と、エラー表示手段１０４とをさらに備えている。
【００１５】
コンパレータ１０２は、一方の入力端子に実効値変換回路１０１からの電圧実効値Ｖｒｍｓが入力され、他方の入力端子には基準電圧ＶＴＨが入力され、電圧実効値Ｖｒｍｓと基準電圧ＶＴＨとを比較して比較論理信号を出力する。
【００１６】
この実施形態において、コンパレータ１０２の比較論理信号は、基準電圧ＶＴＨ＞電圧実効値Ｖｒｍｓのとき「Ｈ」で、基準電圧ＶＴＨ≦電圧実効値Ｖｒｍｓのとき「Ｌ」となるように設定されている。なお、等号（＝）は＞側にもたせてもよく、この点は任意である。
【００１７】
基準電圧ＶＴＨは、被測定電線３０１に電流が流れているかどうかを判定するための基準電圧で、センサの最大帯磁量に比べて大きい値に設定される。一例として、センサ定格が入力電流２０Ａ，出力電圧２Ｖ，出力レート１００ｍＶ／Ａで、センサの最大帯磁量が２０ｍＡ相当（出力電圧換算値で２ｍＶ）であるとすると、基準電圧ＶＴＨは、その最大帯磁量よりも大きな値である必要があり、この実施形態では５ｍＶに設定されている。
【００１８】
論理積回路１０３は消磁回路３０８を制御する。論理積回路１０３の一方の入力端子には、消磁スイッチ３０９のスイッチ信号が入力され、他方の入力端子には、コンパレータ１０２の比較論理信号が入力される。なお、スイッチ信号は消磁スイッチ３０９をオンしたときに「Ｈ」となり、オフ時には「Ｌ」である。
【００１９】
この実施形態において、エラー表示手段１０４は、Ｄ・ＦＦ（フリップフロップ）１０５と表示部１０６とを備えている。Ｄ・ＦＦ１０５の一方のＣＫ（クロック）端子には消磁スイッチ３０９のスイッチ信号が入力され、他方のＤ（データ）端子にはコンパレータ１０２の比較論理信号が入力される。表示部１０６はＤ・ＦＦ１０５の反転Ｑ端子に接続されている。図２はＤ・ＦＦ１０５の真理値表であり、ＱｎはＤ・ＦＦ１０５の前回出力状態を示す。
【００２０】
次に、消磁動作について説明する。ユーザーが消磁しようとして消磁スイッチ３０９をオンにすると、そのスイッチ信号が「Ｈ」となる。このとき、基準電圧ＶＴＨ＞電圧実効値Ｖｒｍｓであれば、コンパレータ１０２の比較論理信号が「Ｈ」であるため、論理積回路１０３の出力が「Ｈ」となる。
【００２１】
これにより、消磁回路３０８が駆動され、その交流減衰信号が増幅器３０５を介して負帰還コイル３０４に供給され磁気コア３０２の消磁が行なわれる。また、Ｄ・ＦＦ１０５のＣＫ端子、Ｄ端子ともに「Ｈ」であるから、Ｄ・ＦＦ１０５の出力は「Ｌ」であり、表示部１０６は不灯状態である。
【００２２】
これに対して、消磁スイッチ３０９をオンにしたとき、基準電圧ＶＴＨ≦電圧実効値Ｖｒｍｓであるとすると、コンパレータ１０２の比較論理信号が「Ｌ」であるため、論理積回路１０３の出力は「Ｌ」であり消磁は行なわれない。
【００２３】
また、Ｄ・ＦＦ１０５のＣＫ端子は「Ｈ」、Ｄ端子は「Ｌ」であるから、Ｄ・ＦＦ１０５の出力は「Ｈ」に転じて表示部１０６が点灯し、例えば「消磁エラー」なる表示がなされる。
【００２４】
この「消磁エラー」表示により、ユーザーが消磁スイッチ３０９をオフ（スイッチ信号「Ｌ」）としても、正常な状態で消磁が行なわれてＣＫ端子、Ｄ端子ともに「Ｈ」になるまでエラー表示が維持される。
【００２５】
なお、上記実施形態では、エラー表示手段１０４にＤ・フリップフロップが用いられているが、他の汎用型のＪＫフリップフロップやリレーによる自己保持回路もしくは制御用ソフトウェアなどが用いられてもよい。また、表示部には警報ブザーや警報ランプなどが用いられてもよい。さらには、負帰還コイルとは別に消磁専用コイルを設けてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ゼロフラックス法によるクランプセンサにおいて、簡単な回路を追加するだけで、被測定電線に電流が流れている状態での消磁を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるクランプセンサの実施態様を示したブロック図。
【図２】上記実施態様のエラー表示手段に用いられているＤ・ＦＦの真理値表。
【図３】従来例としてのクランプセンサを示したブロック図。
【符号の説明】
１００  クランプセンサ
１０１  実効値変換回路
１０２  コンパレータ
１０３  論理積回路
１０４  エラー表示手段
１０５  Ｄ・ＦＦ（フリップフロップ）
１０６  表示部
３０１  被測定ライン
３０２  磁気コア
３０３  ホール素子
３０４  負帰還コイル
３０５，３１０  増幅器
３０７  電圧検出抵抗（出力抵抗）
３０８  消磁回路
３０９  消磁スイッチ
【図１】
0004484388.tif 000002
【図２】
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【図３】
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