(57)【要約】【課題】電磁的なノイズが多い環境であっても、微弱な直流電流を正確に測定可能なクランプテスタを提供する。【解決手段】電線を活線状態のままでクランプ可能となるように、所定の部位で分割してＣ字状に開くように設けられたリング状のクランプ部３２と、クランプ部３２に内蔵され、磁性体で構成された磁性体コア６１を有するヘッドコア５３と、磁性体コア６１内を通過する磁界の強度を検出する磁気センサ５５と、磁気センサ５５で検出された磁界の強度に基づいて電線に流れる直流電流を算出する電流測定手段５４とを具備するクランプテスタ３０であって、磁性体コア６１の少なくとも一部の外壁面には平板状の非磁性体部材６２，６３，６４が取り付けられ、非磁性体部材６２，６３，６４の少なくとも一部の外壁面には平板状の磁性体部材６６，６７が取り付けられている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線を活線状態のままでクランプ可能となるように、所定の部位で分割してＣ字状に開くように設けられたリング状のクランプ部と、
クランプ部に内蔵され、磁性体で構成された磁性体コアを有するヘッドコアと、
前記磁性体コア内を通過する磁界の強度を検出する磁気センサと、
該磁気センサで検出された磁界の強度に基づいて電線に流れる直流電流を算出する電流測定手段とを具備するクランプテスタであって、
前記磁性体コアの少なくとも一部の外壁面には平板状の非磁性体部材が取り付けられ、該非磁性体部材の少なくとも一部の外壁面には平板状の磁性体部材が取り付けられていることを特徴とするクランプテスタ。
【請求項２】
前記非磁性体部材及び磁性体部材は、前記磁性体コアのクランプ部の内側を向く内周面以外の外壁面に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のクランプテスタ。
【請求項３】
前記非磁性体は真鍮であり、前記磁性体はパーマロイであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のクランプテスタ。
【請求項４】
前記磁性体部材は、磁性体コアの上面及び下面に取り付けられている非磁性体部材の外側に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載のクランプテスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電流が流れる電線をクランプして、電線を流れる直流電流の値を測定できるクランプテスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電線を接断することなく活線の状態のままで、電線を流れる電流値を測定できるクランプテスタが知られている（例えば特許文献１参照）。
また、電線に流れる直流電流を測定するためのテスタは、電線の周囲に発生する磁界の磁路を形成させるための磁性体コアと、磁性体コアの一部を切欠いて磁性体コアを通過する磁界強度を検出するためのホール素子と、ホール素子で出力された電圧値に基づいて電線に流れる直流電流を算出する演算部とを備え、演算部によって算出された電流値が表示部にデジタル表示されるものが従来より知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２３５７３５号公報
【特許文献２】特開２００７−７８３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、微弱な直流電流を測定する必要が出てきており、クランプテスタもｍＡオーダーの微弱な直流電流の測定ができるような構成となってきている。
しかし、たとえば車両のエンジンルーム内の配線における微弱な直流電流を測定するような場合、電磁的なノイズが多すぎるため、正確な直流電流の測定ができないおそれがあるという課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、電磁的なノイズが多い環境であっても、ｍＡオーダーの微弱な直流電流を正確に測定可能なクランプテスタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかるクランプテスタによれば、電線を活線状態のままでクランプ可能となるように、所定の部位で分割してＣ字状に開くように設けられたリング状のクランプ部と、クランプ部に内蔵され、磁性体で構成された磁性体コア及び該磁性体コア内を通過する磁界の強度を検出する磁気センサを有するヘッドコアと、該ヘッドコアで検出された磁界の強度に基づいて電線に流れる直流電流を算出する電流測定手段とを具備するクランプテスタであって、前記磁性体コアの少なくとも一部の外壁面には平板状の非磁性体部材が取り付けられ、該非磁性体部材の少なくとも一部の外壁面には平板状の磁性体部材が取り付けられていることを特徴としている。
この構成を採用することにより、周囲に電磁的なノイズがあっても、微弱な直流電流を正確に測定することができる。理由としては、まず、磁性体コアの一部の外壁面に平板状の非磁性体部材を取り付けることにより、周囲のノイズを構成する磁界が磁性体コアに進入しないように非磁性体部材を磁気シールドとすることができる。さらに、非磁性体部材の外側に磁性体部材を配置することにより、周囲のノイズを構成する磁界が磁性体部材を磁路として磁力線を生じさせる。この磁性体部材を磁路として流れる磁力線は、平板状の磁性体部材内を平行に流れるために、非磁性体部材側へ進入するおそれがない。したがって、非磁性体部材の外壁面に平板状の磁性体部材を設けることにより、非磁性体部材だけで磁気シールドを構成するよりも高い磁気シールド効果を上げることができるものと考えられる。
【０００７】
前記非磁性体部材及び磁性体部材は、前記磁性体コアのクランプ部の内側を向く内壁面以外の外壁面に取り付けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、ノイズである周囲の磁界はシールドしつつも、電線を流れる微弱電流に基づいて生じる磁界は、磁性体コアを確実に通るようにすることができ、正確な直流電流値を測定できる。すなわち、クランプ部の内側に測定対象となるように配置された電線に対向する側は、非磁性体部材と磁性体部材が取り付けられておらずに、磁性体コアがむき出しになっているため、電線を流れる微弱電流に基づいて生じる磁界はシールドさせずに確実に検出できる。
【０００８】
なお、前記非磁性体は真鍮であり、前記磁性体はパーマロイであることを特徴としてもよい。
さらに、前記磁性体部材は、ヘッドコアの上面及び下面に取り付けられていることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のクランプテスタによれば、周囲のノイズの影響を受けないようにして、微弱な直流電流であっても確実に測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
まず、図１〜図３に、本実施形態のクランプテスタの外観構成を示す。
クランプテスタ３０は、ほぼ直方体状の本体部３１の先端にリング状に構成されたクランプ部３２が設けられて構成されている。クランプ部３２は中途部で半円状に分割されており、分割されたいずれか一方が本体部３１側で回動することで、クランプ部３２はＣ字状に開口する。
本体部３１は、作業者が手で把持できる程度の大きさであり、表面に表示部３４が配置されている。表示部３４は、ＬＣＤが用いられている。しかし、表示部３４の構成としては、特にＬＣＤに限定するものではない。
また、本体部３１には、電源スイッチ３６が設けられている。
【００１１】
また、本体部３１の先端側の側面には、クランプ部３２を開閉させるためのレバー４２が設けられている。レバー４２は、作業者が把持した手で操作できるような位置及び大きさとなるように設けられている。
レバー４２を図１の破線矢印方向に操作すると、分割されたクランプ部３２の可動側クランプ部３２ａが本体部３１側を軸線として回動し、分割した部分が開口する（図１の破線）。こうして電線を活線のままでクランプ部３２の円の内側に収納させることができる。
【００１２】
次に、本実施形態の概略の内部構成について、図４に基づいて説明する。
クランプテスタ３０の内部には、直流電流を測定する測定手段４６と、測定手段４６で測定された直流電流値を表示する表示部３４が設けられている。
【００１３】
測定手段４６は、具体的にはクランプ部３２の内部に配置されたヘッドコア５３と、ヘッドコア５３に設けられたホール素子５５と、ホール素子５５によって検出された出力電圧値に基づいてヘッドコア５３にかかる磁界強度を算出し、この磁界強度に基づいて電流の値を測定する電流測定回路５４とから構成される。なお、ここでは磁界強度を計測する磁気センサとしてホール素子を例にあげているが、磁界強度を計測する磁気センサとしては、磁気抵抗素子など他のセンサを用いても良い。
【００１４】
ヘッドコア５３は、ほぼ半円形に形成されている２つの磁性体コアから構成される。つまり、ヘッドコア５３は、分割されたクランプ部３２の双方に配置され、クランプ部３２が円形となっている閉塞時には磁気的に結合してリング状のコアとなるものである。可動側クランプ部３２ａ内に配置されるヘッドコア５３が可動側コア５３ａ、固定側クランプ部３２ｂ内に配置されるヘッドコア５３が固定側コア５３ｂである。
【００１５】
直流電流の測定時に、クランプ部３２の円の内側に活線である電線を配置することで、クランプ部３２の円周に沿って電線に流れる電流に伴う磁界が生じる。この磁界は、ヘッドコア５３内を磁路とし、ヘッドコア５３内を磁界に基づく磁力線が通過する。
ヘッドコア５３に設けられたホール素子５５は、この磁界に基づいた強度の起電力を生じる。電流測定回路５４は、ホール素子５５で生じた起電力に基づいて、測定対象の電線を流れる直流電流の電流値を算出し、算出された電流値は後述する制御手段５０に送信される。
【００１６】
制御手段５０は、ＣＰＵ５６と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成される記憶手段４８を備えている。また、制御手段５０は、Ａ／Ｄコンバータ５８を有しており、Ａ／Ｄコンバータ５８が電流測定回路５４からアナログ値で入力された電流値をデジタル値に変換する。
また、制御手段５０には、電源スイッチ３６と表示部３４が接続されている。
制御手段５０は、記憶手段４８に予め記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、所定の動作を行うことができる。
【００１７】
続いて、図５〜図６に基づいてヘッドコアについて説明する。
ヘッドコア５３は、ほぼ半円状の可動側コア５３ａと、ほぼ半円状の固定側コア５３ｂとを有している。可動側コア５３ａは、可動側クランプ部３２ａ内に配置され、固定側コア５３ｂは、固定側クランプ部３２ｂ内に配置される。可動側コア５３ａ及び固定側コア５３ｂのそれぞれには、可動側クランプ部３２ａ及び固定側クランプ部３２ｂのそれぞれのカバーへ取り付けるための取り付け用の取付穴５９，５９・・が形成されている。
クランプ部３２が閉じている場合には、可動側コア５３ａの端面と固定側コア５３ｂの端面との間には空隙６０が生じるように構成されている。この空隙６０に、ホール素子５５が配置される。
【００１８】
図６に示すように、ヘッドコアの中心に配置される磁性体コアは積層構造に構成されている。
図６は図５のＡ−Ａ方向から見た固定側コア５３ｂの側面図であり、ホール素子５５が取り付けられた端面があらわになっている。
ヘッドコア５３は平板状の磁性体材料が積層されて構成される磁性体コア（積層鉄心）６１を有している。磁性体材料としては、パーマロイなどをあげることができる。パーマロイは、透磁率が高くコアの材質として好ましい。ただし、磁性体コア６１の材料としてはパーマロイに限定するものではなく、鉄等の他の磁性体であってもよい。
【００１９】
磁性体コア６１の外周側壁面には、非磁性体材料で形成された磁気シールド部材６２（特許請求の範囲でいう非磁性体部材）が取り付けられる。これにより、ヘッドコア５３の外周側からの磁気ノイズの影響を小さくすることができる。磁気シールド部材６２の磁性体コア６１の外周側壁面への取り付けは接着剤などを用いて行う。
また、磁性体コア６１の上面及び下面は、それぞれ非磁性体材料で形成された磁気シールド部材６３，６４が取り付けられる。磁気シールド部材６３，６４の磁性体コア６１の上面及び下面への取り付けは接着剤などを用いて行う。なお、ここで磁性体コアの上面及び下面とは、クランプする電線の軸線方向に沿った方向を上下方向とした場合に、表示部３４側を上面、表示部３４が設けられていない側を下面としている。
上述した磁気シールド部材６２，６３，６４としてはそれぞれ、真鍮を用いることが好ましい。真鍮は非磁性体材料の中でも入手しやすくコスト的に有利であり、実験的にも磁気シールド効果が高いことが判明しているためである。真鍮以外の材質としては、アルミニウム、銅などを用いることができる。
【００２０】
さらに、磁性体コア６１の上面及び下面に取り付けられた磁気シールド部材６３，６４のさらに外側には、平板状の磁性体部材６６，６７が取り付けられている。ここで、平板状の磁性体部材６６，６７としては、磁性体コア６１と同じ材質を用いることができる。具体的には、パーマロイを用いると好適である。平板状の磁性体部材６６，６７の磁気シールド部材６３，６４への取り付けも接着剤などを用いて行う。
【００２１】
このように、磁気シールド部材６３，６４のさらに外側に、平板状の磁性体部材６６，６７を設けたことにより、外部からの磁気的なノイズを平板状の磁性体部材６６，６７内で磁性体部材６６，６７に平行に磁力線として流すことができ、磁気シールト゛部材６３，６４への磁力線の進入を低減させ、微弱な直流電流の検出をさらに確実に行うことができる。
【００２２】
また、ヘッドコア５３のリング状の内側には、磁気シールド部材の取り付けは行われない。これは、ヘッドコア５３の内側に測定対象となる電線を配置するため、電線を流れる微弱な直流電流に基づく磁界を確実に検出することをできるようにするためである。
【００２３】
また図５では、可動側コア５３ａの磁性体コア６１の固定側端部において、磁気シールド部材６２，６３，６４及び磁性体部材６６，６７が設けられておらず、磁性体コア６１が１ｍｍほどあらわになっている部分があるが、これは可動側コア５３ａの可動側クランプ部３２ａへの取り付け等の製造上の問題でこのようにしている。
【００２４】
なお、上述した実施形態では、ヘッドコアの上面と下面の磁気シールド部材のさらに外側に磁性体部材を設けるようにした。しかし、本発明としてはこの構成に限定するものではなく、ヘッドコアの上面と下面に加え、ヘッドコアの外周面の磁気シールド部材の外側にも磁性体部材を設けるようにしてもよい。
さらに、ヘッドコアの上面と下面の磁気シールド部材には磁性体部材を設けず、外周面の磁気シールド部材の外側のみに磁性体部材を設けるようにしてもよい。
【００２５】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のクランプテスタの平面図である。
【図２】図１のクランプテスタの側面図である。
【図３】図１のクランプテスタの底面図である。
【図４】本発明のクランプテスタの内部構成について説明するブロック図である。
【図５】ヘッドコアの平面図である。
【図６】図５に示したヘッドコアのうち、固定側コアの側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
３０  クランプテスタ
３１  本体部
３２  クランプ部
３２ａ  可動側クランプ部
３２ｂ  固定側クランプ部
３４  表示部
３６  電源スイッチ
４２  レバー
４６  測定手段
４８  記憶手段
５０  制御手段
５３  ヘッドコア
５３ａ  可動側コア
５３ｂ  固定側コア
５４  電流測定回路
５５  ホール素子
５６  ＣＰＵ
５８  Ａ／Ｄコンバータ
５９  取付穴
６０  空隙
６１  磁性体コア
６２，６３，６４  磁気シールド部材
６６，６７  磁性体部材
【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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