電流検出用センサ
【課題】電源を不要とし、環状コアの磁気回路についての非対称性を容易に補正可能で、かつ検出する電流について大きなダイナミックレンジを確保する。
【解決手段】分離位置Ａを挟んでコア部２ａに巻回された第１コイル３およびコア部２ｂに巻回された第２コイル４と、分離位置Ｂを挟んでコア部２ａに巻回された第３コイル５およびコア部２ｂに巻回された第４コイル６とを備え、各コイル３，５は順極性で直列接続されて第１直列回路２１を構成し、各コイル４，６は順極性で直列接続されて第２直列回路２２を構成し、第１直列回路２１にはコイル３，５に発生する誘起電圧のバランス調整用の第１抵抗回路７が接続され、第２直列回路２２にはコイル４，６に発生する誘起電圧のバランス調整用の第２抵抗回路８が接続され、各直列回路２１，２２は順極性の状態で直列接続されて、各直列回路２１，２２の両端間にそれぞれ発生する誘起電圧の差動電圧を出力する。
【解決手段】分離位置Ａを挟んでコア部２ａに巻回された第１コイル３およびコア部２ｂに巻回された第２コイル４と、分離位置Ｂを挟んでコア部２ａに巻回された第３コイル５およびコア部２ｂに巻回された第４コイル６とを備え、各コイル３，５は順極性で直列接続されて第１直列回路２１を構成し、各コイル４，６は順極性で直列接続されて第２直列回路２２を構成し、第１直列回路２１にはコイル３，５に発生する誘起電圧のバランス調整用の第１抵抗回路７が接続され、第２直列回路２２にはコイル４，６に発生する誘起電圧のバランス調整用の第２抵抗回路８が接続され、各直列回路２１，２２は順極性の状態で直列接続されて、各直列回路２１，２２の両端間にそれぞれ発生する誘起電圧の差動電圧を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルを巻回した分離可能な環状コアを有し、電路を流れる電流を検出する電流検出用センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電流検出用センサとして、下記特許文献１に開示された漏洩電流検出用センサ（漏洩電流測定用クランプテスタ）が知られている。この漏洩電流検出用センサは、コイルを巻回した分離可能な環状のコアを有し、活線の状態で回路の漏洩電流を測定することができるように構成された漏洩電流検出用センサであって、環状のコアのそれぞれに巻回した実質上２個ずつのコイルを直列または並列に接続した２組のコイルと、コアの磁気回路の非対称性を補正するために抵抗を用いた回路により２組のコイルの出力電流のアンバランスを調整すると共に、被測定電流の電流測定レンジに応じて２組のコイルの各出力電流の信号振幅をそれぞれ制限する回路およびこの回路の２つの出力電流を加算しその加算値に対応する電圧を出力する加算回路を備え、この加算回路より被測定電流に対応した電圧が得られるように構成されている。
【０００３】
この構成により、この電流検出用センサでは、回路規模を大きくすることなく、コアの磁気回路についての非対称性を補正可能であり、また測定電流について大きなダイナミックレンジを確保可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４４１９８４号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の電流検出用センサには、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この電流検出用センサでは、２組のコイルの各出力電流の信号振幅を接地の電位に対して同極性の状態で発生させるため、演算増幅器などで構成された加算回路が必須となる。このため、この電流検出用センサには、加算回路を作動させる電圧を供給する電源が必要になることから、部品点数の増加と共に製品コストの上昇を招来するという課題が存在している。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、電源を不要としつつ、環状コアの磁気回路についての非対称性を容易に補正可能で、かつ検出する電流について大きなダイナミックレンジを確保し得る電流検出用センサを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の電流検出用センサは、周方向に沿って離間した一対の分離位置で２つのコア部に分離可能な環状コアと、前記一対の分離位置のうちの一方の分離位置を挟んで前記２つのコア部のうちの一方のコア部に巻回された第１コイルおよび当該２つのコア部のうちの他方のコア部に巻回された第２コイルと、前記一対の分離位置のうちの他方の分離位置を挟んで前記一方のコア部に巻回された第３コイルおよび前記他方のコア部に巻回された第４コイルとを備え、電路に流れる電流を検出可能に構成された電流検出用センサであって、前記環状コアを一方向に巡る磁束によって前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ生じる誘起電圧の極性を基準としたときに、前記第１コイルおよび前記第３コイルは順極性の状態で直列接続されて第１直列回路を構成すると共に、前記第２コイルおよび前記第４コイルは順極性の状態で直列接続されて第２直列回路を構成し、前記第１直列回路には、前記第１コイルおよび前記第３コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第１抵抗回路が接続され、前記第２直列回路には、前記第２コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第２抵抗回路が接続され、前記第１直列回路および前記第２直列回路は、順極性の状態で直列接続されて、当該第１直列回路の両端間および当該第２直列回路の両端間にそれぞれ発生する前記誘起電圧の差動電圧をそれぞれの非接続端部間から出力する。
【０００８】
また、請求項２記載の電流検出用センサは、周方向に沿って離間した一対の分離位置で２つのコア部に分離可能な環状コアと、前記一対の分離位置のうちの一方の分離位置を挟んで前記２つのコア部のうちの一方のコア部に巻回された第１コイルおよび当該２つのコア部のうちの他方のコア部に巻回された第２コイルと、前記一対の分離位置のうちの他方の分離位置を挟んで前記一方のコア部に巻回された第３コイルおよび前記他方のコア部に巻回された第４コイルとを備え、電路に流れる電流を検出可能に構成された電流検出用センサであって、前記環状コアを一方向に巡る磁束によって前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ生じる誘起電圧の極性を基準としたときに、前記第１コイルおよび前記第２コイルは順極性の状態で直列接続されて第１直列回路を構成すると共に、前記第３コイルおよび前記第４コイルは順極性の状態で直列接続されて第２直列回路を構成し、前記第１直列回路には、前記第１コイルおよび前記第２コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第１抵抗回路が接続され、前記第２直列回路には、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第２抵抗回路が接続され、前記第１直列回路および前記第２直列回路は、順極性の状態で直列接続されて、当該第１直列回路の両端間および当該第２直列回路の両端間にそれぞれ発生する前記誘起電圧の差動電圧をそれぞれの非接続端部間から出力する。
【０００９】
また、請求項３記載の電流検出用センサは、請求項１または２記載の電流検出用センサにおいて、前記第１直列回路の前記非接続端部には、当該第１直列回路の両端間に発生する前記誘起電圧の振幅を調整するための第３抵抗回路が接続され、前記第２直列回路の前記非接続端部には、当該第２直列回路の両端間に発生する前記誘起電圧の振幅を調整するための第４抵抗回路が接続されている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の電流検出用センサによれば、演算増幅器などで構成された加算回路を使用しないことから電源を不要としつつ、環状コアの各分離位置を含む仮想平面に対して直交する方向から印加される外部磁界（平行磁界）に起因して第１コイルおよび第３コイルに発生する各誘起電圧、並びに第２コイルおよび第４コイルに発生する各誘起電圧を第１抵抗回路および第２抵抗回路を調節してそれぞれ打ち消すことができるため（すなわち、環状コアの磁気回路についての非対称性を補正することができるため）、クランプした電路に流れる電流に応じて出力される各直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧（出力電圧）に対する外部磁界の影響を低減して、電路に流れる電流を高精度で測定することができる。また、第１直列回路に発生する誘起電圧、およびこの誘起電圧と位相の反転する第２直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧を出力電圧として出力するため、電源で作動する加算回路を用いることなく、出力電圧の振幅を大きくすることができる（大きなダイナミックレンジを確保することができる）。
【００１１】
請求項２記載の電流検出用センサによれば、演算増幅器などで構成された加算回路を使用しないことから電源を不要としつつ、環状コアの各分離位置を結ぶ仮想線分と平行な方向から印加される外部磁界（平行磁界）に起因して第１コイルおよび第２コイルに発生する各誘起電圧、並びに第３コイルおよび第４コイルに発生する各誘起電圧を第１抵抗回路および第２抵抗回路を調節してそれぞれ打ち消すことができるため（すなわち、環状コアの磁気回路についての非対称性を補正することができるため）、クランプした電路に流れる電流に応じて出力される各直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧（出力電圧）に対する外部磁界の影響を低減して、電路に流れる電流を高精度で測定することができる。また、第１直列回路に発生する誘起電圧、およびこの誘起電圧と位相の反転する第２直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧を出力電圧として出力するため、電源で作動する加算回路を用いることなく、出力電圧の振幅を大きくすることができる（大きなダイナミックレンジを確保することができる）。
【００１２】
請求項３記載の電流検出用センサによれば、第１直列回路の両端間に発生する誘起電圧の振幅を調整するための第３抵抗回路が接続され、第２直列回路の両端間に発生する誘起電圧の振幅を調整するための第４抵抗回路が接続されているため、請求項１記載の電流検出用センサでは、さらに、環状コアの各分離位置を結ぶ仮想線分と平行な方向から印加される外部磁界に起因して各直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧をゼロボルトにすることができ、一方、請求項２記載の電流検出用センサでは、さらに、環状コアの各分離位置を含む仮想平面に対して直交する方向から印加される外部磁界に起因して各直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧をゼロボルトにすることができる。このため、電路に流れる電流に応じて発生する出力電圧に対する外部磁界の影響を低減して、電路に流れる電流を一層高精度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】分離位置Ａ，Ｂを含む仮想平面に対して直交する方向から平行磁界Ｈが印加されている状態での電流検出用センサ１の構成図である。
【図２】図１の状態での電流検出用センサ１の回路図である。
【図３】分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な平行磁界Ｈが印加されている状態での電流検出用センサ１の構成図である。
【図４】図３の状態での電流検出用センサ１の回路図である。
【図５】分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向から平行磁界Ｈが印加されている状態での電流検出用センサ１Ａの構成図である。
【図６】図５の状態での電流検出用センサ１Ａの回路図である。
【図７】分離位置Ａ，Ｂを含む仮想平面に対して直交する方向から平行磁界Ｈが印加されている状態での電流検出用センサ１Ａの構成図である。
【図８】図７の状態での電流検出用センサ１Ａの回路図である。
【図９】電流検出用センサ１Ｂの回路図である。
【図１０】電流検出用センサ１Ｃの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、電流検出用センサ１の実施の形態について説明する。
【００１５】
まず、電流検出用センサ１の構成について図１を参照して説明する。
【００１６】
電流検出用センサ１は、図１に示すように、環状コア２、第１コイル３、第２コイル４、第３コイル５、第４コイル６、第１抵抗回路７、第２抵抗回路８、第３抵抗回路９、第４抵抗回路１０および出力コネクタ１１を備えて、一例として活線の状態で、電路１２を流れる電流（漏洩電流などの交流電流）を検出可能に構成されている。
【００１７】
環状コア２は、一例として円環状の磁性コア（トロイダルコア）で構成されている。また、環状コア２は、周方向に沿って離間した一対の分離位置Ａ，Ｂ（本例では一例として、環状コア２を１／２に分離する位置）で２つのコア部２ａ，２ｂに分離可能に構成されている。なお、トロイダルコアに代えて、ＵＵ型のコアやＵＩ型（ＣＩ型）のコアを用いて環状コア２を構成することもできる。
【００１８】
第１コイル３および第２コイル４は、一対の分離位置Ａ，Ｂのうちの一方の分離位置Ａを挟んで、環状コア２に巻回されて形成されている。具体的には、第１コイル３は、環状コア２を構成する２つのコア部２ａ，２ｂのうちの一方のコア部２ａにおける分離位置Ａ寄りに形成されており、第２コイル４は、２つのコア部２ａ，２ｂのうちの他方のコア部２ｂにおける分離位置Ａ寄りに形成されている。
【００１９】
第３コイル５および第４コイル６は、一対の分離位置Ａ，Ｂのうちの他方の分離位置Ｂを挟んで、環状コア２に巻回されて形成されている。具体的には、第３コイル５は、一方のコア部２ａにおける分離位置Ｂ寄りに形成されており、第４コイル６は、他方のコア部２ｂにおける分離位置Ｂ寄りに形成されている。また、各コイル３，４，５，６は、それぞれ同じターン数に形成されると共に、環状コア２の周方向に沿って等間隔に配設されている。なお、各コイル３，４，５，６は、それぞれ１つのコイルで構成してもよいし、複数のコイルを組み合わせて構成してもよい。
【００２０】
また、環状コア２を一方向に巡る磁束Ｃによって第１コイル３、第２コイル４、第３コイル５および第４コイル６にそれぞれ生じる誘起電圧の極性（一例として図１中において●を付した正極性側）を基準としたときに、一方のコア部２ａに巻回された第１コイル３および第３コイル５は、順極性の状態（第１コイル３および第３コイル５の異極同士（本例では、第１コイル３の正極側と第３コイル５の負極側）が接続される状態）で直列接続されて第１直列回路２１を構成している。一方、他方のコア部２ｂに巻回された第２コイル４および第４コイル６は順極性の状態（第２コイル４および第４コイル６の異極同士（本例では、第２コイル４の負極側と第４コイル６の正極側）が接続される状態）で直列接続されて第２直列回路２２を構成している。
【００２１】
なお、電路１２の電流は上記したように交流電流であるため、第１コイル３、第２コイル４、第３コイル５および第４コイル６にそれぞれ生じる誘起電圧も交流電圧となって、各コイル３，４，５，６の各端部に発生する極性も変化するが、電流検出用センサ１の構成を説明する際には、発明の理解を容易にするため、各コイル３，４，５，６および各直列回路２１，２２については、●を付した端部側が正極側であり、●を付していない端部側が負極側であるものとして説明する。
【００２２】
第１抵抗回路７は、本例では一例として可変抵抗器７ａで構成されて、第１直列回路２１に並列に接続されている。具体的には、可変抵抗器７ａの一方の固定端子（図２において上側）が第１コイル３の負極側に接続されると共に可変抵抗器７ａの他方の固定端子が第３コイル５の正極側に接続されている。この場合、可変抵抗器７ａの可動端子は、第１直列回路２１を構成する第１コイル３および第３コイル５の各接続端部に接続されている。この構成により、第１抵抗回路７は、第１直列回路２１に対するシャント抵抗（第１コイル３および第３コイル５のそれぞれに対するシャント抵抗）として機能すると共に、第１コイル３および第３コイル５のそれぞれに発生する誘起電圧のバランスを調整するバランス調整用抵抗としても機能する。
【００２３】
第２抵抗回路８は、本例では一例として可変抵抗器７ａと同じ仕様の可変抵抗器８ａで構成されて、第２直列回路２２に並列に接続されている。具体的には、可変抵抗器８ａの一方の固定端子（図２において上側）が第２コイル４の正極側に接続されると共に可変抵抗器８ａの他方の固定端子が第４コイル６の負極側に接続されている。この場合、可変抵抗器８ａの可動端子は、第２直列回路２２を構成する第２コイル４および第４コイル６の各接続端部に接続されている。この構成により、第２抵抗回路８は、第２直列回路２２に対するシャント抵抗（第２コイル４および第４コイル６のそれぞれに対するシャント抵抗）として機能すると共に、第２コイル４および第４コイル６のそれぞれに発生する誘起電圧のバランスを調整するバランス調整用抵抗としても機能する。
【００２４】
また、上記のようにして、第１抵抗回路７が並列に接続された第１直列回路２１、および第２抵抗回路８が並列に接続された第２直列回路２２は、順極性の状態（異極となる端部同士（本例では、第１直列回路２１の正極側（第３コイル５の正極側）の端部と第２直列回路２２の負極側（第４コイル６の負極側）の端部。各端部を接続端部Ｅともいう）が接続される状態）で互いに直列接続されている。
【００２５】
第３抵抗回路９は、一例として、可変抵抗器９ａおよび固定抵抗器９ｂを備え、可変抵抗器９ａおよび固定抵抗器９ｂが直列接続されて構成されている。また、第３抵抗回路９は、一例として可変抵抗器９ａの各固定端子のうちの可動端子が接続された一方の固定端子が第１直列回路２１の非接続端部（第１コイル３の負極側の端部）Ｄに接続され、固定抵抗器９ｂにおける可変抵抗器９ａと接続されていない端部（可変抵抗器９ａとの非接続端部）が第１直列回路２１の接続端部Ｅに接続されている。また、可変抵抗器９ａおよび固定抵抗器９ｂの各接続端部（固定抵抗器９ｂにおける可変抵抗器９ａと接続されている端部（可変抵抗器９ａとの接続端部））は、出力コネクタ１１の一方の出力端子１１ａに接続されている。また、本例では一例として、第３抵抗回路９は、全体の抵抗値（可変抵抗器９ａおよび固定抵抗器９ｂの合計抵抗値）が、シャント抵抗として機能する第１抵抗回路７の抵抗値よりも十分に大きな抵抗値に規定されている。この構成により、第３抵抗回路９は、可変抵抗器９ａの抵抗値を変更することにより、第１直列回路２１の両端間（第１直列回路２１全体）に発生する誘起電圧（第１コイル３および第３コイル５のそれぞれに発生する誘起電圧の合成電圧）を分圧して第１分圧電圧Ｖｄ１として出力端子１１ａに出力するアッテネータとして機能する。
【００２６】
第４抵抗回路１０は、一例として、可変抵抗器１０ａおよび固定抵抗器１０ｂを備え、可変抵抗器１０ａおよび固定抵抗器１０ｂが直列接続されて構成されている。また、第４抵抗回路１０は、一例として可変抵抗器１０ａの各固定端子のうちの可動端子が接続された一方の固定端子が第２直列回路２２の非接続端部（第２コイル４の負極側の端部）Ｆに接続され、固定抵抗器１０ｂにおける可変抵抗器１０ａと接続されていない端部（可変抵抗器１０ａとの非接続端部）が第２直列回路２２の接続端部Ｅに接続されている。また、可変抵抗器１０ａおよび固定抵抗器１０ｂの各接続端部（固定抵抗器１０ｂにおける可変抵抗器１０ａと接続されている端部（可変抵抗器１０ａとの接続端部））は、出力コネクタ１１の他方の出力端子１１ｂに接続されている。また、本例では一例として、第４抵抗回路１０は、全体の抵抗値（可変抵抗器１０ａおよび固定抵抗器１０ｂの合計抵抗値）が、シャント抵抗として機能する第２抵抗回路８の抵抗値よりも十分に大きな抵抗値に規定されている。この構成により、第４抵抗回路１０は、可変抵抗器１０ａの抵抗値を変更することにより、第２直列回路２２の両端間（第２直列回路２２全体）に発生する誘起電圧（第２コイル４および第４コイル６のそれぞれに発生する誘起電圧の合成電圧）を分圧して第２分圧電圧Ｖｄ２として出力端子１１ｂに出力するアッテネータとして機能する。
【００２７】
次に、第１直列回路２１を構成する第１コイル３および第３コイル５、並びに第２直列回路２２を構成する第２コイル４および第４コイル６に対する第１抵抗回路７および第２抵抗回路８を使用したバランス調整の手順と、第１直列回路２１および第２直列回路２２に対する第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を使用したバランス調整の手順とを説明する。
【００２８】
まず、第１抵抗回路７および第２抵抗回路８を使用したバランス調整の手順について説明する。なお、電流検出用センサ１には磁束Ｃが生じていない状態（電路１２をクランプしていない状態）であるものとする。
【００２９】
図１に示すように、環状コア２に設けられた各分離位置Ａ，Ｂを含み、かつ環状コア２に対して直交する仮想平面に対して直交する方向（図１中の左右方向）から、一点鎖線で示す外部磁界としての平行磁界Ｈ（一例として、磁束密度が一様に増加する平行磁界）を印加する。
【００３０】
この例では、図１に示すように、第１コイル３では、平行磁界Ｈは、●を付した端部側から進入して他方の端部側から抜け、第２コイル４でも、平行磁界Ｈは、●を付した端部側から進入して他方の端部側から抜ける。一方、第３コイル５では、平行磁界Ｈは、●を付していない端部側から進入して●を付した端部側から抜け、第４コイル６でも、平行磁界Ｈは、●を付していない端部側から進入して●を付した端部側から抜ける。
【００３１】
これにより、この平行磁界Ｈの通過に起因して、図２に示すように、第１コイル３には、●を付した端部側が正極側となる誘起電圧Ｖｓ１１が発生し、この第１コイル３に直列に接続されている第３コイル５には、逆に、●を付した端部側が負極側となる誘起電圧Ｖｓ１３が発生する。また、第２コイル４には、●を付した端部側が正極側となる誘起電圧Ｖｓ１２が発生し、この第２コイル４に直列に接続されている第４コイル６には、逆に、●を付した端部側が負極側となる誘起電圧Ｖｓ１４が発生する。
【００３２】
この場合、各コイル３，４，５，６を同一のターン数で形成しようとしても、それぞれのターン数には製造上の誤差に起因した若干のバラツキがあり、またコア部２ａ，２ｂが接合する各分離位置Ａ，Ｂでの磁気抵抗にもバラツキがある。このため、第１コイル３に発生する誘起電圧Ｖｓ１１の電圧値と第３コイル５に発生する誘起電圧Ｖｓ１３の電圧値とが不揃いの状態（ばらついた状態）で、また第２コイル４に発生する誘起電圧Ｖｓ１２の電圧値と第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１４の電圧値とが不揃いの状態（ばらついた状態）となっていることがある（すなわち、環状コア２の磁気回路が非対称性を有していることがある）。
【００３３】
この電流検出用センサ１では、互いに逆極性の状態（位相が反転した状態）で発生している誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３相互間のバラツキについては、第１直列回路２１全体に発生する誘起電圧（第１コイル３に発生する誘起電圧Ｖｓ１１と第３コイル５に発生する誘起電圧Ｖｓ１３の合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３））をモニタしつつ、可変抵抗器７ａを調節して誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３をバランスさせることにより、合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）をゼロボルトにする。同様にして、互いに逆極性の状態（位相が反転した状態）で発生している誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４相互のバラツキについても、第２直列回路２２全体に発生する誘起電圧（第２コイル４に発生する誘起電圧Ｖｓ１２と第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１４の合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４））をモニタしつつ、可変抵抗器８ａを調節して誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４をバランスさせることにより、合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）をゼロボルトにする。これにより、第１抵抗回路７および第２抵抗回路８を使用したバランス調整が完了する。
【００３４】
次いで、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を使用したバランス調整の手順について説明する。
【００３５】
図３に示すように、環状コア２に設けられた各分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向（図３中の上下方向）から、一点鎖線で示す外部磁界としての平行磁界Ｈ（一例として、磁束密度が一様に増加する平行磁界）を印加する。
【００３６】
この例では、図３に示すように、第１コイル３では、平行磁界Ｈは、●を付していない端部側から進入して●を付した端部側から抜け、第３コイル５でも、平行磁界Ｈは、●を付していない端部側から進入して●を付した端部側から抜ける。一方、第２コイル４では、平行磁界Ｈは、●を付した端部側から進入して他方の端部側から抜け、第４コイル６でも、平行磁界Ｈは、●を付した端部側から進入して他方の端部側から抜ける。
【００３７】
これにより、この平行磁界Ｈの通過に起因して、図４に示すように、第１コイル３には、●を付した端部側が負極側となる誘起電圧Ｖｓ１１が発生し、この第１コイル３に直列に接続されている第３コイル５にも、●を付した端部側が負極側となる誘起電圧Ｖｓ１３が発生する。また、第２コイル４には、●を付した端部側が正極側となる誘起電圧Ｖｓ１２が発生し、この第２コイル４に直列に接続されている第４コイル６にも、●を付した端部側が正極側となる誘起電圧Ｖｓ１４が発生する。
【００３８】
この場合、各コイル３，４，５，６のターン数についての上記のバラツキや、コア部２ａ，２ｂの各分離位置Ａ，Ｂでの上記の磁気抵抗のバラツキに起因して、同極性で発生する第１コイル３での誘起電圧Ｖｓ１１および第３コイル５での誘起電圧Ｖｓ１３の合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）の電圧値と、同じく同極性で発生する第２コイル４での誘起電圧Ｖｓ１２および第４コイル６での誘起電圧Ｖｓ１４の合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）の電圧値とが不揃いの状態（ばらついた状態）となっていることがある。
【００３９】
この電流検出用センサ１では、第１直列回路２１および第２直列回路２２の接続端部Ｅを基準として互いに同極性（同位相）の状態で発生している合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）および合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）相互間のバラツキについては、接続端部Ｅを基準として出力コネクタ１１の出力端子１１ａから出力される第１分圧電圧Ｖｄ１、および接続端部Ｅを基準として出力コネクタ１１の出力端子１１ｂから出力される第２分圧電圧Ｖｄ２をそれぞれモニタしつつ、可変抵抗器９ａおよび可変抵抗器１０ａを調節することにより、第１分圧電圧Ｖｄ１および第２分圧電圧Ｖｄ２を電圧値が最も大きくなる状態でバランスさせる。これにより、同じ接続端部Ｅを基準とする合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）および合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）の差動電圧として各出力端子１１ａ，１１ｂ間から出力される出力電圧Ｖｏは、合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）および合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）が同極性（同位相）で、かつバランス状態（同じ電圧）にあることから、ゼロボルトとなる（各Ｖｓ１１〜Ｖｓ１４は打ち消される）。これにより、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を使用したバランス調整が完了する。
【００４０】
次に、電流検出用センサ１の動作について図１，２を参照して説明する。なお、発明の理解を容易にするため、電流検出用センサ１がクランプしている電路１２に流れる交流電流は、図１，２に示すように紙面の手前側から奥側に向かって電流値が増加しつつ流れており、この交流電流に起因して環状コア２には、同図において破線で示す一方向に磁束Ｃが、磁束密度の増加状態で発生しているものとする。
【００４１】
この状態において、電流検出用センサ１では、図２に示すように、上記の磁束Ｃに起因して、第１コイル３には、●を付した端部側が正極となる誘起電圧Ｖ１が発生し、第２コイル４にも、●を付した端部側が正極となる誘起電圧Ｖ２が発生し、第３コイル５にも、●を付した端部側が正極となる誘起電圧Ｖ３が発生し、第４コイル６にも、●を付した端部側が正極となる誘起電圧Ｖ４が発生している。
【００４２】
この場合、電流検出用センサ１に対して、図１において一点鎖線で示すような平行磁界Ｈが印加されていたとしても、第１抵抗回路７および第２抵抗回路８を使用した上記のバランス調整により、この平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１を構成する第１コイル３および第３コイル５に逆極性の状態で発生する各誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３の電圧値が揃えられ、かつこの平行磁界Ｈに起因して第２直列回路２２を構成する第２コイル４および第４コイル６に逆極性の状態で発生する各誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４の電圧値が揃えられている。このため、この電流検出用センサ１では、各誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３は打ち消され、また各誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４も打ち消される。
【００４３】
また、電流検出用センサ１に対して、図３において一点鎖線で示すような平行磁界Ｈが印加されていたとしても、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を使用した上記のバランス調整により、この平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１および第２直列回路２２に接続端部Ｅを基準として同極性の状態で発生する合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３），（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）の各電圧値が揃えられているため、各合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３），（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）は打ち消される。
【００４４】
上記のようにして各コイル３，４，５，６に発生する各誘起電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４のうちの接続端部Ｅを基準として第１直列回路２１に発生する各誘起電圧Ｖ１，Ｖ３の合成電圧（Ｖ１＋Ｖ３）については、第３抵抗回路９が第１分圧電圧Ｖｄ１に分圧して出力し、接続端部Ｅを基準として第２直列回路２２に発生する各誘起電圧Ｖ２，Ｖ４の合成電圧（Ｖ２＋Ｖ４）については、第４抵抗回路１０が第２分圧電圧Ｖｄ２に分圧して出力する。
【００４５】
これにより、電流検出用センサ１は、接続端部Ｅを基準として第３抵抗回路９から出力される第１分圧電圧Ｖｄ１と、同じ接続端部Ｅを基準として第４抵抗回路１０から出力されて、第１分圧電圧Ｖｄ１に対して逆極性の（位相が反転している）第２分圧電圧Ｖｄ２との差動電圧（Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）を出力コネクタ１１の各出力端子１１ａ，１１ｂ間から出力電圧Ｖｏとして出力する。また、このようにして、電流検出用センサ１の出力コネクタ１１から出力されるこの出力電圧Ｖｏは、例えば、オシロスコープや電力計などの入力インピーダンスの高い測定装置に入力されて測定される。
【００４６】
なお、出力コネクタ１１から出力される出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する影響が大きな２方向（図１に示す方向と図２に示す方向）から外部磁界としての平行磁界Ｈが環状コア２に印加される例を挙げて説明したが、図示はしないが、この２方向以外の方向から、環状コア２に対して平行磁界Ｈが印加されている場合もある。この場合においては、上記の各バランス調整を行った状態であっても、各誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３や、各誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４は完全には打ち消されず、また各合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３），（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）も完全には打ち消されない。このため、出力コネクタ１１から出力される差動電圧（Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）には、平行磁界Ｈに起因して各コイル３，４，５，６に発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２，Ｖｓ１３，Ｖｓ１４の影響が残存することになる。しかしながら、環状コア２の一方のコア部２ａに第１コイル３および第３コイル５を形成し、かつ他方のコア部２ｂに第２コイル４および第４コイル６を形成して、上記の各バランス調整を行うことで、残存する各誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２，Ｖｓ１３，Ｖｓ１４の差動電圧（Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する影響が最小限に抑制されている。
【００４７】
このように、この電流検出用センサ１では、一対の分離位置Ａ，Ｂのうちの一方の分離位置Ａを挟んで環状コア２の一方のコア部２ａに第１コイル３が巻回されて形成されると共に分離位置Ａを挟んで他方のコア部２ｂに第２コイル４が巻回されて形成され、他方の分離位置Ｂを挟んで一方のコア部２ａに第３コイル５が巻回されて形成されると共に分離位置Ｂを挟んで他方のコア部２ｂに第４コイル６が巻回されて形成されている。また、環状コア２を一方向に巡る磁束Ｃによって第１コイル３、第２コイル４、第３コイル５および第４コイル６にそれぞれ生じる誘起電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の極性を基準としたときに、第１コイル３および第３コイル５は順極性の状態で直列接続されて第１直列回路２１を構成すると共に、第２コイル４および第４コイル６は順極性の状態で直列接続されて第２直列回路２２を構成し、この第１直列回路２１には、第１コイル３および第３コイル５に外部磁界としての平行磁界Ｈに起因して発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３のバランス調整を行うための第１抵抗回路７が接続され、第２直列回路２２には、第２コイル４および第４コイル６に発生する平行磁界Ｈに起因して発生する誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４のバランス調整を行うための第２抵抗回路８が接続されている。
【００４８】
したがって、この電流検出用センサ１によれば、演算増幅器などで構成された加算回路を使用しないことから電源を不要としつつ、図１に示すように、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂを含む仮想平面に対して直交する方向から印加される平行磁界Ｈに起因して第１コイル３および第３コイル５に発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３、並びに第２コイル４および第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４をそれぞれ打ち消すことができるため（すなわち、環状コア２の磁気回路についての非対称性を補正することができるため）、クランプした電路１２に流れる電流に応じて出力される出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減して、電路１２に流れる電流を高精度で測定することができる。また、第１直列回路２１に発生する誘導電圧（合成電圧（Ｖ１＋Ｖ３））、およびこの合成電圧（Ｖ１＋Ｖ３）と位相の反転する第２直列回路２２に発生する誘導電圧（合成電圧（Ｖ２＋Ｖ４））の差動電圧を出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）として出力するため、電源で作動する加算回路を用いることなく、出力電圧Ｖｏの振幅を大きくすることができる（大きなダイナミックレンジを確保することができる）。
【００４９】
また、この電流検出用センサ１では、第１直列回路２１の非接続端部Ｄには、第１直列回路２１の両端間に発生する誘起電圧（Ｖ１＋Ｖ３）の振幅を調整するための第３抵抗回路９が接続され、第２直列回路２２の非接続端部Ｆには、第２直列回路２２の両端間に発生する誘起電圧（Ｖ２＋Ｖ４）の振幅を調整するための第４抵抗回路１０が接続されている。
【００５０】
したがって、この電流検出用センサ１によれば、図３に示すように、さらに、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向から印加される平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１に発生する合成電圧（第１コイル３および第３コイル５に発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３の合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３））と、第２直列回路２２に発生する合成電圧（第２コイル４および第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４の合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４））とを独立して調整して、両合成電圧の差動電圧をゼロボルトにすることができる（小さくすることができる）ため、電路１２に流れる電流に応じて発生する出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減して、電路１２に流れる電流を一層高精度で測定することができる。
【００５１】
なお、上記の電流検出用センサ１では、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂで分離される一方のコア部２ａに形成（巻回）される２つの第１コイル３および第３コイル５を直列に接続し、他方のコア部２ｂに形成される２つの第２コイル４および第４コイル６を直列に接続する構成を採用しているが、図５，７に示す電流検出用センサ１Ａのように、一方の分離位置Ａを挟んでコア部２ａ，２ｂのそれぞれに形成された第１コイル３および第２コイル４を直列に接続し、他方の分離位置Ｂを挟んでコア部２ａ，２ｂのそれぞれに形成された第３コイル５および第４コイル６を直列に接続する構成を採用することもできる。以下、この電流検出用センサ１Ａについて説明する。なお、電流検出用センサ１と同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５２】
この電流検出用センサ１Ａは、図５に示すように、環状コア２、第１コイル３、第２コイル４、第３コイル５、第４コイル６、第１抵抗回路７、第２抵抗回路８、第３抵抗回路９、第４抵抗回路１０および出力コネクタ１１を備えて、活線の状態で電路１２を流れる電流（交流電流）を検出可能に構成されている。
【００５３】
この電流検出用センサ１Ａでは、一方の分離位置Ａを挟んで互いに異なるコア部２ａ，２ｂに形成された第１コイル３と第２コイル４とが、順極性の状態（第１コイル３および第２コイル４の異極同士（本例では、第１コイル３の正極側と第２コイル４の負極側）が接続される状態）で直列接続されて第１直列回路２１Ａを構成している。また、他方の分離位置Ｂを挟んで互いに異なるコア部２ａ，２ｂに形成された第３コイル５と第４コイル６とが、順極性の状態（第３コイル５および第４コイル６の異極同士（本例では、第３コイル５の負極側と第４コイル６の正極側）が接続される状態）で直列接続されて第２直列回路２２Ａを構成している。
【００５４】
また、第１直列回路２１Ａを構成する第１コイル３および第２コイル４の各接続端部が、第１抵抗回路７を構成する可変抵抗器７ａの可動端子に接続され、第２直列回路２２Ａを構成する第３コイル５および第４コイル６の各接続端部が、第２抵抗回路８を構成する可変抵抗器８ａの可動端子に接続されている。また、第１抵抗回路７が直列に接続された第１直列回路２１Ａ、および第２抵抗回路８が直列に接続された第２直列回路２２Ａは、順極性の状態（異極となる端部Ｅ同士が接続された状態）で互いに直列接続されている。
【００５５】
この電流検出用センサ１Ａにおいても、図５に示すように、各分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向から平行磁界Ｈが印加されている状態においては、電流検出用センサ１と同様にして、図６に示すように、各コイル３，４，５，６に誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２，Ｖｓ１３，Ｖｓ１４が発生する。このため、電流検出用センサ１と同様にして、可変抵抗器７ａを調節して第１コイル３に発生する誘起電圧Ｖｓ１１と、第２コイル４に発生する誘起電圧Ｖｓ１２とをバランスさせることにより、平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１Ａに発生する合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１２）をゼロボルトにすることができると共に、可変抵抗器８ａを調節して第３コイル５に発生する誘起電圧Ｖｓ１３と、第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１４とをバランスさせることにより、平行磁界Ｈに起因して第２直列回路２２Ａに発生する合成電圧（Ｖｓ１３＋Ｖｓ１４）をゼロボルトにすることができる。
【００５６】
また、図７に示すように、分離位置Ａ，Ｂを含む仮想平面に対して直交する方向から平行磁界Ｈが印加されている状態においては、電流検出用センサ１と同様にして、図８に示すように、各コイル３，４，５，６に誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２，Ｖｓ１３，Ｖｓ１４が発生する。このため、電流検出用センサ１と同様にして、可変抵抗器９ａおよび可変抵抗器１０ａを調節して、第１分圧電圧Ｖｄ１および第２分圧電圧Ｖｄ２を電圧値が最も大きくなる状態でバランスさせることにより、同じ接続端部Ｅを基準とする合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１２）および合成電圧（Ｖｓ１３＋Ｖｓ１４）の差動電圧として各出力端子１１ａ，１１ｂ間から出力される平行磁界Ｈに起因した出力電圧Ｖｏをゼロボルトにすることができる。
【００５７】
したがって、この電流検出用センサ１Ａにおいても、電源を不要としつつ、図５に示すように、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向から印加される平行磁界Ｈに起因して第１コイル３および第２コイル４に発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２、並びに第３コイル５および第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１３，Ｖｓ１４をそれぞれ打ち消すことができるため（すなわち、環状コア２の磁気回路についての非対称性を補正することができるため）、クランプした電路１２に流れる電流に応じて発生する出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減して、電路１２に流れる電流を高精度で測定することができる。また、第１直列回路２１Ａに発生する誘起電圧（合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１２））、およびこの誘起電圧と位相の反転する第２直列回路２２Ａに発生する誘起電圧（合成電圧（Ｖｓ１３＋Ｖｓ１４））の差動電圧を出力電圧Ｖｏとして出力するため、電源で作動する加算回路を用いることなく、出力電圧Ｖｏの振幅を大きくすることができる（大きなダイナミックレンジを確保することができる）。
【００５８】
また、この電流検出用センサ１Ａでは、第１直列回路２１Ａの非接続端部Ｄには、第１直列回路２１Ａの両端間に発生する誘起電圧（Ｖ１＋Ｖ２）の振幅を調整するための第３抵抗回路９が接続され、第２直列回路２２Ａの非接続端部Ｆには、第２直列回路２２Ａの両端間に発生する誘起電圧（Ｖ３＋Ｖ４）の振幅を調整するための第４抵抗回路１０が接続されている。
【００５９】
したがって、この電流検出用センサ１Ａにおいても、図７に示すように、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂを含む仮想平面に対して直交する方向から印加される平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１Ａに発生する合成電圧（第１コイル３および第２コイル４に発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２の合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１２））と、第２直列回路２２Ａに発生する合成電圧（第３コイル５および第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１３，Ｖｓ１４の合成電圧（Ｖｓ１３＋Ｖｓ１４））とを独立して調整して、両合成電圧の差動電圧をゼロボルトにすることができる（小さくすることができる）ため、電路１２に流れる電流に応じて発生する差動電圧（Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減して、電路１２に流れる電流を一層高精度で測定することができる。
【００６０】
なお、上記の電流検出用センサ１，１Ａでは、可変抵抗器９ａおよび固定抵抗器９ｂで第３抵抗回路９を構成し、可変抵抗器１０ａおよび固定抵抗器１０ｂで第４抵抗回路１０を構成しているが、図９に示す電流検出用センサ１Ｂのように、第３抵抗回路９を可変抵抗器９ａのみで構成し、第４抵抗回路１０を可変抵抗器１０ａのみで構成することもできる。なお、この電流検出用センサ１Ｂは、一例として、電流検出用センサ１の第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を変更して構成したものである。また、説明は省略するが、電流検出用センサ１Ａの第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を同様に変更して構成することもできる。さらに、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０のいずれか一方のみを可変抵抗器のみで構成することもできる。
【００６１】
この電流検出用センサ１Ｂでは、可変抵抗器９ａを第１直列回路２１に並列に接続し、可変抵抗器１０ａを第２直列回路２２に並列に接続する。この構成においても、可変抵抗器９ａおよび可変抵抗器１０ａが、第１直列回路２１や第２直列回路２２に対するシャント抵抗として機能する程度の抵抗値とすることにより、第１直列回路２１に発生する合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）を可変抵抗器９ａを用いて調整することができ、また第２直列回路２２に発生する合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）を可変抵抗器１０ａを用いて調整することができる。
【００６２】
したがって、この電流検出用センサ１Ｂにおいても、電源を不要としつつ、電流検出用センサ１，１Ａと同様にして、環状コア２の磁気回路についての非対称性を補正することができるため、クランプした電路１２に流れる電流に応じて発生する出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減し、かつ大きなダイナミックレンジを確保した状態で、電路１２に流れる電流を高精度で測定することができる。
【００６３】
また、この電流検出用センサ１Ｂにおいても、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を使用することにより、電流検出用センサ１と同様にして、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向から印加される平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１に発生する合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）と、第２直列回路２２に発生する合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）とを独立して調整して、両合成電圧の差動電圧をゼロボルトにすることができる（小さくすることができる）ため、電路１２に流れる電流に応じて発生する出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減して、電路１２に流れる電流を高精度で測定することができる。
【００６４】
また、図１０に示す電流検出用センサ１Ｃのように、出力コネクタ１１の出力端子１１ａと出力端子１１ｂとの間に直列に接続された第１直列回路２１および第２直列回路２２における第１直列回路２１の非接続端部（第１コイル３の負極側の端部）Ｄと、第２直列回路２２の非接続端部（第２コイル４の正極側の端部）Ｆとの間に、半固定抵抗３１を接続する構成を採用することもできる。この電流検出用センサ１Ｃでは、半固定抵抗３１の可動端子を第１直列回路２１および第２直列回路２２の接続端部Ｅに接続することで、半固定抵抗３１を、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０の両回路として機能させることができる結果、装置構成を簡易にすることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 電流検出用センサ
２ 環状コア
２ａ，２ｂ コア部
３ 第１コイル
４ 第２コイル
５ 第３コイル
６ 第４コイル
７ 第１抵抗回路
８ 第２抵抗回路
９ 第３抵抗回路
１０ 第４抵抗回路
２１ 第１直列回路
２２ 第２直列回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルを巻回した分離可能な環状コアを有し、電路を流れる電流を検出する電流検出用センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電流検出用センサとして、下記特許文献１に開示された漏洩電流検出用センサ（漏洩電流測定用クランプテスタ）が知られている。この漏洩電流検出用センサは、コイルを巻回した分離可能な環状のコアを有し、活線の状態で回路の漏洩電流を測定することができるように構成された漏洩電流検出用センサであって、環状のコアのそれぞれに巻回した実質上２個ずつのコイルを直列または並列に接続した２組のコイルと、コアの磁気回路の非対称性を補正するために抵抗を用いた回路により２組のコイルの出力電流のアンバランスを調整すると共に、被測定電流の電流測定レンジに応じて２組のコイルの各出力電流の信号振幅をそれぞれ制限する回路およびこの回路の２つの出力電流を加算しその加算値に対応する電圧を出力する加算回路を備え、この加算回路より被測定電流に対応した電圧が得られるように構成されている。
【０００３】
この構成により、この電流検出用センサでは、回路規模を大きくすることなく、コアの磁気回路についての非対称性を補正可能であり、また測定電流について大きなダイナミックレンジを確保可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４４１９８４号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の電流検出用センサには、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この電流検出用センサでは、２組のコイルの各出力電流の信号振幅を接地の電位に対して同極性の状態で発生させるため、演算増幅器などで構成された加算回路が必須となる。このため、この電流検出用センサには、加算回路を作動させる電圧を供給する電源が必要になることから、部品点数の増加と共に製品コストの上昇を招来するという課題が存在している。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、電源を不要としつつ、環状コアの磁気回路についての非対称性を容易に補正可能で、かつ検出する電流について大きなダイナミックレンジを確保し得る電流検出用センサを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の電流検出用センサは、周方向に沿って離間した一対の分離位置で２つのコア部に分離可能な環状コアと、前記一対の分離位置のうちの一方の分離位置を挟んで前記２つのコア部のうちの一方のコア部に巻回された第１コイルおよび当該２つのコア部のうちの他方のコア部に巻回された第２コイルと、前記一対の分離位置のうちの他方の分離位置を挟んで前記一方のコア部に巻回された第３コイルおよび前記他方のコア部に巻回された第４コイルとを備え、電路に流れる電流を検出可能に構成された電流検出用センサであって、前記環状コアを一方向に巡る磁束によって前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ生じる誘起電圧の極性を基準としたときに、前記第１コイルおよび前記第３コイルは順極性の状態で直列接続されて第１直列回路を構成すると共に、前記第２コイルおよび前記第４コイルは順極性の状態で直列接続されて第２直列回路を構成し、前記第１直列回路には、前記第１コイルおよび前記第３コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第１抵抗回路が接続され、前記第２直列回路には、前記第２コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第２抵抗回路が接続され、前記第１直列回路および前記第２直列回路は、順極性の状態で直列接続されて、当該第１直列回路の両端間および当該第２直列回路の両端間にそれぞれ発生する前記誘起電圧の差動電圧をそれぞれの非接続端部間から出力する。
【０００８】
また、請求項２記載の電流検出用センサは、周方向に沿って離間した一対の分離位置で２つのコア部に分離可能な環状コアと、前記一対の分離位置のうちの一方の分離位置を挟んで前記２つのコア部のうちの一方のコア部に巻回された第１コイルおよび当該２つのコア部のうちの他方のコア部に巻回された第２コイルと、前記一対の分離位置のうちの他方の分離位置を挟んで前記一方のコア部に巻回された第３コイルおよび前記他方のコア部に巻回された第４コイルとを備え、電路に流れる電流を検出可能に構成された電流検出用センサであって、前記環状コアを一方向に巡る磁束によって前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ生じる誘起電圧の極性を基準としたときに、前記第１コイルおよび前記第２コイルは順極性の状態で直列接続されて第１直列回路を構成すると共に、前記第３コイルおよび前記第４コイルは順極性の状態で直列接続されて第２直列回路を構成し、前記第１直列回路には、前記第１コイルおよび前記第２コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第１抵抗回路が接続され、前記第２直列回路には、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第２抵抗回路が接続され、前記第１直列回路および前記第２直列回路は、順極性の状態で直列接続されて、当該第１直列回路の両端間および当該第２直列回路の両端間にそれぞれ発生する前記誘起電圧の差動電圧をそれぞれの非接続端部間から出力する。
【０００９】
また、請求項３記載の電流検出用センサは、請求項１または２記載の電流検出用センサにおいて、前記第１直列回路の前記非接続端部には、当該第１直列回路の両端間に発生する前記誘起電圧の振幅を調整するための第３抵抗回路が接続され、前記第２直列回路の前記非接続端部には、当該第２直列回路の両端間に発生する前記誘起電圧の振幅を調整するための第４抵抗回路が接続されている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の電流検出用センサによれば、演算増幅器などで構成された加算回路を使用しないことから電源を不要としつつ、環状コアの各分離位置を含む仮想平面に対して直交する方向から印加される外部磁界（平行磁界）に起因して第１コイルおよび第３コイルに発生する各誘起電圧、並びに第２コイルおよび第４コイルに発生する各誘起電圧を第１抵抗回路および第２抵抗回路を調節してそれぞれ打ち消すことができるため（すなわち、環状コアの磁気回路についての非対称性を補正することができるため）、クランプした電路に流れる電流に応じて出力される各直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧（出力電圧）に対する外部磁界の影響を低減して、電路に流れる電流を高精度で測定することができる。また、第１直列回路に発生する誘起電圧、およびこの誘起電圧と位相の反転する第２直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧を出力電圧として出力するため、電源で作動する加算回路を用いることなく、出力電圧の振幅を大きくすることができる（大きなダイナミックレンジを確保することができる）。
【００１１】
請求項２記載の電流検出用センサによれば、演算増幅器などで構成された加算回路を使用しないことから電源を不要としつつ、環状コアの各分離位置を結ぶ仮想線分と平行な方向から印加される外部磁界（平行磁界）に起因して第１コイルおよび第２コイルに発生する各誘起電圧、並びに第３コイルおよび第４コイルに発生する各誘起電圧を第１抵抗回路および第２抵抗回路を調節してそれぞれ打ち消すことができるため（すなわち、環状コアの磁気回路についての非対称性を補正することができるため）、クランプした電路に流れる電流に応じて出力される各直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧（出力電圧）に対する外部磁界の影響を低減して、電路に流れる電流を高精度で測定することができる。また、第１直列回路に発生する誘起電圧、およびこの誘起電圧と位相の反転する第２直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧を出力電圧として出力するため、電源で作動する加算回路を用いることなく、出力電圧の振幅を大きくすることができる（大きなダイナミックレンジを確保することができる）。
【００１２】
請求項３記載の電流検出用センサによれば、第１直列回路の両端間に発生する誘起電圧の振幅を調整するための第３抵抗回路が接続され、第２直列回路の両端間に発生する誘起電圧の振幅を調整するための第４抵抗回路が接続されているため、請求項１記載の電流検出用センサでは、さらに、環状コアの各分離位置を結ぶ仮想線分と平行な方向から印加される外部磁界に起因して各直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧をゼロボルトにすることができ、一方、請求項２記載の電流検出用センサでは、さらに、環状コアの各分離位置を含む仮想平面に対して直交する方向から印加される外部磁界に起因して各直列回路に発生する誘起電圧の差動電圧をゼロボルトにすることができる。このため、電路に流れる電流に応じて発生する出力電圧に対する外部磁界の影響を低減して、電路に流れる電流を一層高精度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】分離位置Ａ，Ｂを含む仮想平面に対して直交する方向から平行磁界Ｈが印加されている状態での電流検出用センサ１の構成図である。
【図２】図１の状態での電流検出用センサ１の回路図である。
【図３】分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な平行磁界Ｈが印加されている状態での電流検出用センサ１の構成図である。
【図４】図３の状態での電流検出用センサ１の回路図である。
【図５】分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向から平行磁界Ｈが印加されている状態での電流検出用センサ１Ａの構成図である。
【図６】図５の状態での電流検出用センサ１Ａの回路図である。
【図７】分離位置Ａ，Ｂを含む仮想平面に対して直交する方向から平行磁界Ｈが印加されている状態での電流検出用センサ１Ａの構成図である。
【図８】図７の状態での電流検出用センサ１Ａの回路図である。
【図９】電流検出用センサ１Ｂの回路図である。
【図１０】電流検出用センサ１Ｃの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、電流検出用センサ１の実施の形態について説明する。
【００１５】
まず、電流検出用センサ１の構成について図１を参照して説明する。
【００１６】
電流検出用センサ１は、図１に示すように、環状コア２、第１コイル３、第２コイル４、第３コイル５、第４コイル６、第１抵抗回路７、第２抵抗回路８、第３抵抗回路９、第４抵抗回路１０および出力コネクタ１１を備えて、一例として活線の状態で、電路１２を流れる電流（漏洩電流などの交流電流）を検出可能に構成されている。
【００１７】
環状コア２は、一例として円環状の磁性コア（トロイダルコア）で構成されている。また、環状コア２は、周方向に沿って離間した一対の分離位置Ａ，Ｂ（本例では一例として、環状コア２を１／２に分離する位置）で２つのコア部２ａ，２ｂに分離可能に構成されている。なお、トロイダルコアに代えて、ＵＵ型のコアやＵＩ型（ＣＩ型）のコアを用いて環状コア２を構成することもできる。
【００１８】
第１コイル３および第２コイル４は、一対の分離位置Ａ，Ｂのうちの一方の分離位置Ａを挟んで、環状コア２に巻回されて形成されている。具体的には、第１コイル３は、環状コア２を構成する２つのコア部２ａ，２ｂのうちの一方のコア部２ａにおける分離位置Ａ寄りに形成されており、第２コイル４は、２つのコア部２ａ，２ｂのうちの他方のコア部２ｂにおける分離位置Ａ寄りに形成されている。
【００１９】
第３コイル５および第４コイル６は、一対の分離位置Ａ，Ｂのうちの他方の分離位置Ｂを挟んで、環状コア２に巻回されて形成されている。具体的には、第３コイル５は、一方のコア部２ａにおける分離位置Ｂ寄りに形成されており、第４コイル６は、他方のコア部２ｂにおける分離位置Ｂ寄りに形成されている。また、各コイル３，４，５，６は、それぞれ同じターン数に形成されると共に、環状コア２の周方向に沿って等間隔に配設されている。なお、各コイル３，４，５，６は、それぞれ１つのコイルで構成してもよいし、複数のコイルを組み合わせて構成してもよい。
【００２０】
また、環状コア２を一方向に巡る磁束Ｃによって第１コイル３、第２コイル４、第３コイル５および第４コイル６にそれぞれ生じる誘起電圧の極性（一例として図１中において●を付した正極性側）を基準としたときに、一方のコア部２ａに巻回された第１コイル３および第３コイル５は、順極性の状態（第１コイル３および第３コイル５の異極同士（本例では、第１コイル３の正極側と第３コイル５の負極側）が接続される状態）で直列接続されて第１直列回路２１を構成している。一方、他方のコア部２ｂに巻回された第２コイル４および第４コイル６は順極性の状態（第２コイル４および第４コイル６の異極同士（本例では、第２コイル４の負極側と第４コイル６の正極側）が接続される状態）で直列接続されて第２直列回路２２を構成している。
【００２１】
なお、電路１２の電流は上記したように交流電流であるため、第１コイル３、第２コイル４、第３コイル５および第４コイル６にそれぞれ生じる誘起電圧も交流電圧となって、各コイル３，４，５，６の各端部に発生する極性も変化するが、電流検出用センサ１の構成を説明する際には、発明の理解を容易にするため、各コイル３，４，５，６および各直列回路２１，２２については、●を付した端部側が正極側であり、●を付していない端部側が負極側であるものとして説明する。
【００２２】
第１抵抗回路７は、本例では一例として可変抵抗器７ａで構成されて、第１直列回路２１に並列に接続されている。具体的には、可変抵抗器７ａの一方の固定端子（図２において上側）が第１コイル３の負極側に接続されると共に可変抵抗器７ａの他方の固定端子が第３コイル５の正極側に接続されている。この場合、可変抵抗器７ａの可動端子は、第１直列回路２１を構成する第１コイル３および第３コイル５の各接続端部に接続されている。この構成により、第１抵抗回路７は、第１直列回路２１に対するシャント抵抗（第１コイル３および第３コイル５のそれぞれに対するシャント抵抗）として機能すると共に、第１コイル３および第３コイル５のそれぞれに発生する誘起電圧のバランスを調整するバランス調整用抵抗としても機能する。
【００２３】
第２抵抗回路８は、本例では一例として可変抵抗器７ａと同じ仕様の可変抵抗器８ａで構成されて、第２直列回路２２に並列に接続されている。具体的には、可変抵抗器８ａの一方の固定端子（図２において上側）が第２コイル４の正極側に接続されると共に可変抵抗器８ａの他方の固定端子が第４コイル６の負極側に接続されている。この場合、可変抵抗器８ａの可動端子は、第２直列回路２２を構成する第２コイル４および第４コイル６の各接続端部に接続されている。この構成により、第２抵抗回路８は、第２直列回路２２に対するシャント抵抗（第２コイル４および第４コイル６のそれぞれに対するシャント抵抗）として機能すると共に、第２コイル４および第４コイル６のそれぞれに発生する誘起電圧のバランスを調整するバランス調整用抵抗としても機能する。
【００２４】
また、上記のようにして、第１抵抗回路７が並列に接続された第１直列回路２１、および第２抵抗回路８が並列に接続された第２直列回路２２は、順極性の状態（異極となる端部同士（本例では、第１直列回路２１の正極側（第３コイル５の正極側）の端部と第２直列回路２２の負極側（第４コイル６の負極側）の端部。各端部を接続端部Ｅともいう）が接続される状態）で互いに直列接続されている。
【００２５】
第３抵抗回路９は、一例として、可変抵抗器９ａおよび固定抵抗器９ｂを備え、可変抵抗器９ａおよび固定抵抗器９ｂが直列接続されて構成されている。また、第３抵抗回路９は、一例として可変抵抗器９ａの各固定端子のうちの可動端子が接続された一方の固定端子が第１直列回路２１の非接続端部（第１コイル３の負極側の端部）Ｄに接続され、固定抵抗器９ｂにおける可変抵抗器９ａと接続されていない端部（可変抵抗器９ａとの非接続端部）が第１直列回路２１の接続端部Ｅに接続されている。また、可変抵抗器９ａおよび固定抵抗器９ｂの各接続端部（固定抵抗器９ｂにおける可変抵抗器９ａと接続されている端部（可変抵抗器９ａとの接続端部））は、出力コネクタ１１の一方の出力端子１１ａに接続されている。また、本例では一例として、第３抵抗回路９は、全体の抵抗値（可変抵抗器９ａおよび固定抵抗器９ｂの合計抵抗値）が、シャント抵抗として機能する第１抵抗回路７の抵抗値よりも十分に大きな抵抗値に規定されている。この構成により、第３抵抗回路９は、可変抵抗器９ａの抵抗値を変更することにより、第１直列回路２１の両端間（第１直列回路２１全体）に発生する誘起電圧（第１コイル３および第３コイル５のそれぞれに発生する誘起電圧の合成電圧）を分圧して第１分圧電圧Ｖｄ１として出力端子１１ａに出力するアッテネータとして機能する。
【００２６】
第４抵抗回路１０は、一例として、可変抵抗器１０ａおよび固定抵抗器１０ｂを備え、可変抵抗器１０ａおよび固定抵抗器１０ｂが直列接続されて構成されている。また、第４抵抗回路１０は、一例として可変抵抗器１０ａの各固定端子のうちの可動端子が接続された一方の固定端子が第２直列回路２２の非接続端部（第２コイル４の負極側の端部）Ｆに接続され、固定抵抗器１０ｂにおける可変抵抗器１０ａと接続されていない端部（可変抵抗器１０ａとの非接続端部）が第２直列回路２２の接続端部Ｅに接続されている。また、可変抵抗器１０ａおよび固定抵抗器１０ｂの各接続端部（固定抵抗器１０ｂにおける可変抵抗器１０ａと接続されている端部（可変抵抗器１０ａとの接続端部））は、出力コネクタ１１の他方の出力端子１１ｂに接続されている。また、本例では一例として、第４抵抗回路１０は、全体の抵抗値（可変抵抗器１０ａおよび固定抵抗器１０ｂの合計抵抗値）が、シャント抵抗として機能する第２抵抗回路８の抵抗値よりも十分に大きな抵抗値に規定されている。この構成により、第４抵抗回路１０は、可変抵抗器１０ａの抵抗値を変更することにより、第２直列回路２２の両端間（第２直列回路２２全体）に発生する誘起電圧（第２コイル４および第４コイル６のそれぞれに発生する誘起電圧の合成電圧）を分圧して第２分圧電圧Ｖｄ２として出力端子１１ｂに出力するアッテネータとして機能する。
【００２７】
次に、第１直列回路２１を構成する第１コイル３および第３コイル５、並びに第２直列回路２２を構成する第２コイル４および第４コイル６に対する第１抵抗回路７および第２抵抗回路８を使用したバランス調整の手順と、第１直列回路２１および第２直列回路２２に対する第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を使用したバランス調整の手順とを説明する。
【００２８】
まず、第１抵抗回路７および第２抵抗回路８を使用したバランス調整の手順について説明する。なお、電流検出用センサ１には磁束Ｃが生じていない状態（電路１２をクランプしていない状態）であるものとする。
【００２９】
図１に示すように、環状コア２に設けられた各分離位置Ａ，Ｂを含み、かつ環状コア２に対して直交する仮想平面に対して直交する方向（図１中の左右方向）から、一点鎖線で示す外部磁界としての平行磁界Ｈ（一例として、磁束密度が一様に増加する平行磁界）を印加する。
【００３０】
この例では、図１に示すように、第１コイル３では、平行磁界Ｈは、●を付した端部側から進入して他方の端部側から抜け、第２コイル４でも、平行磁界Ｈは、●を付した端部側から進入して他方の端部側から抜ける。一方、第３コイル５では、平行磁界Ｈは、●を付していない端部側から進入して●を付した端部側から抜け、第４コイル６でも、平行磁界Ｈは、●を付していない端部側から進入して●を付した端部側から抜ける。
【００３１】
これにより、この平行磁界Ｈの通過に起因して、図２に示すように、第１コイル３には、●を付した端部側が正極側となる誘起電圧Ｖｓ１１が発生し、この第１コイル３に直列に接続されている第３コイル５には、逆に、●を付した端部側が負極側となる誘起電圧Ｖｓ１３が発生する。また、第２コイル４には、●を付した端部側が正極側となる誘起電圧Ｖｓ１２が発生し、この第２コイル４に直列に接続されている第４コイル６には、逆に、●を付した端部側が負極側となる誘起電圧Ｖｓ１４が発生する。
【００３２】
この場合、各コイル３，４，５，６を同一のターン数で形成しようとしても、それぞれのターン数には製造上の誤差に起因した若干のバラツキがあり、またコア部２ａ，２ｂが接合する各分離位置Ａ，Ｂでの磁気抵抗にもバラツキがある。このため、第１コイル３に発生する誘起電圧Ｖｓ１１の電圧値と第３コイル５に発生する誘起電圧Ｖｓ１３の電圧値とが不揃いの状態（ばらついた状態）で、また第２コイル４に発生する誘起電圧Ｖｓ１２の電圧値と第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１４の電圧値とが不揃いの状態（ばらついた状態）となっていることがある（すなわち、環状コア２の磁気回路が非対称性を有していることがある）。
【００３３】
この電流検出用センサ１では、互いに逆極性の状態（位相が反転した状態）で発生している誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３相互間のバラツキについては、第１直列回路２１全体に発生する誘起電圧（第１コイル３に発生する誘起電圧Ｖｓ１１と第３コイル５に発生する誘起電圧Ｖｓ１３の合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３））をモニタしつつ、可変抵抗器７ａを調節して誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３をバランスさせることにより、合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）をゼロボルトにする。同様にして、互いに逆極性の状態（位相が反転した状態）で発生している誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４相互のバラツキについても、第２直列回路２２全体に発生する誘起電圧（第２コイル４に発生する誘起電圧Ｖｓ１２と第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１４の合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４））をモニタしつつ、可変抵抗器８ａを調節して誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４をバランスさせることにより、合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）をゼロボルトにする。これにより、第１抵抗回路７および第２抵抗回路８を使用したバランス調整が完了する。
【００３４】
次いで、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を使用したバランス調整の手順について説明する。
【００３５】
図３に示すように、環状コア２に設けられた各分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向（図３中の上下方向）から、一点鎖線で示す外部磁界としての平行磁界Ｈ（一例として、磁束密度が一様に増加する平行磁界）を印加する。
【００３６】
この例では、図３に示すように、第１コイル３では、平行磁界Ｈは、●を付していない端部側から進入して●を付した端部側から抜け、第３コイル５でも、平行磁界Ｈは、●を付していない端部側から進入して●を付した端部側から抜ける。一方、第２コイル４では、平行磁界Ｈは、●を付した端部側から進入して他方の端部側から抜け、第４コイル６でも、平行磁界Ｈは、●を付した端部側から進入して他方の端部側から抜ける。
【００３７】
これにより、この平行磁界Ｈの通過に起因して、図４に示すように、第１コイル３には、●を付した端部側が負極側となる誘起電圧Ｖｓ１１が発生し、この第１コイル３に直列に接続されている第３コイル５にも、●を付した端部側が負極側となる誘起電圧Ｖｓ１３が発生する。また、第２コイル４には、●を付した端部側が正極側となる誘起電圧Ｖｓ１２が発生し、この第２コイル４に直列に接続されている第４コイル６にも、●を付した端部側が正極側となる誘起電圧Ｖｓ１４が発生する。
【００３８】
この場合、各コイル３，４，５，６のターン数についての上記のバラツキや、コア部２ａ，２ｂの各分離位置Ａ，Ｂでの上記の磁気抵抗のバラツキに起因して、同極性で発生する第１コイル３での誘起電圧Ｖｓ１１および第３コイル５での誘起電圧Ｖｓ１３の合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）の電圧値と、同じく同極性で発生する第２コイル４での誘起電圧Ｖｓ１２および第４コイル６での誘起電圧Ｖｓ１４の合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）の電圧値とが不揃いの状態（ばらついた状態）となっていることがある。
【００３９】
この電流検出用センサ１では、第１直列回路２１および第２直列回路２２の接続端部Ｅを基準として互いに同極性（同位相）の状態で発生している合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）および合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）相互間のバラツキについては、接続端部Ｅを基準として出力コネクタ１１の出力端子１１ａから出力される第１分圧電圧Ｖｄ１、および接続端部Ｅを基準として出力コネクタ１１の出力端子１１ｂから出力される第２分圧電圧Ｖｄ２をそれぞれモニタしつつ、可変抵抗器９ａおよび可変抵抗器１０ａを調節することにより、第１分圧電圧Ｖｄ１および第２分圧電圧Ｖｄ２を電圧値が最も大きくなる状態でバランスさせる。これにより、同じ接続端部Ｅを基準とする合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）および合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）の差動電圧として各出力端子１１ａ，１１ｂ間から出力される出力電圧Ｖｏは、合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）および合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）が同極性（同位相）で、かつバランス状態（同じ電圧）にあることから、ゼロボルトとなる（各Ｖｓ１１〜Ｖｓ１４は打ち消される）。これにより、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を使用したバランス調整が完了する。
【００４０】
次に、電流検出用センサ１の動作について図１，２を参照して説明する。なお、発明の理解を容易にするため、電流検出用センサ１がクランプしている電路１２に流れる交流電流は、図１，２に示すように紙面の手前側から奥側に向かって電流値が増加しつつ流れており、この交流電流に起因して環状コア２には、同図において破線で示す一方向に磁束Ｃが、磁束密度の増加状態で発生しているものとする。
【００４１】
この状態において、電流検出用センサ１では、図２に示すように、上記の磁束Ｃに起因して、第１コイル３には、●を付した端部側が正極となる誘起電圧Ｖ１が発生し、第２コイル４にも、●を付した端部側が正極となる誘起電圧Ｖ２が発生し、第３コイル５にも、●を付した端部側が正極となる誘起電圧Ｖ３が発生し、第４コイル６にも、●を付した端部側が正極となる誘起電圧Ｖ４が発生している。
【００４２】
この場合、電流検出用センサ１に対して、図１において一点鎖線で示すような平行磁界Ｈが印加されていたとしても、第１抵抗回路７および第２抵抗回路８を使用した上記のバランス調整により、この平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１を構成する第１コイル３および第３コイル５に逆極性の状態で発生する各誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３の電圧値が揃えられ、かつこの平行磁界Ｈに起因して第２直列回路２２を構成する第２コイル４および第４コイル６に逆極性の状態で発生する各誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４の電圧値が揃えられている。このため、この電流検出用センサ１では、各誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３は打ち消され、また各誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４も打ち消される。
【００４３】
また、電流検出用センサ１に対して、図３において一点鎖線で示すような平行磁界Ｈが印加されていたとしても、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を使用した上記のバランス調整により、この平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１および第２直列回路２２に接続端部Ｅを基準として同極性の状態で発生する合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３），（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）の各電圧値が揃えられているため、各合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３），（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）は打ち消される。
【００４４】
上記のようにして各コイル３，４，５，６に発生する各誘起電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４のうちの接続端部Ｅを基準として第１直列回路２１に発生する各誘起電圧Ｖ１，Ｖ３の合成電圧（Ｖ１＋Ｖ３）については、第３抵抗回路９が第１分圧電圧Ｖｄ１に分圧して出力し、接続端部Ｅを基準として第２直列回路２２に発生する各誘起電圧Ｖ２，Ｖ４の合成電圧（Ｖ２＋Ｖ４）については、第４抵抗回路１０が第２分圧電圧Ｖｄ２に分圧して出力する。
【００４５】
これにより、電流検出用センサ１は、接続端部Ｅを基準として第３抵抗回路９から出力される第１分圧電圧Ｖｄ１と、同じ接続端部Ｅを基準として第４抵抗回路１０から出力されて、第１分圧電圧Ｖｄ１に対して逆極性の（位相が反転している）第２分圧電圧Ｖｄ２との差動電圧（Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）を出力コネクタ１１の各出力端子１１ａ，１１ｂ間から出力電圧Ｖｏとして出力する。また、このようにして、電流検出用センサ１の出力コネクタ１１から出力されるこの出力電圧Ｖｏは、例えば、オシロスコープや電力計などの入力インピーダンスの高い測定装置に入力されて測定される。
【００４６】
なお、出力コネクタ１１から出力される出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する影響が大きな２方向（図１に示す方向と図２に示す方向）から外部磁界としての平行磁界Ｈが環状コア２に印加される例を挙げて説明したが、図示はしないが、この２方向以外の方向から、環状コア２に対して平行磁界Ｈが印加されている場合もある。この場合においては、上記の各バランス調整を行った状態であっても、各誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３や、各誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４は完全には打ち消されず、また各合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３），（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）も完全には打ち消されない。このため、出力コネクタ１１から出力される差動電圧（Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）には、平行磁界Ｈに起因して各コイル３，４，５，６に発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２，Ｖｓ１３，Ｖｓ１４の影響が残存することになる。しかしながら、環状コア２の一方のコア部２ａに第１コイル３および第３コイル５を形成し、かつ他方のコア部２ｂに第２コイル４および第４コイル６を形成して、上記の各バランス調整を行うことで、残存する各誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２，Ｖｓ１３，Ｖｓ１４の差動電圧（Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する影響が最小限に抑制されている。
【００４７】
このように、この電流検出用センサ１では、一対の分離位置Ａ，Ｂのうちの一方の分離位置Ａを挟んで環状コア２の一方のコア部２ａに第１コイル３が巻回されて形成されると共に分離位置Ａを挟んで他方のコア部２ｂに第２コイル４が巻回されて形成され、他方の分離位置Ｂを挟んで一方のコア部２ａに第３コイル５が巻回されて形成されると共に分離位置Ｂを挟んで他方のコア部２ｂに第４コイル６が巻回されて形成されている。また、環状コア２を一方向に巡る磁束Ｃによって第１コイル３、第２コイル４、第３コイル５および第４コイル６にそれぞれ生じる誘起電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の極性を基準としたときに、第１コイル３および第３コイル５は順極性の状態で直列接続されて第１直列回路２１を構成すると共に、第２コイル４および第４コイル６は順極性の状態で直列接続されて第２直列回路２２を構成し、この第１直列回路２１には、第１コイル３および第３コイル５に外部磁界としての平行磁界Ｈに起因して発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３のバランス調整を行うための第１抵抗回路７が接続され、第２直列回路２２には、第２コイル４および第４コイル６に発生する平行磁界Ｈに起因して発生する誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４のバランス調整を行うための第２抵抗回路８が接続されている。
【００４８】
したがって、この電流検出用センサ１によれば、演算増幅器などで構成された加算回路を使用しないことから電源を不要としつつ、図１に示すように、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂを含む仮想平面に対して直交する方向から印加される平行磁界Ｈに起因して第１コイル３および第３コイル５に発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３、並びに第２コイル４および第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４をそれぞれ打ち消すことができるため（すなわち、環状コア２の磁気回路についての非対称性を補正することができるため）、クランプした電路１２に流れる電流に応じて出力される出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減して、電路１２に流れる電流を高精度で測定することができる。また、第１直列回路２１に発生する誘導電圧（合成電圧（Ｖ１＋Ｖ３））、およびこの合成電圧（Ｖ１＋Ｖ３）と位相の反転する第２直列回路２２に発生する誘導電圧（合成電圧（Ｖ２＋Ｖ４））の差動電圧を出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）として出力するため、電源で作動する加算回路を用いることなく、出力電圧Ｖｏの振幅を大きくすることができる（大きなダイナミックレンジを確保することができる）。
【００４９】
また、この電流検出用センサ１では、第１直列回路２１の非接続端部Ｄには、第１直列回路２１の両端間に発生する誘起電圧（Ｖ１＋Ｖ３）の振幅を調整するための第３抵抗回路９が接続され、第２直列回路２２の非接続端部Ｆには、第２直列回路２２の両端間に発生する誘起電圧（Ｖ２＋Ｖ４）の振幅を調整するための第４抵抗回路１０が接続されている。
【００５０】
したがって、この電流検出用センサ１によれば、図３に示すように、さらに、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向から印加される平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１に発生する合成電圧（第１コイル３および第３コイル５に発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１３の合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３））と、第２直列回路２２に発生する合成電圧（第２コイル４および第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１２，Ｖｓ１４の合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４））とを独立して調整して、両合成電圧の差動電圧をゼロボルトにすることができる（小さくすることができる）ため、電路１２に流れる電流に応じて発生する出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減して、電路１２に流れる電流を一層高精度で測定することができる。
【００５１】
なお、上記の電流検出用センサ１では、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂで分離される一方のコア部２ａに形成（巻回）される２つの第１コイル３および第３コイル５を直列に接続し、他方のコア部２ｂに形成される２つの第２コイル４および第４コイル６を直列に接続する構成を採用しているが、図５，７に示す電流検出用センサ１Ａのように、一方の分離位置Ａを挟んでコア部２ａ，２ｂのそれぞれに形成された第１コイル３および第２コイル４を直列に接続し、他方の分離位置Ｂを挟んでコア部２ａ，２ｂのそれぞれに形成された第３コイル５および第４コイル６を直列に接続する構成を採用することもできる。以下、この電流検出用センサ１Ａについて説明する。なお、電流検出用センサ１と同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５２】
この電流検出用センサ１Ａは、図５に示すように、環状コア２、第１コイル３、第２コイル４、第３コイル５、第４コイル６、第１抵抗回路７、第２抵抗回路８、第３抵抗回路９、第４抵抗回路１０および出力コネクタ１１を備えて、活線の状態で電路１２を流れる電流（交流電流）を検出可能に構成されている。
【００５３】
この電流検出用センサ１Ａでは、一方の分離位置Ａを挟んで互いに異なるコア部２ａ，２ｂに形成された第１コイル３と第２コイル４とが、順極性の状態（第１コイル３および第２コイル４の異極同士（本例では、第１コイル３の正極側と第２コイル４の負極側）が接続される状態）で直列接続されて第１直列回路２１Ａを構成している。また、他方の分離位置Ｂを挟んで互いに異なるコア部２ａ，２ｂに形成された第３コイル５と第４コイル６とが、順極性の状態（第３コイル５および第４コイル６の異極同士（本例では、第３コイル５の負極側と第４コイル６の正極側）が接続される状態）で直列接続されて第２直列回路２２Ａを構成している。
【００５４】
また、第１直列回路２１Ａを構成する第１コイル３および第２コイル４の各接続端部が、第１抵抗回路７を構成する可変抵抗器７ａの可動端子に接続され、第２直列回路２２Ａを構成する第３コイル５および第４コイル６の各接続端部が、第２抵抗回路８を構成する可変抵抗器８ａの可動端子に接続されている。また、第１抵抗回路７が直列に接続された第１直列回路２１Ａ、および第２抵抗回路８が直列に接続された第２直列回路２２Ａは、順極性の状態（異極となる端部Ｅ同士が接続された状態）で互いに直列接続されている。
【００５５】
この電流検出用センサ１Ａにおいても、図５に示すように、各分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向から平行磁界Ｈが印加されている状態においては、電流検出用センサ１と同様にして、図６に示すように、各コイル３，４，５，６に誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２，Ｖｓ１３，Ｖｓ１４が発生する。このため、電流検出用センサ１と同様にして、可変抵抗器７ａを調節して第１コイル３に発生する誘起電圧Ｖｓ１１と、第２コイル４に発生する誘起電圧Ｖｓ１２とをバランスさせることにより、平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１Ａに発生する合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１２）をゼロボルトにすることができると共に、可変抵抗器８ａを調節して第３コイル５に発生する誘起電圧Ｖｓ１３と、第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１４とをバランスさせることにより、平行磁界Ｈに起因して第２直列回路２２Ａに発生する合成電圧（Ｖｓ１３＋Ｖｓ１４）をゼロボルトにすることができる。
【００５６】
また、図７に示すように、分離位置Ａ，Ｂを含む仮想平面に対して直交する方向から平行磁界Ｈが印加されている状態においては、電流検出用センサ１と同様にして、図８に示すように、各コイル３，４，５，６に誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２，Ｖｓ１３，Ｖｓ１４が発生する。このため、電流検出用センサ１と同様にして、可変抵抗器９ａおよび可変抵抗器１０ａを調節して、第１分圧電圧Ｖｄ１および第２分圧電圧Ｖｄ２を電圧値が最も大きくなる状態でバランスさせることにより、同じ接続端部Ｅを基準とする合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１２）および合成電圧（Ｖｓ１３＋Ｖｓ１４）の差動電圧として各出力端子１１ａ，１１ｂ間から出力される平行磁界Ｈに起因した出力電圧Ｖｏをゼロボルトにすることができる。
【００５７】
したがって、この電流検出用センサ１Ａにおいても、電源を不要としつつ、図５に示すように、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向から印加される平行磁界Ｈに起因して第１コイル３および第２コイル４に発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２、並びに第３コイル５および第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１３，Ｖｓ１４をそれぞれ打ち消すことができるため（すなわち、環状コア２の磁気回路についての非対称性を補正することができるため）、クランプした電路１２に流れる電流に応じて発生する出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減して、電路１２に流れる電流を高精度で測定することができる。また、第１直列回路２１Ａに発生する誘起電圧（合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１２））、およびこの誘起電圧と位相の反転する第２直列回路２２Ａに発生する誘起電圧（合成電圧（Ｖｓ１３＋Ｖｓ１４））の差動電圧を出力電圧Ｖｏとして出力するため、電源で作動する加算回路を用いることなく、出力電圧Ｖｏの振幅を大きくすることができる（大きなダイナミックレンジを確保することができる）。
【００５８】
また、この電流検出用センサ１Ａでは、第１直列回路２１Ａの非接続端部Ｄには、第１直列回路２１Ａの両端間に発生する誘起電圧（Ｖ１＋Ｖ２）の振幅を調整するための第３抵抗回路９が接続され、第２直列回路２２Ａの非接続端部Ｆには、第２直列回路２２Ａの両端間に発生する誘起電圧（Ｖ３＋Ｖ４）の振幅を調整するための第４抵抗回路１０が接続されている。
【００５９】
したがって、この電流検出用センサ１Ａにおいても、図７に示すように、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂを含む仮想平面に対して直交する方向から印加される平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１Ａに発生する合成電圧（第１コイル３および第２コイル４に発生する誘起電圧Ｖｓ１１，Ｖｓ１２の合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１２））と、第２直列回路２２Ａに発生する合成電圧（第３コイル５および第４コイル６に発生する誘起電圧Ｖｓ１３，Ｖｓ１４の合成電圧（Ｖｓ１３＋Ｖｓ１４））とを独立して調整して、両合成電圧の差動電圧をゼロボルトにすることができる（小さくすることができる）ため、電路１２に流れる電流に応じて発生する差動電圧（Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減して、電路１２に流れる電流を一層高精度で測定することができる。
【００６０】
なお、上記の電流検出用センサ１，１Ａでは、可変抵抗器９ａおよび固定抵抗器９ｂで第３抵抗回路９を構成し、可変抵抗器１０ａおよび固定抵抗器１０ｂで第４抵抗回路１０を構成しているが、図９に示す電流検出用センサ１Ｂのように、第３抵抗回路９を可変抵抗器９ａのみで構成し、第４抵抗回路１０を可変抵抗器１０ａのみで構成することもできる。なお、この電流検出用センサ１Ｂは、一例として、電流検出用センサ１の第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を変更して構成したものである。また、説明は省略するが、電流検出用センサ１Ａの第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を同様に変更して構成することもできる。さらに、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０のいずれか一方のみを可変抵抗器のみで構成することもできる。
【００６１】
この電流検出用センサ１Ｂでは、可変抵抗器９ａを第１直列回路２１に並列に接続し、可変抵抗器１０ａを第２直列回路２２に並列に接続する。この構成においても、可変抵抗器９ａおよび可変抵抗器１０ａが、第１直列回路２１や第２直列回路２２に対するシャント抵抗として機能する程度の抵抗値とすることにより、第１直列回路２１に発生する合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）を可変抵抗器９ａを用いて調整することができ、また第２直列回路２２に発生する合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）を可変抵抗器１０ａを用いて調整することができる。
【００６２】
したがって、この電流検出用センサ１Ｂにおいても、電源を不要としつつ、電流検出用センサ１，１Ａと同様にして、環状コア２の磁気回路についての非対称性を補正することができるため、クランプした電路１２に流れる電流に応じて発生する出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減し、かつ大きなダイナミックレンジを確保した状態で、電路１２に流れる電流を高精度で測定することができる。
【００６３】
また、この電流検出用センサ１Ｂにおいても、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０を使用することにより、電流検出用センサ１と同様にして、環状コア２の各分離位置Ａ，Ｂを結ぶ仮想線分と平行な方向から印加される平行磁界Ｈに起因して第１直列回路２１に発生する合成電圧（Ｖｓ１１＋Ｖｓ１３）と、第２直列回路２２に発生する合成電圧（Ｖｓ１２＋Ｖｓ１４）とを独立して調整して、両合成電圧の差動電圧をゼロボルトにすることができる（小さくすることができる）ため、電路１２に流れる電流に応じて発生する出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１＋Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ４）に対する平行磁界Ｈの影響を低減して、電路１２に流れる電流を高精度で測定することができる。
【００６４】
また、図１０に示す電流検出用センサ１Ｃのように、出力コネクタ１１の出力端子１１ａと出力端子１１ｂとの間に直列に接続された第１直列回路２１および第２直列回路２２における第１直列回路２１の非接続端部（第１コイル３の負極側の端部）Ｄと、第２直列回路２２の非接続端部（第２コイル４の正極側の端部）Ｆとの間に、半固定抵抗３１を接続する構成を採用することもできる。この電流検出用センサ１Ｃでは、半固定抵抗３１の可動端子を第１直列回路２１および第２直列回路２２の接続端部Ｅに接続することで、半固定抵抗３１を、第３抵抗回路９および第４抵抗回路１０の両回路として機能させることができる結果、装置構成を簡易にすることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 電流検出用センサ
２ 環状コア
２ａ，２ｂ コア部
３ 第１コイル
４ 第２コイル
５ 第３コイル
６ 第４コイル
７ 第１抵抗回路
８ 第２抵抗回路
９ 第３抵抗回路
１０ 第４抵抗回路
２１ 第１直列回路
２２ 第２直列回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って離間した一対の分離位置で２つのコア部に分離可能な環状コアと、
前記一対の分離位置のうちの一方の分離位置を挟んで前記２つのコア部のうちの一方のコア部に巻回された第１コイルおよび当該２つのコア部のうちの他方のコア部に巻回された第２コイルと、
前記一対の分離位置のうちの他方の分離位置を挟んで前記一方のコア部に巻回された第３コイルおよび前記他方のコア部に巻回された第４コイルとを備え、電路に流れる電流を検出可能に構成された電流検出用センサであって、
前記環状コアを一方向に巡る磁束によって前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ生じる誘起電圧の極性を基準としたときに、前記第１コイルおよび前記第３コイルは順極性の状態で直列接続されて第１直列回路を構成すると共に、前記第２コイルおよび前記第４コイルは順極性の状態で直列接続されて第２直列回路を構成し、
前記第１直列回路には、前記第１コイルおよび前記第３コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第１抵抗回路が接続され、
前記第２直列回路には、前記第２コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第２抵抗回路が接続され、
前記第１直列回路および前記第２直列回路は、順極性の状態で直列接続されて、当該第１直列回路の両端間および当該第２直列回路の両端間にそれぞれ発生する前記誘起電圧の差動電圧をそれぞれの非接続端部間から出力する電流検出用センサ。
【請求項２】
周方向に沿って離間した一対の分離位置で２つのコア部に分離可能な環状コアと、
前記一対の分離位置のうちの一方の分離位置を挟んで前記２つのコア部のうちの一方のコア部に巻回された第１コイルおよび当該２つのコア部のうちの他方のコア部に巻回された第２コイルと、
前記一対の分離位置のうちの他方の分離位置を挟んで前記一方のコア部に巻回された第３コイルおよび前記他方のコア部に巻回された第４コイルとを備え、電路に流れる電流を検出可能に構成された電流検出用センサであって、
前記環状コアを一方向に巡る磁束によって前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ生じる誘起電圧の極性を基準としたときに、前記第１コイルおよび前記第２コイルは順極性の状態で直列接続されて第１直列回路を構成すると共に、前記第３コイルおよび前記第４コイルは順極性の状態で直列接続されて第２直列回路を構成し、
前記第１直列回路には、前記第１コイルおよび前記第２コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第１抵抗回路が接続され、
前記第２直列回路には、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第２抵抗回路が接続され、
前記第１直列回路および前記第２直列回路は、順極性の状態で直列接続されて、当該第１直列回路の両端間および当該第２直列回路の両端間にそれぞれ発生する前記誘起電圧の差動電圧をそれぞれの非接続端部間から出力する電流検出用センサ。
【請求項３】
前記第１直列回路の前記非接続端部には、当該第１直列回路の両端間に発生する前記誘起電圧の振幅を調整するための第３抵抗回路が接続され、
前記第２直列回路の前記非接続端部には、当該第２直列回路の両端間に発生する前記誘起電圧の振幅を調整するための第４抵抗回路が接続されている請求項１または２記載の電流検出用センサ。
【請求項１】
周方向に沿って離間した一対の分離位置で２つのコア部に分離可能な環状コアと、
前記一対の分離位置のうちの一方の分離位置を挟んで前記２つのコア部のうちの一方のコア部に巻回された第１コイルおよび当該２つのコア部のうちの他方のコア部に巻回された第２コイルと、
前記一対の分離位置のうちの他方の分離位置を挟んで前記一方のコア部に巻回された第３コイルおよび前記他方のコア部に巻回された第４コイルとを備え、電路に流れる電流を検出可能に構成された電流検出用センサであって、
前記環状コアを一方向に巡る磁束によって前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ生じる誘起電圧の極性を基準としたときに、前記第１コイルおよび前記第３コイルは順極性の状態で直列接続されて第１直列回路を構成すると共に、前記第２コイルおよび前記第４コイルは順極性の状態で直列接続されて第２直列回路を構成し、
前記第１直列回路には、前記第１コイルおよび前記第３コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第１抵抗回路が接続され、
前記第２直列回路には、前記第２コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第２抵抗回路が接続され、
前記第１直列回路および前記第２直列回路は、順極性の状態で直列接続されて、当該第１直列回路の両端間および当該第２直列回路の両端間にそれぞれ発生する前記誘起電圧の差動電圧をそれぞれの非接続端部間から出力する電流検出用センサ。
【請求項２】
周方向に沿って離間した一対の分離位置で２つのコア部に分離可能な環状コアと、
前記一対の分離位置のうちの一方の分離位置を挟んで前記２つのコア部のうちの一方のコア部に巻回された第１コイルおよび当該２つのコア部のうちの他方のコア部に巻回された第２コイルと、
前記一対の分離位置のうちの他方の分離位置を挟んで前記一方のコア部に巻回された第３コイルおよび前記他方のコア部に巻回された第４コイルとを備え、電路に流れる電流を検出可能に構成された電流検出用センサであって、
前記環状コアを一方向に巡る磁束によって前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ生じる誘起電圧の極性を基準としたときに、前記第１コイルおよび前記第２コイルは順極性の状態で直列接続されて第１直列回路を構成すると共に、前記第３コイルおよび前記第４コイルは順極性の状態で直列接続されて第２直列回路を構成し、
前記第１直列回路には、前記第１コイルおよび前記第２コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第１抵抗回路が接続され、
前記第２直列回路には、前記第３コイルおよび前記第４コイルにそれぞれ発生する前記誘起電圧のバランス調整を行うための第２抵抗回路が接続され、
前記第１直列回路および前記第２直列回路は、順極性の状態で直列接続されて、当該第１直列回路の両端間および当該第２直列回路の両端間にそれぞれ発生する前記誘起電圧の差動電圧をそれぞれの非接続端部間から出力する電流検出用センサ。
【請求項３】
前記第１直列回路の前記非接続端部には、当該第１直列回路の両端間に発生する前記誘起電圧の振幅を調整するための第３抵抗回路が接続され、
前記第２直列回路の前記非接続端部には、当該第２直列回路の両端間に発生する前記誘起電圧の振幅を調整するための第４抵抗回路が接続されている請求項１または２記載の電流検出用センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１４１１５１（Ｐ２０１２−１４１１５１Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９２１５３（Ｐ２０１０−２９２１５３）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]