電能測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及可簡易且小的結構測定被高頻電路或電池消耗的電能的各種薄 膜傳感器型的電能測量裝置。
【背景技術】
[0002] 近年來，在完備利用因特網等的環境方面，正在進行包含電能的遠距離檢測的測 量系統的開發。目前，在電能的測量中，使用將使用的電能量變換為圓盤的旋轉數并進行積 算運算的積算電量表。最近，對該積算電量表新附加檢測旋轉的傳感器或電流計（CT)、電壓 計（PT)，通過進行電子電路或微處理機的乘法計算，測量電能。
[0003] 但是，積算電量表的裝置構成復雜，裝置大型化。另外，積算電量表因機械地輸出 電能，所W存在不能進行數字管理的課題。另外，由于將使用的電能變換為圓盤的旋轉，所 W產生損失，可能會消耗多余的能量。
[0004] 因此，期望可W將消耗電能直接作為電氣量進行測定，并且可W小型化及集成化 的電能計的開發。
[0005] 作為可小型化及集成化的電能計，例如提案有利用磁性薄膜的磁阻效應，可將消 耗電能直接作為電氣量進行測定的電能測量裝置或磁場傳感器（非專利文獻1、2)。該是使 用相對于流過交流的一次導體平行安置的（基板上構成的）磁性薄膜，經由電阻在該磁性 薄膜的兩端施加一次電壓，從磁性薄膜的兩端獲取輸出的電能測量裝置及磁場傳感器。該 電能測量裝置等中，采用從2倍頻率成分的振幅值獲取電能IV的方式。
[0006] 該電能測量裝置等中，在由磁性薄膜構成的強磁性體內，著眼于利用通過電 流和磁化形成的角度改變該磁性體的電阻值的現象即平面霍爾效應（Planar化11 effect(P肥)），可W沒有偏置磁場地獲得線形特性該一點，獲取與電能成比例的信號成分 (將該電能測量裝置稱作"平面霍爾型電能測量裝置"或叩肥型電能測量裝置"。）。
[0007] 此外，在此使用的磁場傳感器是將外部磁場的變化變換成電信號的元件，構圖強 磁性薄膜或半導體薄膜等磁性薄膜，在該磁性薄膜的圖案中流過電流，作為電壓變化將外 部磁場的變化變換成電信號。
[000引但是，在P肥型電能測量裝置中，必須要在與一次導體的負載電流正交的方向上 獲取由磁性薄膜檢測的電壓輸出。目P，必須要在磁性薄膜的寬度方向的兩端輸出電壓。因 此，在P肥型電能測量裝置中，需要磁性薄膜為某種程度的寬幅，而不能使用窄幅形狀（在 此，例如是指在直線形狀?長方形狀的長度方向細的形狀）的磁性薄膜。
[0009] 另外，P肥型電能測量裝置中，也存在必須要由橋接電路結構構成磁性薄膜的形狀 的限制。該意味著，在P肥型電能測量裝置中，難W在高頻電路所使用的微波傳輸線路或共 面線路等特殊的線路上進行設置。
[0010] 另外，作為高頻用的電能測定裝置，也存在福射熱測量器或精密測量器，它們為復 雜大型的結構，且價格非常高昂，不能耐受各器件或各設施各自的電能測定?檢測。
[0011] 現有技術文獻
[001引專利文獻
[0013] 專利文獻1;日本特開平10-232259號公報
[0014] 非專利文獻
[0015] 非專利文獻1;使用磁性膜的薄膜電能計（電氣學會磁性研究會資料VOL.MAG-05N〇. 182)
[0016] 非專利文獻2;使用磁性膜的薄膜電能計（電氣學會磁性研究會資料VOL.MAG-05N〇. 192)
[0017] 發明所要解決的課題
[001引就使用磁性薄膜的電能計而言，電流流通的導線和磁性薄膜的位置關系至為重 要。作為公開磁性薄膜和導線間的關系的情況，專利文獻1的漏電檢測裝置是簡便的，另 夕F，也可W實現某種程度的小型化。但是，由于使用環狀的磁性體，所W必然其小型化受限。 另外，由于需要使來自電源的電線A及電線B通過環的孔，所W在電線粗的情況下，環狀的 磁性體自身增大。另外，要對已配置好的電線配置環狀的磁性體未必是容易的。例如，如夾 持型電流計那樣，可W開放環狀磁性體的一部分，從開放部分將電線放入孔中，環狀磁性體 要再次形成磁通的閉路，需要還原的時間。
[0019] 另外，為了小型化而將電路基板自身集成化時，必須將來自電源的電源線圖案2 線同時地用磁性體包圍，因此，之后的安裝極其困難。使用磁性薄膜的電能計也需要可W之 后在已設置的狀態的配線上安裝，并且無論設置在配線的何處，都能夠確定配線和磁性薄 膜的位置關系。
【發明內容】
[0020] 用于解決課題的技術方案
[0021] 本發明是鑒于上述的課題而創立的，提供一種電能測量裝置，即使在已配線了的 電路中，之后也可W容易地設置，另外，也可W小型化。
[0022] 更具體而言，本發明提供一種電能測量裝置，測量被由電源、負載、連接所述電源 及所述負載之間的一對電線構成的被測量電路消耗的電能，其特征在于，該電能測量裝置 具有：
[0023] 一對連接端子，用于將所述負載并聯連接于所述電源；
[0024] 傳感器部，其具有在磁性膜的兩端設有元件端子的磁性元件、與所述磁性元件串 聯連接的測量電阻、檢測所述磁性元件的電壓變化并輸出規定的成分的檢測裝置，該傳感 器部經由所述一對連接端子與所述被測量電路連接；
[0025] 傳感器單元，其由多個所述傳感器部構成；
[0026] 加法裝置，其將所有所述傳感器部的所述檢測裝置的輸出相加；
[0027] 固定裝置，其將所述傳感器部的所述磁性元件固定于距成為配置一所述電線的位 置基準的假想軸等距離的位置，并且W與所述假想軸相對的朝向。
[00測發明效果
[0029] 本發明的電能測量裝置由于具有使用磁性薄膜的傳感器部，所W可W減薄制作傳 感器部。因此，對于已完成的被測量電路，之后也可W進行配設。另外，由于采用由傳感器 部分夾持作為被測量對象的導線的構造，所W能夠W充分的測量精度確保傳感器位置和導 線的位置關系。
【附圖說明】
[0030] 圖1是表示本發明所使用的磁性元件的結構的圖；
[0031] 圖2是說明磁性元件的動作的圖；
[0032] 圖3是表示實施了條紋形狀的導體圖案的磁性元件（螺旋條紋型）的圖；
[0033] 圖4是表示使用了磁性元件的電能測量裝置的結構的圖；
[0034] 圖5是示例本發明的電能測量裝置的外觀的立體圖；
[0035] 圖6是表示磁性元件和電線的配置關系的圖；
[0036]圖7是表示磁性元件為一個的情況和磁性元件為兩個的情況下的測量誤差的坐 標圖；
[0037] 圖8是表示磁性元件和電線的配置關系（還有X坐標和Y坐標）的圖；
[003引圖9是表示對電線在X方向錯位時的電能測量結果造成的影響的坐標圖；
[0039] 圖10是表示實施方式1的電能測量裝置的接線圖的圖；
[0040] 圖11是示例框架的其它形狀的圖；
[0041] 圖12是示例框架的其它形狀的圖；
[0042] 圖13是示例框架的其它形狀的圖；
[0043] 圖14是示例框架的其它形狀的圖；
[0044] 圖15是表示實施方式2的框架實現的磁性元件的配置關系的示意圖；
[0045] 圖16是表示使用了S個磁性元件的情況下的電能測量值的變動的坐標圖；
[0046] 圖17是表示使用了兩個磁性元件的情況下的電能測量值的變動的坐標圖；
[0047] 圖18是表示使用了四個磁性元件的情況下的磁性元件的配置關系的示意圖；
[0048] 圖19是表示使用了四個磁性元件的情況下的電能測量值的變動的坐標圖；
[0049] 圖20是表示電線93a從假想軸17的錯位和電能測量的最大誤差的關系的坐標 圖；
[0化0]圖21是表示磁性元件的個數和最大誤差的關系的坐標圖；
[0化1] 圖22是在磁性元件之間配置了永久磁鐵或高磁導率材料的框架lOf的示意圖； [0化2] 圖23是示例傳感器部30的其它結構的圖；
[0化3] 圖24是示例傳感器部30的其它結構的圖；
[0化4] 圖25是示例傳感器部30的其它結構的圖。
[005引符號說明 [0056] 1、2電能測量裝置
[0化7] 10傳感器單元
[0化引 12a、12b連接端子
[0059] 14 (14a、14b、14c、14d)磁性元件
[0060] 17假想軸
[0061] 21檢測器電源
[0062] 22(22a、22b)測量電阻
[0063] 25 (25a、25b)差分放大器
[0064] 26 (26a、26b)后處理裝置
[00化]27(27a、27b)檢測裝置
[0066] 28加法裝置
[0067] 2化放大器
[0068] 30(30a、30b、30c、30d)傳感器部
[0069] 34控制裝置
[0070] 35顯示裝置
[007U 50 售體
[007引 51支架
[0073] 52 框架
[0074] 53止動件
[0075] 56 框架
[0076] 56f平面部
[0077] 56w固定壁
[007引 57框架
[0079] 57a、57b框架片
[0080] 57m、57n邊框化ind)
[0081] 58a、58b (框架片的）傾斜面
[0082] 59a、59b 切線
[008引 90被測量電路
[0084] 91 電源
[0085] 92 負載
[0086] 93(93a、93b)電線（電源線）
[0087] 93c導線
[008引 94屏蔽鏈裝（shield)
[0089] 140a、140b磁性元件
[0090] 141 基板
[0091] 142磁性膜
[0092] 143 (143a、143b)、144 (144a、144b)元件端子
[0093] 145(14貼、14化）偏置裝置
[0094] 148 導體
[0095] 149永久磁鐵
[0096] 1430a、1430b、1440a、1440b元件端子
[0097] 1450a、1450b偏置裝置
[009引 EA易磁化軸
[0099] L電線的間隔
[0100] M磁化
[0101] H外部磁場
[0102] Hbias偏置磁場
[0103]Hinv電線93b產生的磁場
[0104] R