電流檢測器的制造方法
【專利摘要】本發明提供電流檢測器，其是一種無需伴隨復雜的動作以簡易的結構來消除磁滯的影響的技術。該電流檢測器(100)具備：磁性體磁芯(102)，其沿著在被檢測電流(If)導通時產生的磁場的環繞方向以環狀進行配置，在一部分上形成有配置霍爾元件(106)的間隙102d；以及消磁電路(150)，其針對設置于磁性體磁芯(102)的消磁用線圈(156)以預定范圍內的頻率施加具有預定的衰減特性的交流電流，由此消除在磁性體磁芯(102)中殘留的磁通。
【專利說明】
電流檢測裔
技術領域
[0001]本發明涉及利用磁芯來收束基于被檢測電流的導通而產生的磁通的類型的電流檢測器。
【背景技術】
[0002]在這種采用磁芯的類型的電流檢測器中具有以下這樣的問題，即當在動作中于導體內產生大大超出額定值的過電流時，由于磁芯的殘留磁通而對檢測精度產生影響(殘留所謂的磁滯)。因此，目前在具有檢測磁芯和檢測線圈的直流電流傳感器中，公知有著眼于消除檢測磁芯的磁滯的現有技術(例如，參照專利文獻1 )。
[0003]該現有技術涉及針對使在被檢測電流導通時產生的磁場進行收束的檢測磁芯以垂直方向連結使其一部分產生磁性間隙的勵磁磁芯成為一體化的直流電流傳感器，作為電流傳感器是極特殊的形態。即，雖然與檢測磁芯一體化的勵磁磁芯產生交變磁場，使檢測磁芯的一部分周期性地成為磁性的間隙狀態，但在間隙形成中，磁開關為關斷，在間隙消失中，磁開關為接通，所以可利用此反復來在檢測線圈中產生電動勢，進行電流檢測。但是，在此狀態下由于軟質磁性材料具有的保磁力的影響而導致產生了來自檢測線圈的輸出電壓(輸出特性)的磁滯現象，因此要通過對檢測磁芯進一步配置調制線圈，使在調制線圈中產生的交變磁場與檢測磁芯重疊并且測定在被檢測導線中流動的直流電流，來消除上述保磁力的影響。
[0004]在此基礎之上，現有技術著眼于當在電流檢測中對調制線圈進行通電時，在微小的電流區域內檢測電路在電氣上達到了飽和，從而難以從由檢測線圈獲得的信號中分離調制交流電流信號和被測恒流信號這樣的情況，重新設置脫磁期間，成為完全脫磁狀態，然后設置檢測期間，以防止檢測電路的電飽和。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻I:日本特開平10-68744號公報(段落0018-0023等)
【發明內容】
[0008]發明所要解決的課題
[0009]但是，上述的現有技術在基于其特殊形態的復雜性上具有困難。即，在對原來的檢測磁芯與勵磁磁芯加入調制線圈的結構中，為了去除檢測磁芯具有的保磁力所引起的磁滯，而使在調制線圈中產生的交變磁場特意與檢測磁芯進行重疊，但這里顯然檢測線圈與檢測電路始終進行連接。然而，在重新設置的脫磁期間中需要防止檢測電路的電飽和，接下來從檢測電路中分離檢測線圈，并且，當脫磁期間結束時必須進行再次重新連接這樣的復雜動作。
[0010]因此，本發明提供了無需伴隨復雜的動作、利用簡易的結構來消除磁滯的影響的技術。
[0011]解決問題的手段
[0012]為了解決上述的課題，本發明采用以下的解決手段。
[0013]即，本發明是在磁性體磁芯上形成的間隙內配置磁檢測元件來檢測電流的類型的電流檢測器，其適合所謂開放型、伺服型這樣的正統形態的類型。
[0014]在此基礎之上，本發明具有消磁電路，該消磁電路針對在磁性體磁芯上設置的繞組，以預定范圍內的頻率施加具有預定的衰減特性的交流電流，由此消除在磁性體磁芯中殘留的磁通。
[0015]根據本發明的電流檢測器，即使產生由磁性體磁芯的殘留磁通引起的磁滯的影響，也能夠利用消磁電路所施加的交流電流來去除磁滯。另外，因為在被檢測電流的測定(電流的檢測)中采用磁檢測元件，所以不需要伴隨在消磁電路所產生的交流電流的施加中分離任何電氣連接、之后再重新連接這樣的復雜動作，可成為簡易的結構。
[0016]在本發明中，消磁電路優選以8kHz至17kHz的范圍內的頻率施加交流電流的方式。這樣的頻率的范圍與被檢測電流的額定值或磁性體磁芯的保磁力等個別的特性無關，具有通用性。因此，不需要事前精查個別的特性來決定頻率，能夠獲得簡易且便利性高的電流檢測器。
[0017]另外，在本發明中，消磁電路施加作為預定的衰減特性，衰減時間為5ms至100ms的交流電流。此外，因為在經過衰減時間之后，完成去除磁性體磁芯的殘留磁通所引起的磁滯，所以以后不需要反復施加交流電流，可直接繼續進行電流的檢測。
[0018]本發明的電流檢測器可構成為具有反饋電路的伺服型。在此情況下，消磁電路可對反饋電路的二次繞組施加交流電流。由此，不需要設置其它專用的繞組，就能夠將繞組的使用量抑制到較少。
[0019]另外，在本發明中，消磁電路優選從開始被檢測電流的導通的時刻起開始交流電流的施加的方式。或者，消磁電路可以從開始對磁檢測元件供給驅動功率的時刻起，開始施加交流電流。
[0020]S卩，被檢測電流的導通開始或對磁檢測元件供給驅動功率的供給開始意味著向應用本發明的電流檢測器的某些系統(電氣設備)投入電源的時刻。通過在這樣的時刻消磁電路開始施加交流電流，并與其衰減一起去除磁滯的影響，能夠使電流檢測器從系統的電源投入開始之初就穩定且高精度地進行檢測動作。
[0021]發明效果
[0022]根據本發明，無需伴隨復雜的動作，能夠以簡易的結構來消除磁滯的影響。
【附圖說明】
[0023]圖1是概括地示出第I實施方式的電流檢測器的結構的立體圖。
[0024]圖2是概括地示出消磁電路對消磁用線圈所施加的交流電流的波形的圖。
[0025]圖3是概括地示出用于確認采用消磁電路的磁滯去除效果的實驗模型(電流檢測器采樣)的結構的圖。
[0026]圖4是示出磁滯去除試驗的結果的圖。
[0027]圖5是示出將交流電流的頻率設定為1kHz時的磁滯去除效果的結果的圖。
[0028]圖6是根據圖5的測定結果使交流電流的實效值與磁滯變化量的關系呈曲線的圖。
[0029]圖7(A)、圖7(B)是示出使施加的電流的頻率與電流值的條件保持各種不同時的試驗結果的圖。
[0030]圖8(A)、圖8(B)是示出使施加的電流的頻率與電流值的條件保持各種不同時的試驗結果的圖。
[0031 ]圖9是示出第2實施方式的電流檢測器的結構的概略圖。
[0032]圖10是示出第3實施方式的電流檢測器的結構的概略圖。
[0033]圖11是示出第1、第2、第3實施方式的消磁電路的結構的概略圖。
[0034]標號說明
[0035]100、200、300 電流檢測器
[0036]102磁性體磁芯
[0037]102d間隙
[0038]104二次繞組
[0039]106霍爾元件
[0040]108專用電路[0041 ]150 消磁電路
【具體實施方式】
[0042]以下，參照附圖來說明本發明的實施方式。
[0043][第I實施方式]
[0044]圖1是示出第I實施方式的電流檢測器100的結構的概略圖。以下，說明電流檢測器100的結構。
[0045][磁性體磁芯]
[0046]電流檢測器100具備例如在材料中采用透磁合金的磁性體磁芯102，該磁性體磁芯102作為整體構成近似角環形狀。在磁性體磁芯102的內側(環的內周)形成近似矩形狀的電流導通部102a，在該電流導通部102a中插通總線(bus bar)等導體105( —次繞組)。電流檢測器100將通過導體105的電流作為檢測對象，沿著在導體105內流動被檢測電流(If)時產生的磁場的環繞方向，環狀地配置磁性體磁芯102。此外，在被檢測電流(If)是比較低的水準(微弱電流)時，可將導體105纏繞于磁性體磁芯102。
[0047][間隙]
[0048]如上述那樣，磁性體磁芯102構成近似角環形狀，因此，在磁性體磁芯102內分別含有一對短邊部102b以及長邊部102c。另外，在磁性體磁芯102內，例如通過部分地切開I個長邊部102c的中途來形成間隙102d。此外，在短邊部102b可形成間隙102d。
[0049][磁檢測元件]
[0050]電流檢測器100作為磁力檢測用元件的一例，具備霍爾元件106(可以是MR元件、MI元件)。霍爾元件106在插入到間隙102d內的狀態下被安裝于磁性體磁芯102上。此外，霍爾元件106是例如通過樹脂密封來進行封裝的電子部件，在各個霍爾元件106中，例如通過未圖示的電源電路來供給驅動電壓(例如+5V) ο霍爾元件106輸出與在間隙102d中產生的磁場的強度(磁通)相應的電壓信號(霍爾電壓)。
[0051][專用電路]
[0052]另外，電流檢測器100具備專用電路108。該專用電路108例如是面向第I實施方式這樣的伺服型的電流檢測器100使結構最優化并在內部封裝專用設計的電路的電子部件(離散(discrete)產品)。在專用電路108中，除了從未圖示的電源電路供給驅動電壓(例如+5V)之外，還輸入從霍爾元件106輸出的電壓信號。另外，專用電路108作為參照端口具有REFIN以及REFOUT(例如+2.5V)。
[0053][反饋電路]
[0054]如上述那樣，第I實施方式的電流檢測器100是伺服型，因此具備作為反饋電路的構成要素。反饋電路除了例如在上述的專用電路108內具有未圖示的差動放大器之外，還具有與專用電路108連接的二次繞組104。例如，在纏繞于磁性體磁芯102的一個長邊部102c的狀態下形成有二次繞組104。二次繞組104根據來自霍爾元件106的電壓信號，供給在專用電路108內生成的反饋電流(Ih)，由此以抵消被檢測電流(If)所產生的磁場的方向的方式產生逆磁場。此外，在反饋電路中設置有負載電阻110，二次繞組104的電流輸出(Ih)經由負載電阻110轉換為電壓輸出(Vout)。
[0055][消磁電路]
[0056]另外，電流檢測器100具有消磁電路150。該消磁電路150消除磁性體磁芯102的殘留磁通(所謂的磁滯去除)。因此，在磁性體磁芯102上與上述二次繞組104區別地纏繞有消磁用線圈156，消磁電路150對消磁用線圈156施加交流電流。具體地說，消磁電路150具有振蕩電路152以及衰減電路154。其中，振蕩電路152以預定范圍的頻率生成交流電流，衰減電路154使其衰減后施加到消磁用線圈156上。
[0057]具有振蕩電路和衰減電路的消磁電路例如可由圖11所示的電路構成。電阻R、電容C、電感L的常數不被圖11的常數所限定，可進行適當變更。
[0058][交流波形]
[0059]圖2是概括地示出消磁電路150對消磁用線圈156所施加的交流電流的波形的圖。
[0060]消磁電路150的振蕩電路152生成例如用以下的式子表示的交流電流(Ipp)。
[0061]Ipp = Vh/Vgain.If
[0062]在上式中，
[0063]Vh:磁滯電壓
[0064]Vgain:0.625V
[0065]If:被檢測電流(額定值)。
[0066]另外，將交流電流(Ipp)的頻率設定在8kHz?17kHz的范圍內。衰減電路154使交流電流(Ipp)隨著時間的經過衰減，從施加開始在衰減時間Ts內大致使電流值成為O。這里，將衰減時間Ts例如設為50ms。此外，衰減時間Ts例如能夠設定在5ms?100ms的范圍內。
[0067][頻率范圍的設定]
[0068]這里，說明將交流電流(1卯)的頻率設定在8kHz?17kHz的范圍內的根據。，基于以下的試驗來設定頻率的范圍。
[0069][磁滯去除試驗]
[0070]圖3是概括地示出用于確認采用消磁電路150的磁滯去除效果的實驗模型(電流檢測器采樣)的結構的圖。在實驗模型中，例如做成試驗用磁芯302是硅鋼板制的層疊型的電流檢測器。另外，在試驗用磁芯302上纏繞上述消磁用線圈156，并連接消磁電路150。另一方面，在試驗用磁芯302上纏繞磁通變化的監視用線圈5，并使其連接電壓監視器160。此外這里，消磁用線圈156的纏繞數例如為13匝，監視用線圈5的纏繞數例如為5匝。
[0071][試驗條件]
[0072]磁滯去除試驗例如在以下的條件下進行。
[0073](I)利用消磁器對實驗用電流檢測器的磁芯302進行消磁，連接電源±15V，利用萬用表來測定偏置電壓。
[0074](2)將實驗用電流檢測器的電源設定為關斷。在對實驗用電流檢測器的磁芯302貫通10倍額定電流之后，使電源成為接通。測定實驗用電流檢測器的偏置電壓。
[0075](3)對消磁用線圈156進行通電，利用電壓監視器160來監視激勵波形，當能夠觀察到激勵波形時，將消磁效果觀察為“有”。使消磁線圈156的信號關斷，測定實驗用電流檢測器的輸出電壓(偏置電壓)，使消磁線圈156動作前后的偏置電壓的變化具有消磁效果。
[0076](4)在上述(3)之后，暫時對試驗用磁芯302進行勵磁，使試驗用磁芯302產生殘留磁通。通過電流成為43.8AX13(匝數)=570AT。
[0077](5)然后，使消磁電路150以去除磁滯的方式進行動作，并施加具有衰減特性的交流電流。
[0078][試驗結果]
[0079]圖4是示出磁滯去除試驗的結果的圖。這里，進行10次試驗(N0.1?N0.10)，使在各次中獲得的各種值成為一覽。另外，以每次改變施加電流的頻率的方式進行試驗。
[0080][測定項目]
[0081]每次試驗中的測定項目(頻率基于設定)如以下那樣。
[0082 ] (I)消磁后的偏置電壓:Vof f se t (mV)
[0083](2)勵磁后的磁滯:VH(mV)
[0084](3)施加電流的RMS值(A) X 13T:成為施加的交流電流的纏繞數倍。
[0085](4)磁滯去除頻率(Hz):所設定的頻率。
[0086](5)電流施加后(消磁試驗后)的偏置電壓:VOFFSET(mV)
[0087](6)磁滯去除效果(mV):使Voffset與V0FFSET之差成為去除效果。
[0088](7)監視波形:VRMS(mV)、以電壓監視器160進行監視的波形的電壓RMS值。
[0089]以下，說明試驗結果。
[0090][第I次試驗]
[0091]在圖4中，如“N0.1”的試驗結果所示，在將施加的交流電流的頻率設定為1Hz時，作為磁滯去除效果(VOFFSET-VofTset)獲得了某些值(_9.29mV)，但未觀測到監視波形。
[0092][第2次試驗]
[0093]接著，在圖4中，如“N0.2”的試驗結果所示，但將施加的交流電流的頻率設定為10倍的10Hz時，作為相同的磁滯去除效果(VOFFSET-Voffset)獲得了某些值(-5.80mV)，但仍然未觀測到監視波形。
[0094][第3次試驗]
[0095]接著，在圖4中，如“N0.3”的試驗結果所示，當將施加的交流電流的頻率還設定為10倍的IkHz時，這里也作為磁滯去除效果(VOFFSET-Voffset)獲得某些值(-9.60mV)，但依然未觀測到監視波形。
[0096][第4次試驗]
[0097]因此，在圖4中，如“N0.4”的試驗結果所示，本次將施加的交流電流的頻率設定為8kHz。結果，作為磁滯去除效果(VOFFSET-Voffset)獲得良好的值(-11.25mV)，并且觀測到監視波形(120mV)。
[0098][第5次試驗]
[0099]接著，在圖4中，如“N0.5”的試驗結果所示，將施加的交流電流的頻率設定為17kHz。這里也是作為磁滯去除效果(VOFFSET-Voffset)獲得了良好的值(-8.33mV)，并且觀測到監視波形(156mV)。
[0100][第6次試驗以后]
[0101]另外，在圖4中，如“N0.6”?“N0.8”的試驗結果所示，即使將施加的交流電流的頻率逐漸提高為20kHz、25kHz、30kHz，也獲得磁滯去除效果的值(-8.68mV、-12.0OmV、-9.12mV)，觀測到監視波形(19211^、30711^、35511^)。
[0102]同樣，圖4中的“N0.9”以及“N0.10”的試驗結果是，分別設定頻率提高到50kHz、100kHz。在這些試驗中，獲得磁滯去除效果的值(-10.75mV、-ll.88mV)，并觀測到監視波形(575mV、1060mV)o
[0103][試驗結果的總結(I)]
[0104]根據以上的試驗結果“N0.1”?“N0.10”，可明確以下的情況。
[0105](i)但對電流檢測器采樣的消磁用線圈156施加交流電流時，作為結果獲得磁滯去除的效果。
[0106](ii)其中，因為在低于8kHz的頻域中沒有獲得監視波形，所以在這些低頻域(1Hz?1000Hz)下，在試驗用磁芯302內沒有顯示磁通變化。
[0107](iii)另一方面，因為在SkHz以上的高頻域中獲得監視波形，所以可知在試驗用磁芯302內出現磁通變化的頻率是8kHz以上。
[0108][磁滯去除效果的測定]
[0109]因此，在將施加的交流電流的頻率設定為1kHz之后，還進行多次(這里為12次)試驗，并測定了各次的磁滯去除效果。此外，試驗條件與圖4所示的相同。在該試驗中，使每次施加的交流電流的RMS值進行變化。
[0110]圖5是示出將交流電流的頻率設定為1kHz時的磁滯去除效果的結果的圖。另外，圖6是根據圖5的測定結果繪制交流電流的實效值與磁滯變化量的關系的圖。圖5中的“磁滯去除效果(mV)”是“勵磁后磁滯VH(mV)”與“VoffsetUV)”之差。另外，在“監視波形VRMS(mV)”的欄目中為“ok”的情況是表示觀測到有效的波形。此外，關于各次“N0.1”?“N0.12”中的各測定值詳細參照圖示的內容，這里省略個別提及的內容。
[0111][試驗結果的總結(2)]
[0112]根據以上的試驗結果(圖5中的N0.1?N0.12以及圖6)，可明確以下的情況。
[0113](i)當以1kHz的頻率對消磁用線圈156施加交流電流時，因為在所有次數中在偏置電壓內發現有效的變化，可知具有磁滯去除效果。
[0114](ii)此時，當增大施加的交流電流的實效值時，與其相伴偏置電壓的變化量(絕對值)也呈現整體變大的傾向(具有稍微的偏差)。
[0115][實施例]
[0116]根據使用以上的電流檢測器采樣的試驗結果，在圖1所示的第I實施方式的伺服型的電流檢測器100中實際進行了磁滯去除試驗。本次的試驗的目的是，作為切斷實際使用電流檢測器100的系統(例如冷凍機)的電源的狀態，在導體105中通過額定值的10倍的直流電流時，利用消磁電路15 O去除在磁性體磁芯1 2中殘留的磁滯。
[0117][理論推測]
[0118]這里，在實際的試驗之前，根據磁性體磁芯102的原料以及專用電路108(離散產品)的特性，以下的理論性推測成立。
[0119](a)偏置電壓(V0FFSET) =2.5V，額定電流 If = 7A
[0120](b)上述的誤差=±20mV
[0121](c)磁滯相當的電流值(計算值):根據Ipp = Vh/Vgain.If的式子，20/625 X 7 =
0.224A = 224mA
[0122 ] (d)因此，磁滯去除用的電流值在OmA至224mA的范圍內一邊漲落一邊衰減。
[0123][試驗結果]
[0124]圖7(A)、圖7(B)以及圖8(A)、圖8(B)是示出使施加的電流的頻率與電流值的條件保持各種不同時的試驗結果的圖。其中的圖7(A)表示使消磁用線圈156的纏繞數成為I次(IT)時的試驗結果，圖7(B)以及圖8(A)、圖8(B)都表示使消磁用線圈156的纏繞數成為5次(5T)時的試驗結果。關于有無磁滯去除效果的判定，只要試驗后的偏置電壓處于理論上的偏置電壓=2.5V± 1mV，就判定為“有”，其以外的判定為“無”。
[0125]圖7(A):將交流電流的頻率設為8kHz，利用各次(N0.1?N0.5)所示的電流值來嘗試去除磁滯。其中的“N0.1”?“N0.4”所示的試驗都判定為“無”磁滯去除效果。僅“N0.5”所示的試驗成為“有”磁滯去除效果。
[0126]圖7(B):接著，將電流值設定為I OOmA，使交流電流的頻率變化到11 kHz?17kHz來進行各次(N0.1?N0.7)的試驗。這里的與磁滯相當的電流實效值是44.8mA。結果，在所有次中Voffset穩定于穩定的值(2.499V)，磁滯去除效果全部為“有”。
[0127]圖8(A):設定交流電流的頻率降低為500Hz，利用各次(N0.1?N0.4)所示的電流值來嘗試去除磁滯。這里的與磁滯相當的電流實效值是112mA。結果，在所有次中Vof f set成為超過容許范圍的值(2.490V)，磁滯去除效果判定為“無”。
[0128]圖8(B):將交流電流的頻率設定為高于圖8 (A)的I kHz，利用各次(N0.1?N0.4)所示的電流值來嘗試去除磁滯。這里的與磁滯相當的電流實效值是112mA。但這里也是在全部次中Voffset成為超過容許范圍的值(2.490V)，判定磁滯去除效果都判定為“無”。
[0129][試驗結果的總結(3)]
[0130]根據采用伺服型的電流檢測器100的試驗結果，可明確以下的情況。
[0131](i)在圖7(A)中，磁滯去除效果為“有”的頻率的下限是8kHz。雖未特別圖示，但由進行其它試驗的結果可知，當施加的交流電流的頻率低于SkHz時，因為高阻抗所以不能獲得充分的磁滯去除效果。
[0132](ii)另外，在圖7(B)中，磁滯去除效果為“有”的頻率是IlkHz?17kHz。雖未特別圖示，但由進行其它試驗的結果可知，當頻率高于17kHz時，磁性體磁芯102作為ACCT進行工作，因為伺服作用停止，所以不能獲得充分的磁滯去除效果。
[0133](i ii)由此，交流電流的最佳頻率的范圍是8kHz?17kHz，當以該范圍內的頻率對消磁用線圈156施加具有衰減特性的交流電流時，作為一例可在適當設定的衰減時間Ts(50ms)內完成磁滯去除。另外因為在圖5中能夠以頻率1kHz確認磁滯去除效果以及在圖7(B)中能夠以IlkHz?17kHz的范圍確認磁滯去除效果，所以可稱為在1kHz?17kHz中具有更能夠適合去除磁滯的效果。
[0134]此外，根據未圖示的其它試驗的結果，衰減時間Ts可設定在5ms?100ms的范圍內。其原因是，當衰減時間Ts比5ms短時，不能獲得充分的磁滯去除效果，當衰減時間Ts超過100ms時，對系統啟動時的應答性(啟動時間)產生惡劣影響。
[0135]因為衰減時間越長，消磁的時間就越長，所以可稱為效果高，但需要考慮上述的惡劣影響。因此，不需要成為比上述Ts長的衰減時間，衰減時間可以是5ms?100ms，另外可以成為如5ms?50ms這樣短的時間。即使在5ms?50ms中也能夠充分地獲得消磁效果。
[0136][第2實施方式]
[0137]圖9是示出第2實施方式的電流檢測器200的結構的概略圖。此外，這里關于與第I實施方式共同的事項，包括圖示都標注共同的符號，并省略其重復的說明。以下，將與第I實施方式的不同點作為中心來說明第2實施方式的電流檢測器200。
[0138]在第2實施方式中，對磁性體磁芯102未纏繞消磁用線圈，消磁電路150經由電容158與二次繞組104并聯連接。因此，在第2實施方式中，能夠將二次繞組104兼用于去除磁滯的用途，并能夠相應地降低繞組使用量。
[0139]在第2實施方式中，將消磁電路150經由電容158與反饋線圈104進行連接，當利用消磁用的交流信號去除磁性體磁芯102的磁滯之后使該交流信號通過反饋系統的電流電壓轉換用高精度電阻時，直接能夠觀察電流檢測器200的輸出側的值，但這里，使反饋線圈104也作為消磁線圈發揮功能來對磁性體磁芯102進行消磁，由此能夠使電流檢測器200成為接通，首先進行消磁的動作，然后進行作為電流檢測器200的動作。因此，在消磁時間內不進行作為電流檢測器200的信號輸出(電流檢測值的輸出)。此外，作為電容158，可采用靜電容量是50nF?0.22yF的電容。
[0140]其它的專用電路108或反饋電路的結構與上述第I實施方式相同，這里省略其說明。
[0141][第3實施方式]
[0142]圖10是示出第3實施方式的電流檢測器300的結構的概略圖。這里也是關于與第1、第2實施方式共同的事項，包括圖示都標注共同的符號，并省略所重復的說明。以下，將與第
1、第2實施方式的不同點作為中心來說明第3實施方式的電流檢測器300。
[0143][開放型]
[0144]S卩，第3實施方式的電流檢測器300的不同點是，成為不具有二次繞組的開放型。第3實施方式的電流檢測器300取代專用電路108，具有放大電路308，來自霍爾元件106的信號經由放大電路308進行放大，成為電壓輸出(Vout)。
[0145]即使在這樣的開放型的電流檢測器300中，也能夠通過以8kHz?17kHz的頻率對消磁用線圈156施加交流電流，來與第1、第2實施方式同樣地進行磁滯去除。
[0146][動作控制例]
[0147]接著，說明各實施方式的電流檢測器100、200、300的動作控制的優選例。
[0148]在第I?第3實施方式中，電流檢測器100、200、300可以將分別適用的系統(例如冷凍機)的電源從關斷狀態成為接通狀態的時刻(啟動時)作為起點，開始去除磁滯的動作。
[0149][第1、第2實施方式的控制例]
[0150]具體地說，在第1、第2實施方式的控制例中成為以下這樣的結構，當對應用電流檢測器100、200的系統投入(關斷—接通)電源時，使其作為觸發(trigger)從專用電路108向消磁電路150輸出動作信號。然后，消磁電路150接受該信號開始施加交流電流，并在控制程序中預先裝入在衰減時間Ts內完成去除磁滯的步驟。以后，在系統的工作中因為經由消磁用線圈156的電流會衰減到O的近似值，所以沒有消磁用線圈156使磁性體磁芯102產生磁通的情況。
[0151][第3實施方式的控制例]
[0152]另外，第3實施方式的控制例為以下這樣的結構，當對應用電流檢測器300的系統投入(關斷—接通)電源時，將其作為觸發從放大電路308向消磁電路150輸出動作信號。消磁電路150接受該信號開始施加交流電流，同樣地在控制程序中裝入在衰減時間Ts內完成去除磁滯的步驟。以后，在系統的工作中因為經由消磁用線圈156的電流會衰減到O的近似值，所以沒有消磁用線圈156使磁性體磁芯102產生磁通的情況。
[0153]根據上述的各實施方式，通過在磁滯影響最顯著的系統啟動時進行去除磁滯的動作，從系統的工作開始之初就能夠高精度地進行電流的檢測。
[0154]本發明沒有被上述實施方式所制約，可進行各種變形之后來實施。例如，磁性體磁芯102的形狀不僅是在各實施方式中舉出的四邊環形狀，也可以是其它的多邊形環形狀，或者可以是圓形狀或橢圓形狀。另外，磁性體磁芯102可采用透磁合金以外的磁性材料(鐵氧體(f errite)、娃鋼板，鐵-鎳合金等)進行制作，可以在磁性體磁芯102中采用環形構造或層疊構造。此外，磁性體磁芯102的具體形狀、大小或厚度等的規格可與實際作為對象的被檢測電流的特性相應地適當進行變更。
[0155]另外，與圖示一起舉出的電流檢測器100、200、300或其一部分構造僅為優選的一例，對基本的構造附加各種要素或者即使置換一部分也能夠適當地實施本發明是不言而喻的。
【主權項】
1.一種電流檢測器，具備: 磁性體磁芯，其沿著在被檢測電流導通時產生的磁場的環繞方向以環狀進行配置，在一部分上形成有配置磁檢測元件的間隙；以及 消磁電路，其通過對設置于所述磁性體磁芯的繞組以預定范圍內的頻率施加具有預定的衰減特性的交流電流，來消除在所述磁性體磁芯中殘留的磁通。2.根據權利要求1所述的電流檢測器，其特征在于， 所述消磁電路以從8kHz至17kHz的范圍內的頻率施加所述交流電流。3.根據權利要求2所述的電流檢測器，其特征在于， 以從I OkHz至17kHz的范圍內的所述頻率施加所述交流電流。4.根據權利要求1?3中任意一項所述的電流檢測器，其特征在于， 所述消磁電路施加作為所述預定的衰減特性，衰減時間為5 m s至1 O O m s的范圍內的所述交流電流。5.根據權利要求4所述的電流檢測器，其特征在于， 施加所述衰減時間為5ms至50ms的范圍內的所述交流電流。6.根據權利要求1至5中任意一項所述的電流檢測器，其特征在于， 還具備反饋電路，該反饋電路根據從所述磁檢測元件輸出的信號，使反饋電流在纏繞于所述磁性體磁芯的二次繞組中導通， 所述消磁電路針對所述反饋電路的二次繞組施加所述交流電流。7.根據權利要求1至6中任意一項所述的電流檢測器，其特征在于， 所述消磁電路從開始所述被檢測電流的導通的時刻起，開始施加所述交流電流。
【文檔編號】G01R19/00GK106018915SQ201610192052
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月30日
【發明人】余孔惠, 小林正和
【申請人】株式會社田村制作所