JP6153416B2 - 電流センサおよび測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気コアに巻回されたコイルを有して、磁気コアの内部に挿通された測定対象に流れる被測定電流を検出する電流センサ、およびこの電流センサを備えた測定装置に関するものである。

この種の電流センサとして、下記特許文献１に開示されている電流センサが知られている。この電流センサは、ゼロフラックス法を採用した電流センサであって、測定対象（被測定線路）が挿通される磁気コア、磁気コアに配設されたホール素子などの磁電変換出力部、磁気コアに巻回されたコイル（帰還コイル）、電圧−電流変換増幅器および電圧検出抵抗を備えている。

この電流センサでは、直流を含む低周波数領域では、磁電変換出力部が、測定対象に流れる電流によって磁気コア内に誘起された磁束を電圧として取り出し、電圧−電流変換増幅器が、この電圧を予め規定された利得で増幅すると共に電流に変換してコイルの一端側に供給する。この場合、コイルは、電圧−電流変換増幅器から供給される電流によって磁気コア内に逆極性の磁束を発生させて、測定対象に流れる電流による磁束を打ち消してゼロにする。電圧検出抵抗は、コイルの他端側に接続されて、コイルに流される電流（帰還電流）を電圧に変換して、測定対象に流れている電流を示す電圧信号として出力する。

また、この電流センサでは、下記特許文献１には記載されてはいないが、上記の低周波数領域における上限側の周波数領域に下限側の周波数領域が重なる高周波数領域（磁電変換出力部および電圧−電流変換増幅器の動作周波数領域における上限側の周波数領域を下限側に含む周波数領域）では、コイルが単体でＣＴ（カレントトランス）として機能して、測定対象に流れる電流を検出して、この電流の振幅に応じて振幅が変化する電流信号を出力する。これにより、電圧検出抵抗は、この電流信号を電圧信号に変換して、測定対象に流れている電流を示す電圧信号として出力する。

また、この電流センサでは、検出周波数特性の高周波数領域での特性を改善するために、電圧−電流変換増幅器の出力端子とコイルとを接続している接続ラインに容量性の負荷を接続している。

特開２００５−５５３００号公報（第３−４頁、第１図）

ところが、上記の電流センサには、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、この電流センサでは、上記したような容量性の負荷の接続により、検出周波数特性の高周波数領域での特性を改善してはいるものの、電流センサのさらなる高周波化（広帯域化）が望まれている。このさらなる高周波化は、高周波数領域においてＣＴとして機能するコイルのターン数を減らす構成を採用することで、実現できることが知られている。しかしながら、この構成では、測定対象に流れている電流の電流値が同じであっても、コイルに流れる電流が増加するため、コイルに使用する線材を線径のより太い線材に変更したり、電圧検出抵抗に使用する抵抗をワット数のより大きな抵抗に変更したりするなどの大幅な設計変更が必要になる。

本発明は、かかる課題を改善すべくなされたものであり、大幅な設計変更を行うことなく、検出周波数特性の高周波化を簡易に実現し得る電流センサおよび測定装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の電流センサは、内部に測定対象が挿通される磁気コアと、前記磁気コアに巻回されて一端が基準電位側に接続されたコイルと、前記コイルの他端と前記基準電位との間に配設されると共に前記測定対象に流れる被測定電流の電流値に応じた電流値で前記コイルに流れる検出電流を検出電圧に変換する電流電圧変換部と、前記コイルの前記一端と前記基準電位との間、および前記コイルの前記他端と前記電流電圧変換部との間のうちの少なくとも一方に接続されたインダクタ素子とを備え、前記コイルの寄生容量および前記インダクタ素子で主として構成される並列共振回路の共振周波数が、前記インダクタ素子が接続されていない状態での前記検出電圧の周波数特性におけるカットオフ周波数以上の周波数、および当該カットオフ周波数未満であって、前記検出電圧の通過帯域における振幅−周波数特性が平坦となる周波数帯域での振幅に対するピーク値が３［ｄＢ］以内に収まるＱ値となる周波数のいずれか一方の周波数に規定されている。

また、請求項２記載の電流センサは、請求項１記載の電流センサにおいて、前記コイルの他端および前記電流電圧変換部は、予め決められた特性インピーダンスの伝送路を介して接続され、前記インダクタ素子は、前記コイルの他端と前記伝送路における当該コイル側の端部との間に接続されている。

また、請求項３記載の測定装置は、請求項１または２記載の電流センサと、当該電流センサによって変換された前記検出電圧に基づいて前記被測定電流の前記電流値を測定する測定部とを備えている。

請求項１記載の電流センサおよび請求項３記載の測定装置では、コイルの一端と基準電位との間、およびコイルの他端と電流電圧変換部との間のうちの少なくとも一方に接続されたインダクタ素子とを備え、コイルの寄生容量およびインダクタ素子で主として構成される並列共振回路の共振周波数が、インダクタ素子が接続されていない状態での検出電圧の周波数特性におけるカットオフ周波数以上の周波数、およびカットオフ周波数未満であって、検出電圧の通過帯域における振幅−周波数特性が平坦となる周波数帯域での振幅に対するピーク値が３［ｄＢ］以内に収まるＱ値となる周波数のいずれか一方の周波数に規定されている。

したがって、この電流センサおよび測定装置によれば、共振周波数が上記のような周波数になる適切なインダクタンスのインダクタ素子を接続するだけの簡易な構成でありながら、インダクタ素子が接続されていない状態での電流センサおよび測定装置よりも、検出電圧についての振幅−周波数特性の高周波数領域での上限周波数を、より高周波側に伸ばすことができる。

請求項２記載の電流センサおよび請求項３記載の測定装置によれば、コイルの他端と電流電圧変換部とを伝送路を介して接続する構成を採用したときに、伝送路の一端とコイルの他端との間にインダクタ素子を接続するようにしたことにより、伝送路の一端と電流電圧変換部との間にインダクタ素子を接続する構成のときよりも、検出電流の反射の影響を良好に低減することができる。

電流センサ１および電流センサ１を有する測定装置ＭＤの各構成図である。 コイル５がＣＴとして機能しているときの（高周波数領域での）電流センサ１の等価回路である。 図２の等価回路においてインダクタ素子７のインダクタンスを変化させたときの、インダクタ素子７と寄生容量５ｄとの並列共振周波数ｆｒ、検出電圧Ｖ２の振幅の周波数特性でのカットオフ周波数ｆｃ、および並列共振回路のピークの鋭さを表すＱ値を示す説明図である。 図２の等価回路においてインダクタ素子７のインダクタンスを変化させたときの電流センサ１から出力される検出電圧Ｖ２の振幅の変化を示す周波数特性図である。

以下、添付図面を参照して、電流センサ１および測定装置ＭＤの実施の形態について説明する。

まず、電流センサ１の構成について、図１を参照して説明する。

電流センサ１は、図１に示すように、一例として、磁気コア２、磁電変換出力部３、電圧電流変換増幅部４、コイル５、容量性負荷６、インダクタ素子７、伝送路８および電流電圧変換部９を備え、ゼロフラックス方式の電流センサとして構成されて、磁気コア２に挿通された測定対象としての測定電路２１に流れる被測定電流Ｉ１を検出する。

磁気コア２は、一例として、基端部（図１中の下端部）を中心として開閉可能な分割型で形成されて、活線状態の測定電路２１をクランプ可能（内部に測定電路２１を挿通可能）に構成されている。なお、磁気コア２については、分割型に限定されず、貫通型（非分割型）とすることもできる。

磁電変換出力部３は、本例では一例としてホール素子（以下、「ホール素子３」ともいう）で構成されて、磁気コア２に形成されているギャップ内に配設されている。ホール素子３は、作動状態において、磁気コア２の内部に発生する磁束を検出して、磁束密度に応じた（具体的には、比例、またはほぼ比例した）電圧値の出力電圧Ｖ１を出力する。この場合、磁気コア２の内部に発生する磁束とは、磁気コア２に挿通された測定電路２１に被測定電流Ｉ１が流れることによって発生する磁束φ１と、コイル５に後述する負帰還電流Ｉ２が流れることによって発生する磁束φ２との差分（φ１−φ２）の磁束である。なお、磁電変換出力部３には、ホール素子以外に、フラックスゲート型磁気検出素子などを使用することができる。

電圧電流変換増幅部４は、ホール素子３から出力電圧Ｖ１を入力すると共に、この出力電圧Ｖ１に基づいて検出電流としての負帰還電流Ｉ２を生成して、コイル５の一端５ａに供給する。この場合、電圧電流変換増幅部４は、出力電圧Ｖ１がゼロボルトになるように、つまり、ホール素子３において検出される磁気コア２の内部に発生している磁束（φ１−φ２）の磁束密度がゼロになるように（言い換えれば、磁束φ２で磁束φ１を相殺するように）、負帰還電流Ｉ２の電流値を制御する。

コイル５は、磁気コア２に線材が巻回されることによって形成されている。また、コイル５の一端５ａは、基準電位（グランドＧ）側に接続されている。本例では一例として、コイル５の一端５ａは、抵抗６ａ（一例として５０Ω）とコンデンサ６ｂ（一例として０．１μＦ）の直列回路で構成される容量性負荷６を介して基準電位（グランドＧ）に接続されることにより、コイル５に流れる電流（負帰還電流Ｉ２または後述する電流Ｉ３）の周波数がクロスオーバー周波数（負帰還電流Ｉ２の周波数特性と電流Ｉ３の周波数特性とが交差する周波数）以上のときの電位がほぼグランドＧの電位に規定される。なお、容量性負荷６を構成する抵抗６ａとコンデンサ６ｂについては、図１に示すようにコンデンサ６ｂをグランドＧ側に配置する構成に代えて、抵抗６ａをグランドＧ側に配置することもできる。

インダクタ素子７は、コイル５の他端５ｂと電流電圧変換部９との間に接続されている。本例では一例として、コイル５の他端５ｂは、伝送路８を介して電流電圧変換部９に接続される構成のため、インダクタ素子７は、コイル５の他端５ｂと伝送路８の一端８ａとの間に接続されている。また、インダクタ素子７は、電流センサ１の各構成要素を電気的に接続する導体パターンや配線などのインダクタンス成分ではなく、インダクタ（コイル）のような独立した電子部品で構成されている。

また、インダクタ素子７は、後述するコイル５の寄生容量５ｄ（図２参照）との並列共振回路の共振周波数ｆｒが、インダクタ素子７が接続されていない状態（コイル５の他端５ｂが伝送路８の一端に直接接続されている構成）での電流センサ１の検出電圧Ｖ２についての振幅−周波数特性の高周波数領域でのカットオフ周波数ｆｃ０以上の周波数、およびこのカットオフ周波数ｆｃ０未満であってカットオフ周波数ｆｃ０近傍の周波数のいずれか一方の周波数になるようにそのインダクタンスが規定されている。

伝送路８は、特性インピーダンスが予め規定された値に規定されている。本例では一例として、伝送路８は、同軸ケーブルで構成されることにより、特性インピーダンスが５０Ωまたは７５Ω（本例では５０Ω）に規定されている。なお、伝送路８は、同軸ケーブルに限定されるものではなく、特性インピーダンスが予め決められた一定の値の特性インピーダンスに規定されるものであれば、例えばツイストペアケーブルなどの種々の伝送路で構成することもできるのは勿論である。

電流電圧変換部９は、本例では一例として、伝送路８の他端８ｂとグランドＧとの間に接続された終端抵抗あるいはオシロスコープなどの測定器の入力抵抗で構成されている（以下、「終端抵抗９」ともいう）。この構成により、終端抵抗９は、コイル５に流れる電流（負帰還電流Ｉ２または後述する電流Ｉ３）を検出電圧Ｖ２に変換して出力する。

次に、この電流センサ１を備えた測定装置ＭＤの構成について、図１を参照して説明する。測定装置ＭＤは、電流センサ１、測定部１０および出力部１１を備え、電流センサ１によって変換された検出電圧Ｖ２に基づいて、磁気コア２に挿通された測定対象としての測定電路２１に流れる被測定電流Ｉ１を測定可能に構成されている。

測定部１０は、一例として、Ａ／Ｄ変換部およびＣＰＵを備え、Ａ／Ｄ変換部が電流センサ１によって変換された検出電圧Ｖ２をデジタル値に変換し、ＣＰＵがこのデジタル値に基づいて被測定電流Ｉ１の電流値Ｉ１ａを測定（算出）する。また、測定部１０は、測定した電流値Ｉ１ａを出力部１１に出力する。

出力部１１は、一例としてＬＣＤなどの表示装置で構成されて、測定部１０から出力される電流値Ｉ１ａを画面上に表示する。なお、出力部１１は、表示装置に限定されず、例えば外部インターフェース回路で構成することもできる。この場合には、測定装置ＭＤは、外部インターフェース回路に伝送路（有線伝送路や無線伝送路）を介して接続された他の外部装置に電流値Ｉ１ａを出力したり、外部インターフェース回路に接続された外部記憶装置に電流値Ｉ１ａを記憶したりすることが可能になる。

続いて、電流センサ１の動作と併せて測定装置ＭＤの動作について図面を参照して説明する。

まず、測定電路２１に流れる被測定電流Ｉ１が直流を含む低周波数領域内の周波数の信号のときには、ホール素子３および電圧電流変換増幅部４が作動する周波数領域であるため、ホール素子３が、磁気コア２の内部に発生する磁束（上記の差分（φ１−φ２）の磁束）を検出して、出力電圧Ｖ１を出力する。次いで、電圧電流変換増幅部４は、ホール素子３から出力電圧Ｖ１を入力すると共に、この出力電圧Ｖ１に基づいて負帰還電流Ｉ２を生成して、コイル５の一端に供給する。この場合、電圧電流変換増幅部４は、出力電圧Ｖ１がゼロボルトになるように、つまり、ホール素子３において検出される磁気コア２の内部に発生している磁束（φ１−φ２）の磁束密度がゼロになるように（言い換えれば、磁束φ２で磁束φ１を相殺するように）、負帰還電流Ｉ２の電流値を制御する。これにより、負帰還電流Ｉ２の電流値は、コイル５のターン数をｎとしたときに、おおよそ被測定電流Ｉ１の電流値をターン数ｎで除算した値になる。

この場合、負帰還電流Ｉ２は、コイル５、インダクタ素子７および伝送路８を介して終端抵抗９に流れる。このため、終端抵抗９は、この負帰還電流Ｉ２を検出電圧Ｖ２に変換する。この低周波数領域では、負帰還電流Ｉ２の周波数が低いため、インダクタ素子７はインピーダンスとして殆ど機能しない状態にある。このため、この低周波数領域では、電流センサ１は、ホール素子３および電圧電流変換増幅部４の周波数特性で測定電路２１に流れる被測定電流Ｉ１を検出して、検出電圧Ｖ２を出力する。

次いで、測定電路２１に流れる被測定電流Ｉ１がホール素子３および電圧電流変換増幅部４の動作周波数領域における上限側の周波数領域（上記の低周波数領域における上限側の周波数領域）を下限側に含む高周波数領域内の周波数の信号のときには、コイル５が単体でＣＴとして機能して、測定電路２１に流れる被測定電流Ｉ１を検出して、この被測定電流Ｉ１の振幅（電流値）に応じて振幅（電流値）が変化する検出電流としての電流Ｉ３を出力する。この電流Ｉ３は、コイル５の他端５ｂ、インダクタ素子７、伝送路８、終端抵抗９、グランドＧ、および容量性負荷６を介して、コイル５の一端５ａに至る電流経路に流れる。このため、終端抵抗９は、この電流Ｉ３を検出電圧Ｖ２に変換して出力する。

この高周波数領域では、電流Ｉ３の周波数が高いため、インダクタ素子７はインダクタとして機能する。また、この高周波数領域では、コイル５はＣＴとして機能するため、図２に示すように、等価的に、上記したように電流Ｉ３を出力する電流源（高インピーダンスの信号源）５ｃと、コイル５を形成する線材間に存在している寄生容量５ｄとの並列回路とみなすことができる。これにより、インダクタ素子７は、この寄生容量５ｄと並列共振回路を構成する。なお、実際の電流センサ１には、線材や配線パターンなどに含まれるインダクタンス成分などのインダクタ素子７以外のインダクタンス成分や、浮遊容量などのコイル５の寄生容量５ｄ以外の容量成分が存在しているが、これらはインダクタ素子７や寄生容量５ｄよりも十分に小さい。このため、上記の並列共振回路は、主としてインダクタ素子７および寄生容量５ｄで構成される共振回路とみなすことができる。

電流センサ１では、上記したように、インダクタ素子７とコイル５の寄生容量５ｄとの並列共振回路の共振周波数ｆｒが、インダクタ素子７が接続されていない状態での電流センサ１の検出電圧Ｖ２についての振幅−周波数特性の高周波数領域でのカットオフ周波数ｆｃ０以上の周波数、およびこのカットオフ周波数ｆｃ０未満であってカットオフ周波数ｆｃ０近傍の周波数のいずれか一方の周波数になるように、インダクタ素子７のインダクタンスが規定されている。

具体的に、図２に示す等価回路で説明する。一例として、電流源５ｃは２０ｍＡの電流Ｉ３を供給する定電流源であり、寄生容量５ｄは１０ｐＦであり、終端抵抗９は５０Ωであるものとする。この場合、インダクタ素子７が接続されていない状態での電流センサ１の検出電圧Ｖ２についての振幅−周波数特性の高周波数領域のカットオフ周波数ｆｃ０は、寄生容量５ｄの容量をＣとし、終端抵抗９の抵抗をＲとしたときに、式（１／（２×π×Ｃ×Ｒ）で表される。これにより、本例では、カットオフ周波数ｆｃ０は、３１８ＭＨｚに規定されている。

したがって、インダクタ素子７のインダクタンスをＬとしたときに、インダクタ素子７とコイル５の寄生容量５ｄとの並列共振回路の共振周波数ｆｒ（＝１／（２×π×√（Ｌ×Ｃ）））が、カットオフ周波数ｆｃ０（＝３１８ＭＨｚ）以上の周波数、およびこのカットオフ周波数ｆｃ０（＝３１８ＭＨｚ）未満であってカットオフ周波数ｆｃ０近傍の周波数のいずれか一方の周波数になるように、インダクタンスＬが規定されている。

この例では、図３に示すように、インダクタンスＬを５ｎＨから、１０ｎＨ、２０ｎＨ、３０ｎＨ、４０ｎＨ、５０ｎＨ、６０ｎＨ、１００ｎＨというように８段階で変化させたとき（なお、ゼロｎＨは、インダクタ素子７が接続されていない状態（コイル５の他端５ｂが伝送路８の一端８ａに接続されている状態）である）には、同図に示すように、共振周波数ｆｒが７１２ＭＨｚから、５０３ＭＨｚ、３５６ＭＨｚ、２９１ＭＨｚ、２５２ＭＨｚ、２２５ＭＨｚ、２０５ＭＨｚ、１５９ＭＨｚというように変化する。このため、この例では、インダクタ素子７は、この同図に示す８つのインダクタンスＬのうちの、共振周波数ｆｒがカットオフ周波数ｆｃ０以上となる５ｎＨ、１０ｎＨおよび２０ｎＨ、並びに共振周波数ｆｒがカットオフ周波数ｆｃ０未満であってカットオフ周波数ｆｃ０の近傍（共振周波数ｆｒがカットオフ周波数ｆｃ０未満になると、図４に示す検出電圧Ｖ２の振幅−周波数特性で示されるように、並列共振回路のピークの鋭さを示すＱ値（＝１／Ｒ×√（Ｌ／Ｃ））がより大きくなって、検出電圧Ｖ２の振幅が周波数によって大きく変化し過ぎる状態になることから、通過帯域における振幅−周波数特性が平坦となる周波数領域での振幅に対するピーク値が３［ｄＢ］以内に収まるＱ値（１．２６）となる共振周波数ｆｒ（２５２ＭＨｚ）までをここでのカットオフ周波数ｆｃ０の近傍とする）となる３０ｎＨおよび４０ｎＨのうちのいずれかのインダクタンスＬに規定されている。

これにより、この電流センサ１では、インダクタ素子７のインダクタンスＬが、５ｎＨ、１０ｎＨ、２０ｎＨ、３０ｎＨおよび４０ｎＨのうちのいずれかに規定されることから、図３に示すように、いずれのインダクタンスＬのときであっても、インダクタ素子７を接続したときの電流センサ１についての振幅−周波数特性の高周波数領域のカットオフ周波数ｆｃを、インダクタ素子７を接続しないときのカットオフ周波数ｆｃ０（＝３１８ＭＨｚ）よりも、高くすることができる。また、これにより、この電流センサ１では、図４に示すように、電流センサ１の検出電圧Ｖ２についての振幅−周波数特性の高周波数領域での上限周波数は、インダクタ素子７を接続しないとき（図４において破線で示す振幅−周波数特性。０ｎＨの振幅−周波数特性）よりも、高周波側に伸びた状態になっている。

なお、図３，４に示すように、共振周波数ｆｒがカットオフ周波数ｆｃ０以上となる範囲では、カットオフ周波数ｆｃ（振幅−周波数特性の高周波数領域での上限周波数）は、常にカットオフ周波数ｆｃ０よりも高い周波数になるものの、共振周波数ｆｒがある周波数（本例では、５０３ＭＨｚ近傍）を超えたときから次第に低下する。また、検出電圧Ｖ２についての振幅−周波数特性も、インダクタ素子７が接続されていない状態での振幅−周波数特性に次第に近づいて、高周波数領域での振幅の低下が大きくなる。このため、共振周波数ｆｒは、高周波数領域での振幅の低下が許容範囲に収まる周波数以下にするのが好ましい。

測定装置ＭＤでは、測定部１０が、上記のように電流センサ１から出力される検出電圧Ｖ２に基づいて、被測定電流Ｉ１の電流値Ｉ１ａを測定して出力部１１に出力し、出力部１１が、この電流値Ｉ１ａを画面上に表示する。

このように、この電流センサ１および測定装置ＭＤでは、コイル５の他端５ｂと終端抵抗９との間に接続されたインダクタ素子７を備え、コイル５の寄生容量５ｄおよびインダクタ素子７で主として構成される並列共振回路の共振周波数ｆｒが、インダクタ素子７が接続されていない状態での検出電圧Ｖ２の振幅−周波数特性におけるカットオフ周波数ｆｃ０以上の周波数、およびカットオフ周波数ｆｃ０未満であってカットオフ周波数ｆｃ０の近傍の周波数のいずれか一方の周波数に規定されている。

したがって、この電流センサ１および測定装置ＭＤによれば、共振周波数ｆｒが上記のような周波数になる適切なインダクタンスＬのインダクタ素子７を接続するだけの簡易な構成でありながら、インダクタ素子７が接続されていない状態での電流センサ１よりも、検出電圧Ｖ２についての振幅−周波数特性の高周波数領域での上限周波数を、より高周波側に伸ばすことができる。

なお、上記の電流センサ１および測定装置ＭＤでは、コイル５の他端５ｂと電流電圧変換部９とを接続する伝送路８のコイル５の他端５ｂ側の端部である伝送路８の一端８ａと、コイル５の他端５ｂとの間にインダクタ素子７を接続する構成を採用しているが、伝送路８の他端８ｂと電流電圧変換部９との間にインダクタ素子７を接続する構成も考えられる。しかしながら、実験の結果、伝送路８の他端８ｂと電流電圧変換部９との間にインダクタ素子７を接続する構成を採用したときには、伝送路８の一端８ａとコイル５の他端５ｂとの間にインダクタ素子７を接続する構成と比較して、電流Ｉ３の反射の影響が顕著に現れることが確認された。このため、コイル５の他端５ｂと電流電圧変換部９とを伝送路８を介して接続する構成を採用したときには、電流Ｉ３の反射の影響を良好に低減できるため、伝送路８の一端８ａとコイル５の他端５ｂとの間にインダクタ素子７を接続する構成が好ましい。

また、コイル５の他端５ｂと電流電圧変換部９とを伝送路８を介することなく、直接接続したり、通常の電線や配線パターンを介して接続したりする構成を採用することもでき、これらの構成においては、コイル５の他端５ｂと電流電圧変換部９との間の任意の位置にインダクタ素子７を接続することができる。

また、上記の電流センサ１および測定装置ＭＤでは、コイル５の他端５ｂと電流電圧変換部９との間にインダクタ素子７を接続する構成を採用しているが、この構成に限定されず、コイル５の一端５ａと基準電位（グランドＧ）側との間にインダクタ素子７を接続する構成を採用することもでき、この構成においても、上記したコイル５の他端５ｂと電流電圧変換部９との間にインダクタ素子７を接続する構成と同様にして、電流センサの検出電圧Ｖ２についての振幅−周波数特性の高周波数領域での上限周波数を、より高周波側に伸ばすことができる。

このコイル５の一端５ａと基準電位（グランドＧ）側との間にインダクタ素子７を接続する構成では、図１に示すように、コイル５の一端５ａおよび容量性負荷６を接続する接続ラインと、電圧電流変換増幅部４の出力側のラインとの接続点を点Ａ（以下、「接続点Ａ」ともいう）としたときに、コイル５の一端５ａと接続点Ａとの間に接続する構成、および接続点Ａと容量性負荷６との間に接続する構成の少なくとも一方の構成を採用することができる。

また、上記したコイル５の他端５ｂと電流電圧変換部９との間にインダクタ素子７を接続する構成と、上記したコイル５の一端５ａと基準電位（グランドＧ）側との間にインダクタ素子７を接続する構成とを併用する構成を採用することもでき、この構成においても、上記したコイル５の他端５ｂと電流電圧変換部９との間にインダクタ素子７を接続する構成と同様の効果を奏することができる。

１ 電流センサ
２ 磁気コア
３ ホール素子
４ 電圧電流変換増幅部
５ コイル
７ インダクタ素子
８ 伝送路
９ 終端抵抗
１０ 測定部
１１ 出力部
２１ 被測定電線
Ｇ グランド
Ｉ１ 被測定電流
Ｉ２ 負帰還電流
Ｉ３ 電流
ＭＤ 測定装置

Claims (3)

1. 内部に測定対象が挿通される磁気コアと、
   前記磁気コアに巻回されて一端が基準電位側に接続されたコイルと、
   前記コイルの他端と前記基準電位との間に配設されると共に前記測定対象に流れる被測定電流の電流値に応じた電流値で前記コイルに流れる検出電流を検出電圧に変換する電流電圧変換部と、
   前記コイルの前記一端と前記基準電位との間、および前記コイルの前記他端と前記電流電圧変換部との間のうちの少なくとも一方に接続されたインダクタ素子とを備え、
   前記コイルの寄生容量および前記インダクタ素子で主として構成される並列共振回路の共振周波数が、前記インダクタ素子が接続されていない状態での前記検出電圧の周波数特性におけるカットオフ周波数以上の周波数、および当該カットオフ周波数未満であって、前記検出電圧の通過帯域における振幅−周波数特性が平坦となる周波数帯域での振幅に対するピーク値が３［ｄＢ］以内に収まるＱ値となる周波数のいずれか一方の周波数に規定されている電流センサ。
2. 前記コイルの他端および前記電流電圧変換部は、予め決められた特性インピーダンスの伝送路を介して接続され、
   前記インダクタ素子は、前記コイルの他端と前記伝送路における当該コイル側の端部との間に接続されている請求項１記載の電流センサ。
3. 請求項１または２記載の電流センサと、当該電流センサによって変換された前記検出電圧に基づいて前記被測定電流の前記電流値を測定する測定部とを備えている測定装置。

Images