电流检测装置制造方法及图纸

电流检测装置(1)具有模拟电路(40)、AD转换器(50)和计算部(60)。模拟电路(40)具有与罗氏线圈(10)的2个输出端子(11、12)连接的差动输入电路(41)。AD转换器(50)将从模拟电路(40)输出的模拟信号转换为数字信号。计算部(60)基于从AD转换器(50)输出的数字信号，对流过导体(2)的电流的值进行计算。罗氏线圈(10)具有设置于将在2个输出端子(11、12)之间产生的电压2等分的位置的中性点(13)。差动输入电路(41)的模拟接地(3)与罗氏线圈(10)的中性点(13)连接。接。接。

【技术实现步骤摘要】
电流检测装置


[0001]本专利技术涉及对流过导体的电流进行检测的电流检测装置。

技术介绍

[0002]当前，作为对流过导体的电流进行检测的电流检测装置，已知使用了罗氏线圈的电流检测装置。例如，在专利文献1中公开了具有罗氏线圈、模拟电路、AD(Analogue to Digital)转换器和CPU(Central Processing Unit)的电流检测装置。
[0003]在专利文献1所记载的电流检测装置中，插入有导体的罗氏线圈的输出被输入至模拟电路，从模拟电路输出的模拟信号被AD转换器转换为数字信号，CPU基于AD转换器的输出，对流过导体的电流的值进行计算。
[0004]专利文献1：日本特开2001
‑
343401号公报
[0005]但是，专利文献1所记载的电流检测装置的模拟电路不是使用以模拟接地为基准的差动输入电路的结构。在使用罗氏线圈的电流检测装置的模拟电路使用差动输入电路的情况下，如果在模拟接地与大地之间产生共模电压，则产生泄漏电流，由于由该泄漏电流产生的共模噪声，电流检测装置中的电流的检测精度有可能变差。

技术实现思路

[0006]本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到如下电流检测装置，即，在组合了罗氏线圈和差动输入电路的电流检测装置中，即使在模拟接地与大地之间产生了共模电压的情况下，也能够高精度地对电流进行检测。
[0007]为了解决上述课题，达成目的，本专利技术的电流检测装置具有罗氏线圈、模拟电路、AD转换器和计算部。罗氏线圈配置于将导体的周围包围的位置。模拟电路具有与罗氏线圈的2个输出端子连接的差动输入电路。AD转换器将从模拟电路输出的模拟信号转换为数字信号。计算部基于从AD转换器输出的数字信号，对流过导体的电流的值进行计算。罗氏线圈具有设置于将在2个输出端子之间产生的电压2等分的位置的中性点。差动输入电路的模拟接地与罗氏线圈的中性点连接。
[0008]专利技术的效果
[0009]根据本专利技术，具有如下效果，即，在组合了罗氏线圈和差动输入电路的电流检测装置中，即使在模拟接地与大地之间产生了共模电压的情况下，也能够高精度地对电流进行检测。
附图说明
[0010]图1是表示实施方式1涉及的电流检测装置的结构的一个例子的图。
[0011]图2是表示使用了不具有中性点的罗氏线圈的电流检测装置的结构的一个例子的图。
[0012]图3是用于对在图2所示的电流检测装置中泄漏电流流向大地的路径进行说明的
图。
[0013]图4是用于对在实施方式1涉及的电流检测装置中泄漏电流流向大地的路径进行说明的图。
[0014]图5是用于对在实施方式1涉及的电流检测装置中泄漏电流经由电缆的杂散电容而流向大地的路径进行说明的图。
[0015]图6是表示实施方式1涉及的罗氏线圈的结构的一个例子的图。
[0016]图7是表示实施方式1涉及的罗氏线圈的结构的其它例子的图。
具体实施方式
[0017]以下，基于附图，对实施方式涉及的电流检测装置详细进行说明。
[0018]实施方式1.
[0019]图1是表示实施方式1涉及的电流检测装置的结构的一个例子的图。如图1所示，实施方式1涉及的电流检测装置1具有罗氏线圈10、电路基板20和电缆30。
[0020]罗氏线圈10形成为圆环状。上述罗氏线圈10配置于将初级导体即导体2的周围包围的位置。罗氏线圈10具有输出端子11、12和中性点13，该输出端子11、12输出与流过导体2的初级电流的变化成比例的电压，该中性点13设置于将在输出端子11、12产生的电压2等分的位置。
[0021]电路基板20具有输入端子21、22、23、模拟电路40、AD转换器50和计算部60。输入端子21、22、23经由电缆30而与输出端子11、12以及中性点13连接。电缆30具有将输出端子11与输入端子21进行连接的导体、将输出端子12与输入端子22进行连接的导体、将中性点13与输入端子23进行连接的导体。
[0022]模拟电路40具有差动输入电路41、积分电路42、43。差动输入电路41具有输入电阻44、45，差动输入电路41经由输入端子21、22而与输出端子11、12连接。输入电阻44的一端与输入端子21连接，另一端与模拟接地3连接。另外，输入电阻45的一端与输入端子22连接，另一端与模拟接地3连接。包含差动输入电路41以及积分电路42、43的电路是以模拟接地3为基准而对称的差动电路。
[0023]输入电阻44、45是彼此呈相同电阻值的电阻，通过这些输入电阻44、45，从而罗氏线圈10的输出电压e被以模拟接地3为基准而2等分。由此，输入电阻44、45中的一者的一端的电压是+e/2，另一者的一端的电压是
‑
e/2。
[0024]向积分电路42、43输入罗氏线圈10的输出电压e作为差动电压。向积分电路42、43中的一者输入+e/2的电压，向另一者输入
‑
e/2的电压。罗氏线圈10的输出电压e的波形是初级电流的微分波形，因此，积分电路42、43通过对输入的电压进行积分而根据罗氏线圈10的输出电压e的波形对初级电流的相似波形进行复原。
[0025]AD转换器50是ΔΣ方式的AD转换器，将作为模拟信号而从积分电路42、43输出的差动电压转换为数字信号。通过将ΔΣ方式的AD转换器用作AD转换器50，从而具有过采样或者独立的通道间的同步检测等优点。计算部60基于从AD转换器50输出的数字信号，对流过导体2的初级电流的瞬时值以及有效值等进行计算。计算部60例如是微型计算机，但也可以是微型计算机以外的运算电路。
[0026]在实施方式1涉及的电流检测装置1中，在罗氏线圈10设置中性点13，上述中性点
13与模拟接地3连接。因此，即使在模拟接地3与未图示的大地之间产生了共模电压，电流检测装置1也能够高精度地对流过导体2的电流进行检测。以下，对其理由具体进行说明。
[0027]首先，对罗氏线圈10的输出电压e进行说明。如果在导体2中流过随时间变化的电流，则由于罗氏线圈10而在罗氏线圈10产生与流过导体2的电流对应的电压E。在罗氏线圈10产生的电压E是对流过导体2的电流的波形进行微分后的波形的电压，在罗氏线圈10中流过由下述式(1)表示的电流I。
[0028]I＝E/(r+R)
···
(1)
[0029]在上述式(1)中，“r”是罗氏线圈10的内部阻抗，“R”是模拟电路40的输入阻抗。以下，有时将罗氏线圈10的内部阻抗记载为内部电阻r，将模拟电路40的输入阻抗记载为输入电阻R。从罗氏线圈10的输出端子11、12输出的电压即输出电压e由下述式(2)表示。
[0030]e＝E
×
R/(r+R)
···
(2)
[0031]罗氏线圈10的内部电阻r的大小根据罗氏线圈10的匝数以及绕组温度等而变化。即，内部电阻r的大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流检测装置，其特征在于，具有：罗氏线圈，其配置于将导体的周围包围的位置；模拟电路，其具有与所述罗氏线圈的2个输出端子连接的差动输入电路；AD转换器，其将从所述模拟电路输出的模拟信号转换为数字信号；以及计算部，其基于从所述AD转换器输出的所述数字信号，对流过所述导体的电流的值进行计算，所述罗氏线圈具有设置于将在所述2个输出端子...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田幸树，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：