电线用电流传感器

摘要

提供一种电线用电流传感器，受电流路径的位置偏移、外部恒定磁场和相邻电线所产生的磁场等变化因素的影响小。一种电流传感器，其特征在于，包括被测量电线(11)、被测量电线(11)的导入部(10C)、被测量电线保持部(10D)，以所述被测量电线(11)的设置假想轴为中心轴，将磁传感器元件相对于所述中心轴在圆周上以90度的间隔配置成4对，并且特征在于，把所有对的所述成对磁传感器元件的输出的适当的线性耦合相加。由此，本发明能够容易地确保电线导入部空间，并能够修正由被测量电线的位置偏移、恒定外磁场及相邻电线所产生的外部磁场等变化因素的影响，因此能够提供高精度的小型电流传感器。

主权项

一种电流传感器，为了测量在电线中流动的测量电流而在所述电线的周围配置有多个磁传感器元件，其特征在于，所述多个磁传感器元件被配置成，在与所述电线的轴向垂直的平面上，在以所述电线与所述平面的交点为起点放射出的多个直线上，配置与所述电线的距离不同的两个磁传感器元件而形成磁传感器对，并且在各所述磁传感器对中，使用预定的耦合系数对两个磁传感器元件的输出值进行线性耦合，将多组进行所述线性耦合而得到的值相加来计算所述测量电流，在各所述磁传感器对中，由于相邻电线的影响而引起外部磁场对各磁传感器元件的影响不同的情况下，用下述数学式9表示所述预定的耦合系数，按照下述数学式2，在各所述磁传感器对中对各磁传感器元件的输出值进行线性耦合，并针对所有磁传感器对进行相加，[数学式9]$A=\frac{-\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}\frac{({\overrightarrow{e}}_{\mathrm{sj}}·{\overrightarrow{e}}_{j1})}{|\overrightarrow{R}-{\overrightarrow{Y}}_{j1}|}}{\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}\frac{({\overrightarrow{e}}_{\mathrm{sj}}·{\overrightarrow{e}}_{j2})}{|\overrightarrow{R}-{\overrightarrow{Y}}_{j2}|}}$[数学式2]$\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}{S}_j=b_0\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}(\frac{1}{|{\overrightarrow{Y}}_{j1}-\Delta \overrightarrow{X}|}+\frac{A}{|{\overrightarrow{Y}}_{j2}-\Delta \overrightarrow{X}|})+2\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}{\overrightarrow{b}}_c·{\overrightarrow{e}}_{\mathrm{sj}}(1+A)+b_{\mathrm{nn}}\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}(\frac{({\overrightarrow{e}}_{\mathrm{sj}}·{\overrightarrow{e}}_{j1})}{|\overrightarrow{R}-{\overrightarrow{Y}}_{j1}|}+A\frac{({\overrightarrow{e}}_{\mathrm{sj}}·{\overrightarrow{e}}_{j2})}{|\overrightarrow{R}-{\overrightarrow{Y}}_{j2}|})$在此，j为各所述磁传感器对的标号，S_j为各所述磁传感器对j的线性耦合输出，A为所述耦合系数，b₀为由被测量电线的电流产生的归一化磁场，b_nn为由相邻电线的电流产生的归一化外部磁场，为与位置无关的恒定外部磁场，为各所述磁传感器对j的磁灵敏度单位矢量，分别为各所述磁传感器对j中与所述电线近的传感器即内侧磁传感器元件的位置处的相邻电线磁场的单位矢量、以及与所述电线远的传感器即外侧磁传感器元件的位置处的相邻电线磁场的单位矢量，分别为与被测量电线的轴向垂直的截面上的、各所述磁传感器对j的内侧磁传感器元件的位置矢量和外侧磁传感器元件的位置矢量，为相邻电线的位置矢量，为被测量电线的位置偏移矢量，其中的绝对值为Y₁，的绝对值为Y₂，的绝对值为R，的绝对值为⊿X。