电流检测装置和电流测定装置的制作方法

本发明涉及对在测定对象中流过的电流进行检测的电流检测装置、以及具备该电流检测装置的电流测定装置。

背景技术：

1、作为这种电流测定装置，申请人在下述的在先申请1中公开了一种测定装置。该测定装置包括电流传感器和装置主体。电流传感器包括：在包围测定对象的状态下对在测定对象中流过的测定电流进行检测的罗氏线圈；连接在罗氏线圈的端部的阻尼电阻；以及连接罗氏线圈和装置主体的连接电缆，在利用罗氏线圈包围测定对象的状态下，输出电压值与流过测定对象的电流的电流值的时间变化大小成比例地变化的电压信号。装置主体包括：积分回路(积分部)，该积分回路对从电流传感器输入的电压信号进行积分，生成具有与流过测定对象的电流的电流波形成比例的电压波形的电压信号；处理部，该处理部基于通过积分回路生成的电压信号测定流过测定对象的测定电流的电流值；以及输出部，该输出部将通过处理部测定的电流值显示在画面上。该测定装置中，通过将阻尼电阻连接到罗氏线圈上，抑制表示频率与增益的关系的频率特性中产生峰值，由此扩大从罗氏线圈输出的电压信号的可使用频带(由电压信号的增益随着频率的上升而上升的微分区域与增益基本恒定的恒定增益区域构成的区域)，能在该可使用频带中输出与测定电流相对应的电压波形的电压信号。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、日本专利申请2017-148958

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、但是，在申请人所公开的上述测定装置中，存在应进行改善的以下问题。具体而言，在该测定装置中，如上所述，将阻尼电阻连接至罗氏线圈，从而能抑制频率特性中产生峰值，扩大可使用频带，能在该可使用频带中输出与测定电流的电流波形相对应的电压波形的电压信号。然而，在上述的测定装置中，由于罗氏线圈的特性阻抗和传输线路的特性阻抗不匹配而发生反射的影响或由于传输线路的特性阻抗和积分器的输入阻抗不匹配而发生反射的影响，会损害高频区域中的频率特性的平坦度。此外，传输线路越长，则上述反射的影响越显著。因此，对于上述的测定装置，根据传输线路的长度，有时难以正确地测定高频电流的电流值，希望对其进行改善。

3、本发明是鉴于上述问题而完成的，其主要目的是提供一种电流传感器和电流测定装置，无论传输线路有多长，均能正确地测定流过测定对象的高频电流的电流值。

4、解决技术问题的技术方案

5、为了达到上述目的，本发明的电流检测装置包括：电流传感器，该电流传感器使用罗氏线圈构成，检测流过测定对象的电流并输出与该电流的电流值对应的检测信号；传输线路，该传输线路由分布常数线路构成并传输所述检测信号；阻抗变换电路，该阻抗变换电路设置在所述电流传感器和所述传输线路之间并具有与该电流传感器的特性阻抗相等或基本相等的输入阻抗；以及积分电路，该积分电路对经由所述传输线路输入的所述检测信号进行积分并输出表示所述电流的电流值的输出信号，所述电流检测装置还具备电阻电路，该电阻电路具有与所述传输线路的特性阻抗相等或基本相等的电阻值并串联连接在该传输线路和所述积分电路之间。

6、此外，本发明的电流检测装置中，所述阻抗变换电路具有与所述传输线路的特性阻抗相等或基本相等的输出阻抗。

7、此外，本发明的电流检测装置中，所述阻抗变换电路由具有与所述电流传感器的特性阻抗相等或基本相等的电阻值的电阻构成，并串联连接在该电流传感器和所述传输线路之间。

8、此外，本发明的电流检测装置中，所述积分电路由反相有源积分电路构成。

9、此外，本发明的电流测定装置包括：上述的电流检测装置；以及基于从该电流检测装置输出的所述输出信号来测定所述电流值的测定电路。

10、发明效果

11、根据本发明的电流检测装置和电流测定装置，通过设置具有与传输线路的特性阻抗相等或基本相等的电阻值且串联连接在传输线路与积分电路之间的电阻电路，从而无论传输线路有多长，均能充分降低由于电阻电路的电阻值与传输线路的特性阻抗不同导致的反射影响。因此，根据该电流检测装置和电流测定装置，无论传输线路有多长，均能确保高频域的频率特性的平坦度，其结果使无论传输线路有多长，均能准确地测定流过测定对象的高频电流的电流值。

12、此外，根据本发明的电流检测装置和电流测定装置，通过构成具有与电流传感器的特性阻抗相等或基本相等的输入阻抗并且具有与传输线路的特性阻抗相等或基本相等的输出阻抗的阻抗变换电路，从而能对电流传感器的特性阻抗与传输线路的特性阻抗进行匹配。因此，根据该电流检测装置和电流测定装置，与例如具备输出阻抗与传输线路的特性阻抗不同的阻抗变换电路的结构相比，能进一步减小反射影响。因而，根据该电流检测装置和电流测定装置，能使高频域的频率特性更平坦，其结果能更准确地测定高频电流的电流值。

13、此外，根据本发明的电流检测装置和电流测定装置，通过设置由具有与电流传感器的特性阻抗相等或基本相等的电阻值的电阻构成且串联连接在电流传感器和传输线路之间的阻抗变换电路，从而能使阻抗变换电路的电路结构简化。此外，根据本发明的电流检测装置和电流测定装置，与例如设置了具有与电流传感器的特性阻抗相等的输入阻抗并且具有与传输线路的特性阻抗相等的输出阻抗的阻抗变换电路的结构相比，能将增益降低抑制得较小，其结果能更准确地测定电流值。

14、此外，根据本发明的电流检测装置和电流测定装置，通过利用反相有源积分电路构成积分电路，从而与例如由无源积分电路构成的积分电路相比，能提高积分特性，因此能更准确地测定电流值。

技术特征：

1.一种电流检测装置，包括：

2.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，

3.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，

4.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，

5.如权利要求2所述的电流检测装置，其特征在于，

6.如权利要求3所述的电流检测装置，其特征在于，

7.一种电流测定装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种电流检测装置及电流测定装置，无论传输线路有多长，均能准确地测定流过测定对象的高频电流的电流值。其包括：使用罗氏线圈构成且检测流过测定对象的电流并输出与电流值对应的检测信号(S1)的电流传感器(2)；由分布常数线路构成并传输检测信号(S1)的连接电缆(4)；设置在电流传感器(2)和连接电缆(4)之间并具有与电流传感器(2)的特性阻抗相等或基本相等的输入阻抗的阻抗变换电路(3)；对检测信号(S1)进行积分并输出表示电流值的输出信号(S2)的积分电路(6)；以及具有与连接电缆(4)的特性阻抗相等或基本相等的电阻值并串联连接在连接电缆(4)和积分电路(6)之间的电阻电路(5)。

技术研发人员：中泽宏纪,池田健太,芦田丰
受保护的技术使用者：日置电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12