电能测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及可简易且小的结构测定被高频电路或电池消耗的电能的各种薄 膜传感器型的电能测量装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，在完备利用因特网等的环境方面，正在进行包含电能的远距离检测的测 量系统的开发。目前，在电能的测量中，使用将使用的电能量变换为圆盘的旋转数并进行积 算运算的积算电量表。最近，对该积算电量表新附加检测旋转的传感器或电流计（CT)、电压 计（PT)，通过进行电子电路或微处理机的乘法计算，测量电能。
[0003] 但是，积算电量表的装置构成复杂，装置大型化。另外，积算电量表因机械地输出 电能，所W存在不能进行数字管理的课题。另外，由于将使用的电能变换为圆盘的旋转，所 W产生损失，可能会消耗多余的能量。
[0004] 因此，期望可W将消耗电能直接作为电气量进行测定，并且可W小型化及集成化 的电能计的开发。
[0005] 作为可小型化及集成化的电能计，例如提案有利用磁性薄膜的磁阻效应，可将消 耗电能直接作为电气量进行测定的电能测量装置或磁场传感器（非专利文献1、2)。该是使 用相对于流过交流的一次导体平行安置的（基板上构成的）磁性薄膜，经由电阻在该磁性 薄膜的两端施加一次电压，从磁性薄膜的两端获取输出的电能测量装置及磁场传感器。该 电能测量装置等中，采用从2倍频率成分的振幅值获取电能IV的方式。
[0006] 该电能测量装置等中，在由磁性薄膜构成的强磁性体内，着眼于利用通过电 流和磁化形成的角度改变该磁性体的电阻值的现象即平面霍尔效应（Planar化11 effect(P肥)），可W没有偏置磁场地获得线形特性该一点，获取与电能成比例的信号成分 (将该电能测量装置称作"平面霍尔型电能测量装置"或叩肥型电能测量装置"。）。
[0007] 此外，在此使用的磁场传感器是将外部磁场的变化变换成电信号的元件，构图强 磁性薄膜或半导体薄膜等磁性薄膜，在该磁性薄膜的图案中流过电流，作为电压变化将外 部磁场的变化变换成电信号。
[000引但是，在P肥型电能测量装置中，必须要在与一次导体的负载电流正交的方向上 获取由磁性薄膜检测的电压输出。目P，必须要在磁性薄膜的宽度方向的两端输出电压。因 此，在P肥型电能测量装置中，需要磁性薄膜为某种程度的宽幅，而不能使用窄幅形状（在 此，例如是指在直线形状?长方形状的长度方向细的形状）的磁性薄膜。
[0009] 另外，P肥型电能测量装置中，也存在必须要由桥接电路结构构成磁性薄膜的形状 的限制。该意味着，在P肥型电能测量装置中，难W在高频电路所使用的微波传输线路或共 面线路等特殊的线路上进行设置。
[0010] 另外，作为高频用的电能测定装置，也存在福射热测量器或精密测量器，它们为复 杂大型的结构，且价格非常高昂，不能耐受各器件或各设施各自的电能测定?检测。
[0011] 现有技术文献
[001引专利文献
[0013] 专利文献1;日本特开平10-232259号公报
[0014] 非专利文献
[0015] 非专利文献1;使用磁性膜的薄膜电能计（电气学会磁性研究会资料VOL.MAG-05N〇. 182)
[0016] 非专利文献2;使用磁性膜的薄膜电能计（电气学会磁性研究会资料VOL.MAG-05N〇. 192)
[0017] 发明所要解决的课题
[001引就使用磁性薄膜的电能计而言，电流流通的导线和磁性薄膜的位置关系至为重 要。作为公开磁性薄膜和导线间的关系的情况，专利文献1的漏电检测装置是简便的，另 夕F，也可W实现某种程度的小型化。但是，由于使用环状的磁性体，所W必然其小型化受限。 另外，由于需要使来自电源的电线A及电线B通过环的孔，所W在电线粗的情况下，环状的 磁性体自身增大。另外，要对已配置好的电线配置环状的磁性体未必是容易的。例如，如夹 持型电流计那样，可W开放环状磁性体的一部分，从开放部分将电线放入孔中，环状磁性体 要再次形成磁通的闭路，需要还原的时间。
[0019] 另外，为了小型化而将电路基板自身集成化时，必须将来自电源的电源线图案2 线同时地用磁性体包围，因此，之后的安装极其困难。使用磁性薄膜的电能计也需要可W之 后在已设置的状态的配线上安装，并且无论设置在配线的何处，都能够确定配线和磁性薄 膜的位置关系。
【发明内容】
[0020] 用于解决课题的技术方案
[0021] 本发明是鉴于上述的课题而创立的，提供一种电能测量装置，即使在已配线了的 电路中，之后也可W容易地设置，另外，也可W小型化。
[0022] 更具体而言，本发明提供一种电能测量装置，测量被由电源、负载、连接所述电源 及所述负载之间的一对电线构成的被测量电路消耗的电能，其特征在于，该电能测量装置 具有：
[0023] 一对连接端子，用于将所述负载并联连接于所述电源；
[0024] 传感器部，其具有在磁性膜的两端设有元件端子的磁性元件、与所述磁性元件串 联连接的测量电阻、检测所述磁性元件的电压变化并输出规定的成分的检测装置，该传感 器部经由所述一对连接端子与所述被测量电路连接；
[0025] 传感器单元，其由多个所述传感器部构成；
[0026] 加法装置，其将所有所述传感器部的所述检测装置的输出相加；
[0027] 固定装置，其将所述传感器部的所述磁性元件固定于距成为配置一所述电线的位 置基准的假想轴等距离的位置，并且W与所述假想轴相对的朝向。
[00測发明效果
[0029] 本发明的电能测量装置由于具有使用磁性薄膜的传感器部，所W可W减薄制作传 感器部。因此，对于已完成的被测量电路，之后也可W进行配设。另外，由于采用由传感器 部分夹持作为被测量对象的导线的构造，所W能够W充分的测量精度确保传感器位置和导 线的位置关系。
【附图说明】
[0030] 图1是表示本发明所使用的磁性元件的结构的图；
[0031] 图2是说明磁性元件的动作的图；
[0032] 图3是表示实施了条纹形状的导体图案的磁性元件（螺旋条纹型）的图；
[0033] 图4是表示使用了磁性元件的电能测量装置的结构的图；
[0034] 图5是示例本发明的电能测量装置的外观的立体图；
[0035] 图6是表示磁性元件和电线的配置关系的图；
[0036]图7是表示磁性元件为一个的情况和磁性元件为两个的情况下的测量误差的坐 标图；
[0037] 图8是表示磁性元件和电线的配置关系（还有X坐标和Y坐标）的图；
[003引图9是表示对电线在X方向错位时的电能测量结果造成的影响的坐标图；
[0039] 图10是表示实施方式1的电能测量装置的接线图的图；
[0040] 图11是示例框架的其它形状的图；
[0041] 图12是示例框架的其它形状的图；
[0042] 图13是示例框架的其它形状的图；
[0043] 图14是示例框架的其它形状的图；
[0044] 图15是表示实施方式2的框架实现的磁性元件的配置关系的示意图；
[0045] 图16是表示使用了S个磁性元件的情况下的电能测量值的变动的坐标图；
[0046] 图17是表示使用了两个磁性元件的情况下的电能测量值的变动的坐标图；
[0047] 图18是表示使用了四个磁性元件的情况下的磁性元件的配置关系的示意图；
[0048] 图19是表示使用了四个磁性元件的情况下的电能测量值的变动的坐标图；
[0049] 图20是表示电线93a从假想轴17的错位和电能测量的最大误差的关系的坐标 图；
[0化0]图21是表示磁性元件的个数和最大误差的关系的坐标图；
[0化1] 图22是在磁性元件之间配置了永久磁铁或高磁导率材料的框架lOf的示意图； [0化2] 图23是示例传感器部30的其它结构的图；
[0化3] 图24是示例传感器部30的其它结构的图；
[0化4] 图25是示例传感器部30的其它结构的图。
[005引符号说明 [0056] 1、2电能测量装置
[0化7] 10传感器单元
[0化引 12a、12b连接端子
[0059] 14 (14a、14b、14c、14d)磁性元件
[0060] 17假想轴
[0061] 21检测器电源
[0062] 22(22a、22b)测量电阻
[0063] 25 (25a、25b)差分放大器
[0064] 26 (26a、26b)后处理装置
[00化]27(27a、27b)检测装置
[0066] 28加法装置
[0067] 2化放大器
[0068] 30(30a、30b、30c、30d)传感器部
[0069] 34控制装置
[0070] 35显示装置
[007U 50 售体
[007引 51支架
[0073] 52 框架
[0074] 53止动件
[0075] 56 框架
[0076] 56f平面部
[0077] 56w固定壁
[007引 57框架
[0079] 57a、57b框架片
[0080] 57m、57n边框化ind)
[0081] 58a、58b (框架片的）倾斜面
[0082] 59a、59b 切线
[008引 90被测量电路
[0084] 91 电源
[0085] 92 负载
[0086] 93(93a、93b)电线（电源线）
[0087] 93c导线
[008引 94屏蔽链装（shield)
[0089] 140a、140b磁性元件
[0090] 141 基板
[0091] 142磁性膜
[0092] 143 (143a、143b)、144 (144a、144b)元件端子
[0093] 145(14貼、14化）偏置装置
[0094] 148 导体
[0095] 149永久磁铁
[0096] 1430a、1430b、1440a、1440b元件端子
[0097] 1450a、1450b偏置装置
[009引 EA易磁化轴
[0099] L电线的间隔
[0100] M磁化
[0101] H外部磁场
[0102] Hbias偏置磁场
[0103]Hinv电线93b产生的磁场
[0104] R