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   技術紹介へ戻る                  Slanted-Flux Current Sensor
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  原理・特徴

 被計測電流 Ix が発生する磁界は,Ixを周回するように発生する.この磁界中の透磁率が均一であれば磁束もIxを周回するように発生する.よって,Ixを周回する励磁コイルや検出コイルとは鎖交せず,磁気的結合は生じない.そこで,この磁界中に,周辺より透磁率が高く磁界に対してIx方向に傾斜した磁気異方性を持つ磁気コアを置くと,磁束はこのコアを通り,Ix方向の成分ができる.つまり,傾斜した磁気コアにより被計測電流 Ix と励磁コイルと検出コイルとが磁気結合をする.
 この状態で励磁コイルに励磁電流 Ie を流すと励磁磁束 Φe 被計測電流 Ix の磁束が傾斜磁気コア内で合成され,その磁界は傾斜磁気コアの磁気特性の影響を受け検出コイルと鎖交する.検出コイル3に誘起される電圧はIxの影響を受けているので,これを信号処理することでIxを計測することができる.

 このセンサの特徴は,トロイダル巻きを必要とせず製造コストが低く抑えられることや,同じ理由で小さくできることである.しかし,コアが閉磁路にならないために高精度を求める場合には向かない.しかし,ホール素子程度の精度は十分に得られ,半導体センサを使っていないので放射線などが存在する極限環境でも使用できる.

 

 

 

 

 左の写真は実験に用いた試作品である.これは,傾斜磁気コアをアモルファスリボンで作ったもので,センサ機能部分の厚さは保護用の外皮を入れても1 mm である.よって,実用では被計測電線の外側にわずかに膨らむ程度のスペースがあればよく,狭い場所での使用に向いている.従って質量も小さい.このような性質から,人工衛星の太陽光パネルの電流監視などに使える見込みもある.

 
 

 

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  試作品の特性

 左上のグラフは傾斜磁気コアにアモルファスリボンを用いた試作品(前記写真)の入出力特性である.その下のグラフは傾斜磁気コアにフェライトを用いた場合の入出力特性である.いずれも比較的直線性が良く,出力も大きいのが他の方式に比べて特徴と言える.なお,この出力電圧は検出コイルの出力電圧で,増幅していない値である.

 

 
 
 
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