本發(fā)明涉及電流傳感器、以及具備該電流傳感器的測定裝置，該電流傳感器具備供電線等檢測對象插入的環(huán)狀的主磁芯和組裝到該主磁芯中的一對磁通門傳感器元件，并且對流過該檢測對象的電流進行檢測。

背景技術(shù)：

作為這種電流傳感器，已知下述專利文獻1中公開的電流傳感器(用于測定電流的檢測電路)。該電流傳感器包括：包圍電流流過的檢測對象(主電流流過的導(dǎo)體)的環(huán)狀的主變流器、包圍主電流流過的導(dǎo)體的2個實質(zhì)上相同的環(huán)狀的輔助變流器、以彼此的卷繞方向呈相反的狀態(tài)下卷繞在這2個輔助變流器上的2個繞組、以及卷繞于主變流器和2個輔助變流器上的補償繞組。輔助變流器和卷繞于該輔助變流器上的繞組的2個組合分別構(gòu)成磁通門傳感器元件。對分別構(gòu)成磁通門傳感器元件的這2個繞組提供相位反轉(zhuǎn)后的調(diào)制信號，2個輔助變流器被磁化成逆相。此外，2個輔助變流器在飽和狀態(tài)下驅(qū)動，并且信號曲線在平衡點呈關(guān)于零對稱。

在該電流傳感器中，雖然在主電流流過檢測對象時，利用該主電流在2個輔助變流器中產(chǎn)生相同方向的磁通，但是由于這2個輔助變流器被磁化成逆相，因此由于該產(chǎn)生的磁通而轉(zhuǎn)移至不平衡狀態(tài)。此外，在卷繞在2個輔助變流器上的2個繞組的連接點，以取決于該不平衡的大小和極性的振幅和極性產(chǎn)生誤差信號(電壓信號)。在該電流傳感器中，形成如下反饋環(huán)：即，利用將使用該誤差信號來產(chǎn)生的補償電流流過補償繞組從而在主變流器中感應(yīng)出的磁通(磁動勢)來抵消由主電流在主變流器中感應(yīng)出的磁通(磁動勢)。此時，主電流的電流值基于補償電流的電流值和補償繞組的匝數(shù)來決定。因此，在該電流傳感器中，用電阻將補償電流轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將該電壓信號作為表示主電流的檢測信號進行輸出。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特許4842275號公報(第3頁，圖1)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

然而，在具備該磁通門傳感器元件的電流傳感器中，如在上述的專利文獻1中也記載的那樣，通過實質(zhì)上相同地(該文獻中雖未記載，但對于卷繞在2個輔助變流器上的2個繞組實質(zhì)上相同)形成分別構(gòu)成磁通門傳感器元件的2個輔助變流器，從而需要使在沒有主電流流過的狀態(tài)下的誤差信號盡可能接近零。

然而，由于用相同的規(guī)格制作的輔助變流器和卷繞在該輔助變流器上的繞組也必定存在特性上的偏差，因此存在如下要解決的技術(shù)問題：難以將在沒有主電流流過的狀態(tài)下的誤差信號、進而檢測信號設(shè)為接近零的狀態(tài)。

本發(fā)明是為了解決上述的技術(shù)問題而完成的，其目的是提供一種能將在沒有電流流過檢測對象的狀態(tài)下的檢測信號設(shè)為接近零的狀態(tài)的電流傳感器以及具備該電流傳感器的測定裝置。

解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

為了達成上述目的，本發(fā)明的電流傳感器包括：供檢測對象插入的環(huán)狀的主磁芯；第一磁通門傳感器元件，該第一磁通門傳感器元件具有組裝到該主磁芯中的第一副磁芯與卷繞在該第一副磁芯上的第一檢測繞組；第二磁通門傳感器元件，該第二磁通門傳感器元件具有組裝到所述主磁芯中的第二副磁芯和與所述第一檢測繞組的卷繞方向反方向地卷繞在該第二副磁芯上的第二檢測繞組；信號生成部，該信號生成部將勵磁信號輸出至所述第一檢測繞組與所述第二檢測繞組并以相反相位來磁化所述第一副磁芯與所述第二副磁芯；以及檢波部，該檢波部基于在所述第一檢測繞組產(chǎn)生的第一電壓信號與在所述第二檢測繞組產(chǎn)生的第二電壓信號的差分，輸出振幅與流過所述檢測對象的電流的電流值成正比地變化的檢測信號，該電流傳感器具備波形調(diào)整部，該波形調(diào)整部連接至所述第一檢測繞組與所述第二檢測繞組中的至少一個繞組，對所述第一電壓信號與所述第二電壓信號中的在該一個繞組上產(chǎn)生的電壓信號的信號波形進行調(diào)整。

此外，本發(fā)明的電流傳感器中，所述波形調(diào)整部包含電阻元件與電容器元件的串聯(lián)電路來構(gòu)成，并且該電阻元件與電容器元件中的至少一個由可變型元件構(gòu)成。

此外，本發(fā)明的電流傳感器中，所述波形調(diào)整部包含電阻元件與電容器元件的串聯(lián)電路來構(gòu)成，并且該電阻元件與該電容器元件中的至少一方的同種元件經(jīng)由導(dǎo)通-截止開關(guān)與短焊盤中的任意一種并聯(lián)連接。

此外，本發(fā)明的測定裝置具備上述的任意一種電流傳感器。

發(fā)明效果

在本發(fā)明的電流傳感器中設(shè)置有波形調(diào)整部，該波形調(diào)整部與第一磁通門傳感器元件的第一檢測繞組和第二磁通門傳感器元件的第二檢測繞組中的至少一個繞組連接，并對第一電壓線號和第二電壓信號中的在這一個繞組上產(chǎn)生的電壓信號的信號波形進行調(diào)整。因此，根據(jù)本發(fā)明的電流傳感器，在檢測對象沒有插入至主磁芯的狀態(tài)下，通過進行對于波形調(diào)整部的調(diào)整，從而能對產(chǎn)生在一個繞組上的電壓信號的信號波形進行調(diào)整，由此，能使第一電壓信號和第二電壓信號中的一個信號波形接近另一個信號波形，因此能將第一電壓信號和第二電壓信號的差分也設(shè)為恒定零伏，其結(jié)果是，能實施將輸出的檢測信號設(shè)為恒定零伏(極其接近于零的狀態(tài))的準確的零調(diào)整。因此，根據(jù)具備本發(fā)明的電流傳感器的本發(fā)明的測定裝置，在對于電流傳感器實施準確的零調(diào)整的狀態(tài)下，能對流過插入至主磁芯內(nèi)的檢測對象的電流的電流值進行測定，因此能準確地測定該電流值。

此外，根據(jù)本發(fā)明的電流傳感器以及具備該電流傳感器的本發(fā)明的測定裝置，波形調(diào)整部包含電阻元件和電容器元件的串聯(lián)電路來構(gòu)成，并且該電阻元件和電容器元件中的至少一個由可變型元件來構(gòu)成，因此與波形調(diào)整部包含電感器元件的結(jié)構(gòu)相比，不容易受到流過檢測對象的電流的磁效應(yīng)影響，因此能提高該電流的檢測精度。

此外，根據(jù)本發(fā)明的電流傳感器以及具備該電流傳感器的本發(fā)明的測定裝置，通過切換導(dǎo)通-截止開關(guān)，或用焊料等對短焊盤間進行短路，從而能對電阻元件和電容器元件中的一個和并聯(lián)連接至這一個元件的同種的元件構(gòu)成的電路(并聯(lián)電路)整體的值進行調(diào)整，因此與使用可變型元件的結(jié)構(gòu)相比，能使用于將在第一檢測繞組產(chǎn)生的第一電壓信號和在第二檢測繞組產(chǎn)生成的第二電壓信號的各信號波形中的一個的信號波形接近另一個信號波形的調(diào)整時間縮短。此外，通過準備導(dǎo)通-截止開關(guān)(或者短焊盤)以及可變型元件雙方，首先進行利用導(dǎo)通-截止開關(guān)(或者短焊盤)的調(diào)整，然后在無法獲得目標的調(diào)整結(jié)果時進行利用可變型元件的調(diào)整，與僅使用可變型元件的調(diào)整相比，能縮短調(diào)整時間。

附圖說明

圖1是具備電流傳感器1的測定裝置MD的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1中的各傳感器元件12、13以及波形調(diào)整部15、16的電路圖。

圖3是在各傳感器元件12、13的第一檢測繞組12b、13b產(chǎn)生的各電壓信號V1、V2的信號波形圖。

圖4是各傳感器元件12、13的阻抗的頻率特性圖。

圖5是圖1中的各傳感器元件12、13以及波形調(diào)整部15、16的另一個電路圖。

圖6是各傳感器元件12、13以及波形調(diào)整部25、26的另一個電路圖。

圖7是信號生成部14、各傳感器元件12、13以及波形調(diào)整部15、16的另一個電路圖。

圖8是濾波調(diào)整部15的另一個電路圖。

圖9是濾波調(diào)整部15的另一個電路圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對電流傳感器以及測定裝置的實施方式進行說明。

作為測定裝置的測定裝置MD如圖1所示，作為一個示例，具備作為電流傳感器的電流傳感器1、處理部2以及輸出部3，對流至作為檢測對象的一個示例的電線9的電流I的電流值I1進行測定。

電流傳感器1如圖1所示，包括：供檢測對象(電線9)插入的環(huán)狀的主磁芯11；第一磁通門傳感器元件12(以下，也簡稱為“第一傳感器元件12”)；第二磁通門傳感器元件13(以下，也簡稱為“第二傳感器元件13”)；信號生成部14；連接至第一傳感器元件12和第二傳感器元件13中的至少一個的(在本示例中以雙方作為一個示例)波形調(diào)整部15、16；檢波部17；驅(qū)動部18；反饋繞組19；以及電流電壓轉(zhuǎn)換部20，輸出電壓值與流過插入至主磁芯11的電線9的電流I的電流值I1成正比地進行變化的檢測信號So。

主磁芯11可以是組合2個或者3個以上的弧形的磁芯來形成為環(huán)狀的結(jié)構(gòu)(可分割的結(jié)構(gòu))，也可以是1個磁芯整體上形成為環(huán)狀的結(jié)構(gòu)(不可分割的結(jié)構(gòu))。此外，在主磁芯11的沿著周向隔開間隔的2個部位形成有1個或2個用于收納第一傳感器元件12和第二傳感器元件13的未圖示的凹部。

第一傳感器元件12具有組裝到主磁芯11中的(在上述的凹部為1個時與后述的第二副磁芯13a一起收納在凹部中，且在凹部為2個時，收納至其中一個凹部)第一副磁芯12a、以及卷繞在第一副磁芯12a上的第一檢測繞組12b來構(gòu)成。第二傳感器元件13具有組裝到主磁芯11中的(在上述的凹部為1個時與后述的第一副磁芯12a一起收納在凹部中，且在凹部為2個時，收納至其中一個凹部)第二副磁芯13a、以及卷繞在第二副磁芯13a上的第二檢測繞組13b來構(gòu)成。此外，第一傳感器元件12和第二傳感器元件13在除以下這點以外，結(jié)構(gòu)實質(zhì)上相同：即，第二檢測繞組13b的卷繞方向與第一檢測繞組12b的卷繞方向相反。此外，第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b通過各自的一端彼此連接，從而相互地串聯(lián)連接。

此外，并不限定于如上所述那樣在形成于主磁芯11上的凹部收納第一傳感器元件12和第二傳感器元件13的結(jié)構(gòu)，在主磁芯11為可分割的結(jié)構(gòu)時，也可以采用沒有圖示的如下結(jié)構(gòu)：在存在于分割部分的鐵心的狹縫內(nèi)收納第一傳感器元件12和第二傳感器元件13(夾在被分割的鐵心間的結(jié)構(gòu))、或在該狹縫的旁邊配置第一傳感器元件12和第二傳感器元件13。

信號生成部14將恒定頻率f(例如10kHz)的交流電流即相互反相、并且相同的恒定振幅的2個勵磁電流Id1、Id2作為勵磁信號生成，將勵磁電流Id1輸出至第一檢測繞組12b的另一端，將勵磁電流Id2輸出至第二檢測繞組13b的另一端。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如圖1所示，在第一檢測繞組12b(的兩端間)產(chǎn)生第一電壓信號V1，在第二檢測繞組13b(的兩端間)以連接至第一檢測繞組12b的一端側(cè)作為基準產(chǎn)生與第一電壓信號V1呈相反極性的第二電壓信號V2。即，第一副磁芯12a和第二副磁芯13a以相反的相位進行磁化。此外，在相互連接的第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b的一端，以電流傳感器1的內(nèi)部基準電位G作為基準，產(chǎn)生成為第一電壓信號V1和第二電壓信號V2的差分(V1-V2)的差分信號V3。

在電流I流過插入至主磁芯11的電線9時，主磁芯11內(nèi)的磁通因產(chǎn)生在電線9周圍的磁場而變化，各電壓信號V1、V2的振幅隨之變化。因此，上述的差分信號V3成為利用電流I的振幅對勵磁電流Id1、Id2的2倍頻率(2f)的信號分量進行了調(diào)制的振幅調(diào)制信號。

此外，在本示例中作為一個示例，雖然信號生成部14生成三角波電流作為交流電流，但也可以是正弦波電流或矩形波電流。此外，信號生成部14生成與各勵磁電流Id1、Id2同步的頻率(2f)的電壓信號，作為同步信號S1輸出至檢波部17。

波形調(diào)整部15如圖2所示，作為一個示例，由電阻元件15a和電容器元件15b的串聯(lián)電路構(gòu)成，并且電阻元件15a和電容器元件15b中的至少一個用可變型元件構(gòu)成。此外，波形調(diào)整部15與第一傳感器元件12的第一檢測繞組12b并聯(lián)連接。波形調(diào)整部16作為一個示例，由電阻元件16a和電容器元件16b的串聯(lián)電路構(gòu)成，并且電阻元件16a和電容器元件16b中的至少一個用可變型元件構(gòu)成。此外，波形調(diào)整部16與第二傳感器元件13的第二檢測繞組13b并聯(lián)連接。

此時，雖然可以僅將各電容器元件15b、16b設(shè)為可變型元件(即，電容可變型的電容器元件(可變(微調(diào)電容器)電容器))，但是一般可變電容器的可變范圍比可變電阻的可變范圍更窄。因此，在本示例中，為了使各波形調(diào)整部15、16的調(diào)整范圍更廣，采用將電阻元件15a、16a設(shè)為可變型元件(即，電阻可變型的電阻元件(可變電阻))的結(jié)構(gòu)。此外，雖然可以是將電阻元件15a、16a和電容器元件15b、16b的雙方都設(shè)為可變型元件的結(jié)構(gòu)，但是在調(diào)整的自由度變高的另一面，調(diào)整的組合會增加，其結(jié)果是，調(diào)整所需要的時間變長，因此優(yōu)選為僅將電阻元件15a、16a和電容器元件15b、16b中的一方(優(yōu)選為如上所述的電阻元件15a、16a)設(shè)為可變型元件。此外，在上述的各結(jié)果中，對于電阻元件15a、16a使用電阻值相同的元件，并且對于電容器元件15b、16b也使用電容值相同的元件。

此外，為了將調(diào)整所需的時間進一步縮短，可以設(shè)為如下結(jié)構(gòu)：在僅將電阻元件15a、16a和電容器元件15b、16b中的一方(優(yōu)選為如上所述的電阻元件15a、16a)設(shè)為可變型元件的結(jié)構(gòu)中，將設(shè)為可變型元件的一對元件中的另一個元件(例如，僅設(shè)為可變型元件的一對電阻元件15a、16a中的電阻元件15a)設(shè)為可變型元件。此時，關(guān)于可變型元件的值(電阻元件的電阻值，電容器元件的電容值)的可變范圍，規(guī)定成包含固定型元件的值。

此外，關(guān)于波形調(diào)整部15、16，不限定于設(shè)為電阻元件和電容器元件的串聯(lián)電路的結(jié)構(gòu)，也可以采用將電阻元件、電容器元件和電感器元件中的任意2個組合的結(jié)構(gòu)(設(shè)為電阻元件和電感器元件的串聯(lián)電路、或者電容器元件和電感器元件的串聯(lián)電路的結(jié)構(gòu))。但是，在包含電感器元件的結(jié)構(gòu)中，在后述的調(diào)整工序中，有時會受到外部磁效應(yīng)的影響(例如，流過電線9的電流I的磁效應(yīng)影響)。因此，在本示例中，采用電阻元件和電容元件的串聯(lián)電路。

檢波部17如圖1所示，通過利用從信號生成部14輸出的同步信號S1對差分信號V3進行同步檢波，從而輸出振幅與流過電線9的電流I的電流值I1成正比地變化的電壓信號V4作為檢測信號。

驅(qū)動部18輸入從檢波部17輸出的電壓信號V4，并且轉(zhuǎn)換成驅(qū)動電流Id3，從而輸出至反饋繞組19。此時，在反饋繞組19中通過流過該驅(qū)動電流Id3，從而產(chǎn)生磁通。驅(qū)動部18控制驅(qū)動電流Id3的振幅(電流值)，以利用通過該驅(qū)動電流Id3流過反饋繞組19從而在主磁芯11產(chǎn)生的磁通抵消通過電流I流過電線9從而在主磁芯11產(chǎn)生的磁通，即，使差分信號V3的振幅降低(接近零)。因而，該電流傳感器1作為所謂的零通磁型的電流傳感器來構(gòu)成，驅(qū)動電流Id3中，其電流值與流過電線9的電流I的電流值成正比地變化。

反饋繞組19卷繞在主磁芯11上。電流電壓轉(zhuǎn)換部20作為一個示例，如圖1所示，用一端連接至反饋繞組19并且另一端連接至成為內(nèi)部基準電位G的部位的電阻元件來構(gòu)成。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，電流電壓轉(zhuǎn)換部20將從反饋繞組19經(jīng)由電流電壓轉(zhuǎn)換部20流至內(nèi)部基準電位G的驅(qū)動電流Id3轉(zhuǎn)換成作為電壓信號的檢測信號So進行輸出。此外，關(guān)于電流電壓轉(zhuǎn)換部20，也可以采用如下的結(jié)構(gòu)代替上述的結(jié)構(gòu)：通過使驅(qū)動電流Id3流至運算放大器的反饋電阻，從而將該驅(qū)動電流Id3轉(zhuǎn)換成檢測信號So。

處理部2作為一個示例使用將檢測信號So轉(zhuǎn)換成表示其瞬時值的數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器、以及基于該數(shù)字信號對流過電線9的電流I的電流值I1進行測定的計算機來構(gòu)成。此外，處理部2將測定到的電流值I1輸出至輸出部3。輸出部3作為一個示例用液晶顯示裝置等顯示裝置來構(gòu)成，將從處理部2輸出的電流值I1顯示在畫面上。此外，也可以采用如下的結(jié)構(gòu)：用將數(shù)據(jù)發(fā)送至外部裝置的接口裝置來構(gòu)成輸出部3，從而將測定到的電流值I1經(jīng)由輸出部3輸出至外部裝置的結(jié)構(gòu)；還可以采用如下的結(jié)構(gòu)：用將數(shù)據(jù)存儲在可移動介質(zhì)的接口裝置來構(gòu)成輸出部3，從而將測定到的電流值I1經(jīng)由輸出部3存儲在可移動介質(zhì)。

接著，關(guān)于電流傳感器1和測定裝置MD的各動作，參照附圖進行說明。

在動作狀態(tài)下，在測定裝置MD的電流傳感器1中，信號生成部14對于第一傳感器元件12的第一檢測繞組12b輸出頻率f的勵磁電流Id1，并且對于第二傳感器元件13的第二檢測繞組13b將與勵磁電流Id1相同的頻率f并且振幅相同的勵磁電流Id2以與勵磁電流I1相反的相位的狀態(tài)進行輸出。此外，信號生成部14將與各勵磁電流Id1、Id2同步的頻率(2f)的同步信號S1輸出至檢波部17。

此時，優(yōu)選為在電線9未插入至主磁芯11的狀態(tài)下，在第一傳感器元件12和第二傳感器元件13的規(guī)格(各副磁芯12a、13a的規(guī)格以及各檢測繞組12b、13b的規(guī)格，具體而言，卷繞在各副磁芯12a、13a的狀態(tài)下的各檢測繞組12b、13b的阻抗的頻率特性)相同，并且各波形調(diào)整部15、16的規(guī)格(各電阻元件15a、16a的規(guī)格和各電容元件15b、16b的規(guī)格)相同時，在用相位相反但頻率f和振幅都相同的勵磁電流Id1、Id2分別勵磁的第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b中分別產(chǎn)生的第一電壓信號V1和第二電壓信號V2如圖3所示，呈僅極性相反的相同形狀的信號波形。

由此，第一電壓信號V1和第二電壓信號V2的差分電壓(V1-V2)即差分信號V3為恒定零伏，因而從檢波部17輸出的電壓信號V4也為恒定零伏，因此從驅(qū)動部18輸出的驅(qū)動電流Id3為恒定零安培，從電流傳感器1輸出的檢測信號So為恒定零伏。其結(jié)果，處理部2基于該檢測信號So測定的電流I的電流值I1也為零安培，在輸出部3顯示表示零安培的數(shù)值。

然而，實際上，關(guān)于作為第一傳感器元件12和第二傳感器元件13使用的傳感器元件，即使制作成相同的規(guī)格，也必定會存在特性(上述的阻抗的頻率特性)上的偏差。因此，在制造電流傳感器1時，選擇該偏差盡可能少(特性盡可能一致的)的2個傳感器元件，作為第一傳感器元件12和第二傳感器元件13來使用。具體而言，如圖4所示，選擇雖然在高頻側(cè)(在本示例中，超過頻率f(例如10kHz)的頻帶側(cè))殘留稍許的特性偏差，但低頻側(cè)(在本示例中，頻率f(例如10kHz)以下的頻帶側(cè))的特性的偏差變少(低頻側(cè)的特性一致)的2個傳感器元件。

但是，如上所述，即使使用偏差盡可能少的(特性盡可能一致的)2個傳感器元件作為第一傳感器元件12和第二傳感器元件13來使用，但如圖3所示，在產(chǎn)生失真的第一電壓信號V1和第二電壓信號V2中也包含圖4所示的高頻側(cè)的高次諧波分量，因此即使在電線9未插入至主磁芯11的狀態(tài)下，第一電壓信號V1和第二電壓信號V2的各信號波形不呈相同的形狀，差分信號V3也不成為恒定零伏。因此，上述的電壓信號V4、驅(qū)動電流Id3和檢測信號So也不呈恒定零伏，因此在處理部2中測定并顯示在輸出部3的電流值I1也不為零安培。

因此，在制造測定裝置MD時，實施如下調(diào)整工序：在電線9未插入至主磁芯11的狀態(tài)下，確認顯示在輸出部3的電流值I1，并操作波形調(diào)整部15、16中的至少一個的電阻元件15a、16a來變更(調(diào)整)電阻值，使得電流值I1為零。

該測定裝置MD的波形調(diào)整部15、16分別用電阻元件和電容元件的串聯(lián)電路來構(gòu)成，因此在波形調(diào)整部15、16中，通過對電阻元件的電阻值進行變更，從而可以對經(jīng)由電阻元件和電容元件流過的高頻側(cè)的電流分量的量(即，使包含在流入至第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b的勵磁電流的高頻側(cè)的電流分量的一部分偏置的量)進行調(diào)整。因此，在該測定裝置MD中，通過對波形調(diào)整部15、16中的至少一個的電阻元件15a、16a進行操作，并對于流過該至少一個調(diào)整電路的高頻側(cè)的電流分量的量進行調(diào)整，從而能使第一電壓信號V1和第二電壓信號V2的各信號波形中的一個信號波形接近于另一個信號波形，其結(jié)果是差分信號V3也能成為恒定零伏(即，將顯示的電流值I1調(diào)整成零安培的調(diào)整作業(yè)成為可能)。

在使用該測定裝置MD對流過電線9的電流I的電流值I1進行測定時，將電線9插入至主磁芯11。

在該狀態(tài)下，由于流過電流I從而在電線9的周圍產(chǎn)生的磁通不僅通過主磁芯11內(nèi)，并且還通過組裝到該主磁芯11內(nèi)的各傳感器元件12、13的副磁芯12a、13a內(nèi)。由該電流I引起的磁通，以相同的方向(沿著主磁芯11的周向相同的方向)通過以相互相反的相位磁化的第一副磁芯12a和第二副磁芯13a內(nèi)。因此，在與第一副磁芯12a和第二副磁芯13a中的該磁通相同的方向上磁化的一個副磁芯內(nèi)的磁通增加，在與該磁通反方向上磁化的另一個副磁芯內(nèi)的磁通減少，其結(jié)果是在卷繞于各副磁芯的檢測繞組上產(chǎn)生的第一電壓信號V1和第二電壓信號V2的各振幅產(chǎn)生差異，如上所述，差分信號V3作為根據(jù)電流I的振幅對勵磁電流Id1、Id2的2倍的頻率(2f)的信號分量進行了調(diào)制的振幅調(diào)制信號進行輸出。

檢波部17通過利用同步信號S1對該差分信號V3進行同步檢波，從而輸出振幅與流過電線9的電流I的電流值I1成正比地變化的電壓信號V4。驅(qū)動部18輸入該電壓信號V4，并且轉(zhuǎn)換成驅(qū)動電流Id3，從而輸出至反饋繞組19。此外，驅(qū)動部18控制驅(qū)動電流Id3的振幅(電流值)，使得電壓信號V4的振幅(電壓)降低(接近于零)。此時，在電壓信號V4的振幅(電壓)為零的狀態(tài)下，呈如下狀態(tài)：在主磁芯11產(chǎn)生的全部磁通為零的狀態(tài)，即通過電流I流過電線9從而在主磁芯11產(chǎn)生的磁通與通過驅(qū)動電流Id3流過反饋繞組19從而在主磁芯11產(chǎn)生的磁通相抵消。即，驅(qū)動部18變?yōu)檩敵鲭娏髦蹬c電流I的電流值I1成正比的驅(qū)動電流Id3(將電流值I1除以反饋繞組19的卷繞數(shù)得到的電流值的電流)的狀態(tài)。

電流電壓轉(zhuǎn)換部20將該驅(qū)動電流Id3轉(zhuǎn)換成檢測信號So并輸出至處理部2。處理部2基于檢測信號So測定電流I的電流值I1，從而將測定到的電流值I1輸出至輸出部3并顯示在畫面上。由此，完成關(guān)于流過電線9的電流I的電流值I1的測定。

由此，在該測定裝置MD的電流傳感器1中，在第一傳感器元件12中設(shè)置了波形調(diào)整部15，并且在第二傳感器元件13中設(shè)置了波形調(diào)整部16。因而，根據(jù)該電流傳感器1，通過在電線9未插入至主磁芯11的狀態(tài)下，進行對于波形調(diào)整部15、16中的至少一個的調(diào)整，從而能使在第一傳感器元件12產(chǎn)生的第一電壓信號V1和在第二傳感器元件13產(chǎn)生的第二電壓信號V2的各信號波形中的一個信號波形接近于另一個信號波形，能使差分信號V3也為恒定零伏，其結(jié)果能實施將輸出的檢測信號So設(shè)為恒定零伏(極其接近于零的狀態(tài))的準確的零調(diào)整。

因此，根據(jù)具備該電流傳感器1的測定裝置MD，在對于電流傳感器1實施準確的零調(diào)整的狀態(tài)下，能對流過插入至主磁芯11內(nèi)的電線9的電流I的電流值I1進行測定，因此能準確地測定該電流值I1。

此外，在該電流傳感器1中，包含電阻元件15a和電容器元件15b的串聯(lián)電路來構(gòu)成波形調(diào)整部15，用可變電阻構(gòu)成電阻元件15a和電容元件15b中的至少一個(在本示例中為電阻元件15a)，并且包含電阻元件16a和電容器元件16b的串聯(lián)電路來構(gòu)成波形調(diào)整部16，并用可變電阻構(gòu)成電阻元件16a和電容器元件16b中的至少一個(在本示例中為電阻元件16a)。因而，根據(jù)該電流傳感器1和具備該電流傳感器1的測定裝置MD，與包含電感器元件的結(jié)構(gòu)進行比較，不容易受到流過電線9的電流I的磁效應(yīng)影響，因此能提高電流I的檢測精度，進而能提高電流I的電流值I1的測定精度。

此外，雖然在上述的示例中，采用將波形調(diào)整部15、16與第一傳感器元件12和第二傳感器元件13雙方連接的結(jié)構(gòu)，并且該波形調(diào)整部15、16由電阻元件和電容器元件的串聯(lián)電路構(gòu)成、并且將這些元件中的至少一個設(shè)為可變型元件，但是盡管未圖示，也可以僅將波形調(diào)整部15、16中的任意一個設(shè)為包含可變型元件，而另一個由固定型的電阻元件和固定型的電容器元件的串聯(lián)電路來構(gòu)成。此外，盡管沒有圖示，也可以采用將波形調(diào)整部僅與第一傳感器元件12和第二傳感器元件13中的任意一個連接的結(jié)構(gòu)，代替將波形調(diào)整部15、16與第一傳感器元件12和第二傳感器元件13雙方連接的結(jié)構(gòu)。但是，在采用該結(jié)構(gòu)時，容易破壞第一傳感器元件12和第二傳感器元件13的平衡，將在第一傳感器元件12產(chǎn)生的第一電壓信號V1和在第二傳感器元件13產(chǎn)生的第二電壓信號V2的各信號波形中的一個信號波形靠近另一個信號波形的作業(yè)可能會變得困難，因此優(yōu)選為將波形調(diào)整部與第一傳感器元件12和第二傳感器元件13雙方連接的結(jié)構(gòu)。

此外，在上述的示例中，雖然采用將在第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b的相互連接的各自的一端產(chǎn)生的電壓信號作為差分信號V3輸出至檢波部17的結(jié)構(gòu)，但是并不限定于該結(jié)構(gòu)，也可以由圖5所示的結(jié)構(gòu)來生成差分信號V3。以下，參照圖5對該結(jié)構(gòu)進行說明。此外，對于與上述電流傳感器1的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，標注相同的標號并省略重復(fù)說明。

在該圖5所示的結(jié)構(gòu)中，在圖2中，將相互連接的第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b的相互連接的各自的一端分別連接至在電流傳感器1中規(guī)定為內(nèi)部基準電位G的部位。此外，將在第一檢測繞組12b的另一端產(chǎn)生的第一電壓信號V1和在第二檢測繞組13b的另一端產(chǎn)生的第二電壓信號V2輸入至新追加的差動放大器21。由此，能從差動放大器21生成(輸出)成為第一電壓信號V1和第二電壓信號V2的差分電壓(V1-V2)的差分電壓V3。

此外，在上述的示例中，由于采用分別將勵磁電流Id1、Id2作為勵磁信號提供至第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b來進行勵磁的結(jié)構(gòu)，因此采用將波形調(diào)整部15、16分別與第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，但是也能圖6所示，采用如下的結(jié)構(gòu)：將勵磁電壓Vd1、Vd2(以相同頻率f、相同振幅并且相位彼此相反的電壓信號)作為勵磁信號分別提供至第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b來進行勵磁的結(jié)構(gòu)，且如該圖所示，將波形調(diào)整部25、26分別與第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b串聯(lián)連接。此外，對于與圖5的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，標注相同的標號并省略重復(fù)說明。

此時，波形調(diào)整部25除波形調(diào)整部15的結(jié)構(gòu)(電阻元件15a和電容器元件15b的串聯(lián)電路)以外，具有與該串聯(lián)電路并聯(lián)連接的另一個電阻元件15c(固定型元件)。此外，波形調(diào)整部26除波形調(diào)整部16的結(jié)構(gòu)(電阻元件16a和電容器元件16b的串聯(lián)電路)以外，具有與該串聯(lián)電路并聯(lián)連接的另一個電阻元件16c(與電阻元件15c相同的固定型元件)。

此外，在上述的示例中，雖然采用信號生成部14將勵磁電流Id1、Id2和勵磁電壓Vd1、Vd2那樣的反相的勵磁信號分別提供至第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b的結(jié)構(gòu)，但也能如圖7所示，采用將作為公共的勵磁信號的勵磁電流Id4提供至第一檢測繞組12b和第二檢測繞組13b的結(jié)構(gòu)的信號生成部14。在該圖7所示的結(jié)構(gòu)中，信號生成部14作為一個示例，包括電流源14a，將交流電流即三角波電流作為勵磁信號(勵磁電流Id4)進行輸出；以及運算放大器14b，該運算放大器14b是將第一檢測繞組12b與波形調(diào)整部15的并聯(lián)電路和第二檢測繞組13b與波形調(diào)整部16的并聯(lián)電路的2個并聯(lián)電路串聯(lián)連接構(gòu)成的電路作為反饋電路連接在輸出端子和反相輸入端子之間來構(gòu)成為反相放大器(電流電壓轉(zhuǎn)換器)。此時，將在第二檢測繞組13b的各端部產(chǎn)生的電壓輸入至新追加的差動放大器22。由此，能從差動放大器22生成(輸出)成為第一電壓信號V1與第二電壓信號V2的差分電壓(V1-V2)的差分電壓V3。

在上述的結(jié)構(gòu)中，通過對各波形調(diào)整部15、16(或者25、26)所包含的可變型元件的值(電阻元件15a、16a的電阻值)進行調(diào)整，從而能對在第一檢測繞組12b的另一端產(chǎn)生的第一電壓信號V1、與在第二檢測繞組13b的另一端產(chǎn)生的第二電壓信號V2的各信號波形進行調(diào)整，其結(jié)果是，能使該各信號波形中的一個信號波形接近另一個信號波形。

此外，在上述的各波形調(diào)整部15、16(或者25、26)中，也能將可變型元件與固定型的同種元件并聯(lián)連接、或串聯(lián)連接，從而在對可變型元件的值進行調(diào)整時對并聯(lián)電路整體和串聯(lián)電路整體的值的調(diào)整范圍進行變更。具體而言，能在可變型元件為可變電阻時，將固定型電阻元件(固定電阻)與該可變電阻并聯(lián)連接、或串聯(lián)連接，從而對在調(diào)整可變電阻的電阻值時的并聯(lián)電路(可變電阻和固定電阻的并聯(lián)電路)整體的電阻值的調(diào)整范圍和串聯(lián)電路(可變電阻和固定電阻的串聯(lián)電路)整體的電阻值的調(diào)整范圍進行變更。此外，能在可變型元件為可變電容器時，將固定型電容器元件(固定電容器)與該可變電容器(固定電容器)并聯(lián)連接、或串聯(lián)連接，從而對在調(diào)整可變電容器的電容值時的并聯(lián)電路(可變電容器和固定電容器的并聯(lián)電路)整體的電容值的調(diào)整范圍和作為串聯(lián)電路(可變電容器和固定電容器的串聯(lián)電路)整體的電容值的調(diào)整范圍進行變更。

此外，在上述的各波形調(diào)整部15、16(或者25、26)中，雖然采用使用可變型元件(可變(微調(diào)電容器)電容器或可變電阻)的結(jié)構(gòu)，但也能如圖8、9所示，采用如下結(jié)構(gòu)：具備固定型的電阻元件15a和固定型的電容器元件15b的串聯(lián)電路、以及與該電阻元件15a與電容元件15b中的至少一個(在該圖中為電阻元件15a與電容器元件15b中的一個)經(jīng)由導(dǎo)通-截止開關(guān)與短焊盤中的任意一種(在該圖中，作為一個示例是導(dǎo)通-截止開關(guān))并聯(lián)連接的固定型的同種元件。雖然在圖8、9中，作為一個示例對波形調(diào)整部15舉例進行說明，但是對于另一個波形調(diào)整部16(或者25、26)也相同。

具體而言，圖8所示的波形調(diào)整部15包括：固定型的電阻元件(固定電阻)15a和固定型的電容器元件(固定電容器)15b的串聯(lián)電路、經(jīng)由導(dǎo)通-截止開關(guān)SW1與該電阻元件15a并聯(lián)連接的固定型的同種元件(固定電阻15d)、以及經(jīng)由導(dǎo)通-截止開關(guān)SW2與該電阻元件15a并聯(lián)連接的固定型的同種元件(固定電阻15e)。此外，雖然在該示例中，經(jīng)由導(dǎo)通-截止開關(guān)與電阻元件15a并聯(lián)連接的固定型的同種元件(固定電阻)的個數(shù)為2，但也可以是1個，或是3個以上。

此外，圖9所示的波形調(diào)整部15包括：固定型的電阻元件(固定電阻)15a和固定型的電容器元件(固定電容器)15b的串聯(lián)電路、經(jīng)由導(dǎo)通-截止開關(guān)SW3與該電容器元件15b并聯(lián)連接的固定型的同種元件(固定電阻15f)、以及經(jīng)由導(dǎo)通-截止開關(guān)SW4與該電容器元件15b并聯(lián)連接的固定型的同種元件(固定電容器15g)。此外，雖然在該示例中，經(jīng)由導(dǎo)通-截止開關(guān)與電容器元件15b并聯(lián)連接的固定型的同種元件(固定電容器)的個數(shù)為2，但也可以是1個，或是3個以上。

由此，通過由固定型電阻元件15a和固定型的電容器元件15b的串聯(lián)電路、以及經(jīng)由導(dǎo)通-截止開關(guān)與該電阻元件15a和電容器元件15b中的一個并聯(lián)連接的固定型的同種元件來構(gòu)成上述各波形調(diào)整部15、16(或者25、26)，從而能通過切換導(dǎo)通-截止開關(guān)對電阻元件15a與電容器元件15b中的一個、和與這一個元件并聯(lián)連接的同種的元件構(gòu)成的電路(并聯(lián)電路)整體的值進行調(diào)整，因此與使用可變型元件的結(jié)構(gòu)相比，能對用于使在第一檢測繞組12b的另一端產(chǎn)生的第一電壓信號V1、與在第二檢測繞組13b的另一端產(chǎn)生的第二電壓信號V2的各信號波形中的一個信號波形接近另一個信號波形的調(diào)整時間進行縮短。此外，在使用短焊盤代替導(dǎo)通-截止開關(guān)的結(jié)構(gòu)時，通過在短焊盤間用焊料等進行短路，從而對由電阻元件15a與電容器元件15b中的一個和與這一個元件并聯(lián)連接的同種元件構(gòu)成的電路(并聯(lián)電路)整體的值進行調(diào)整。此外，通過準備導(dǎo)通-截止開關(guān)(或者短焊盤)以及可變型元件雙方，首先進行利用導(dǎo)通-截止開關(guān)(或者短焊盤)的調(diào)整，然后在無法獲得目標的調(diào)整結(jié)果時進行利用可變型元件的調(diào)整，與僅使用可變型元件的調(diào)整相比，能縮短調(diào)整時間。

此外，盡管未圖示，雖然能采用包括固定型電阻元件15a和固定型的電容器元件15b的串聯(lián)電路、以及經(jīng)由導(dǎo)通-截止開關(guān)或者短焊盤分別與該電阻元件15a以及電容器元件15b并聯(lián)連接的固定型的同種的元件(將電阻元件與電阻元件15a連接，將電容器元件與電容器元件15b連接)的結(jié)構(gòu)，但是在提高調(diào)整的自由度的反面，增加了調(diào)整的組合，其結(jié)果是，調(diào)整所需要的時間變長，因此優(yōu)選為如下結(jié)構(gòu)：如上所述經(jīng)由導(dǎo)通-截止開關(guān)與短焊盤中的任意一種將固定型的同種元件僅與電阻元件15a與電容器元件15b中的一個并聯(lián)連接。

此外，該測定裝置MD雖然采用具備電流傳感器1、處理部2以及輸出部3的結(jié)構(gòu)，但是也能采用具備對從電流傳感器1輸出的檢測信號So進行測量的電壓表來代替處理部2以及輸出部3的結(jié)構(gòu)，還能采用具備具有電壓測定功能的數(shù)字萬用表來代替該電壓表的結(jié)構(gòu)。

此外，該測定裝置MD可以是除電流測定功能以外具備電壓測定功能的結(jié)構(gòu)，進而也可以是具備基于測定到的電流值與電壓值對電阻進行測定的電阻測定功能和對功率進行測定的功率測定功能等的其他測定功能的結(jié)構(gòu)。

標號說明

1 電流傳感器

2 處理部

9 電線

11 主磁芯

12 第一傳感器元件

12a 第一副磁芯

12b 第一檢測繞組

13 第二傳感器元件

13a 第二副磁芯

13b 第二檢測繞組

14 信號生成部

15、16、25、26 波形調(diào)整部

15a、16a、15d、15e 電阻元件

15b、16b、15f、15g 電容器元件

I 電流

I1 電流值

Id1、Id2 勵磁電流

MD 測定裝置

SW1～SW4 導(dǎo)通-截止開關(guān)

V1 第一電壓信號

V2 第二電壓信號

V3 差分信號

V4 電壓信號