連載 光，熱，磁力… アナログ回路で高精度に計測！ 探し物 みつかる！ 研究室で役に立つ！ センサ応用回路集 第4回 非接触電流センサ 「カレント・トランス」 松井 邦彦 Kunihiko Matsui 強磁性体 コア 1次電流 I 1（被測定電流） ①測定対象の配線を ここに通す 2次電流 I 2 図 1 非 接 触 で AC 電 RL 流を測定できるカレ ント・トランス Vout 強磁性体コア （貫通孔） に 測定対象の配線を通すだ けで電流が測定できる 2次側の巻き線の 巻き数N 2 Vout ＝ I1 N2 RL 写 真 1 ク ラ ン プ 式 AC 電流センサ CTL−6 −S32−8F−CL（ユー・ アール・ディー） 測定対象の配線を切断し なくても取り付けできる 本連載では，さまざまなセンサを使った計測回路 の作り方を解説しています．第 4 回目に紹介するの は，非接触電流センサ「カレント・トランス」です． 〈編集部〉 ● 非接触電流センサの用途 次に示す製品や装置に応用されています． ● インバータ ● モータ ● 電源監視システム （スマート・システム） B −H アナライザ 電力計 ● ロボット ● ソーラ発電システム ● 漏れ電流遮断機 ● 電流ロガー ● ● ● 非接触で AC 電流を測定できる「カレント・トラ ンス」 電流を測定するなら，抵抗（基準抵抗）を使ったシャ ント抵抗型電流センサが一番簡単ですが，この方法は 測定したい電流の流れる経路をシャント抵抗型電流セ ンサを使った測定回路内に引き込む必要があるので非 接触では測定できません． 158 ②閉じて固定する カレント・トランスは，図 1 に示すように，強磁性 体コア（貫通孔と呼ぶ）に測定対象の配線を通すだけで 電流を測定できます．カレント・トランスは「AC 電 流センサ」という名前で市販されています． ▶代表的な二つの「AC 電流センサ」 ① クランプ式AC 電流センサ…配線を切断しなくても 取り付けられる 写真 1 に示すのは，クランプ式 AC 電流センサ CTL −6−S32−8F−CL （ユー・アール・ディー）です．測定 対象の配線を通す貫通孔が開閉式になっているため， 既設の配線を切断しなくても取り付けできます． 従来は，たとえば 150 × 150 × 50 mm と大形で，値 段は数千円と高価でしたが，最近は 15 × 15 × 10 mm と小形で，数百円と安価のものが入手できます． ② 空芯型AC電流センサ…数万Aの大電流を測定できる 被測定電流が 1000 A を超えるとコアの容積が大き くなり，AC 電流センサは重く大きくなります．した がって，大電流の測定には，コアをもたない空芯型を 使います． 空芯型は，被測定電流が数万 A までなら入手が簡 単です．2 次側の巻き線の巻き方を工夫し，S /N を改 善したコイル（ロゴスキ・コイルと呼ぶ）を使ったもの も市販されています． 空芯型 AC 電流センサの出力は，被測定電流の微分 値です．周波数が高くなるほど出力が大きくなるので， 積分回路を入れて周波数特性を改善します． 2015 年 7 月号
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