特開 2024-150793 電流測定装置および電流測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024150793

(43)【公開日】2024-10-24

(54)【発明の名称】電流測定装置および電流測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/18 20060101AFI20241017BHJP

   G01R 19/00 20060101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

G01R15/18 C

G01R19/00 B

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023058223

(22)【出願日】2023-03-31

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-10-16

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】進藤 勇佑

【テーマコード（参考）】

2G025

2G035

【Ｆターム（参考）】

2G025AA00

2G025AB14

2G025AC01

2G035AC02

2G035AC03

2G035AD10

2G035AD14

2G035AD18

2G035AD19

2G035AD20

2G035AD55

2G035AD56

2G035AD66

(57)【要約】

【課題】測定対象電流に含まれる直流成分と交流成分とを分離して測定する。
【解決手段】電流測定装置は、コアとコイルと素子と交流測定回路とローパスフィルタと電流調整回路と直流測定回路とを備える。コアには、測定対象電流によって磁束が流れる。コイルは、コアに外嵌されている。素子は、コアに沿って流れるコア磁束に基づいてフィードバック電圧を発生させる。交流測定回路は、フィードバック電圧に基づいて測定対象電流の交流成分を測定する。ローパスフィルタは、フィードバック電圧から、所定周波数以上の交流成分を除去する。電流調整回路は、交流成分が除去されたフィードバック電圧に基づいて、コイルに対して、コア磁束の直流成分を打ち消す側にフィードバック電流を流す。直流測定回路は、フィードバック電流に基づいて測定対象電流の直流成分を測定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象に流れている電流としての測定対象電流を測定する電流測定装置であって、
前記測定対象電流によって磁束が流れるコアと、
前記コアに外嵌されているコイルと、
前記コアに沿って流れる磁束としてのコア磁束に基づいてフィードバック電圧を発生させる素子と、
前記フィードバック電圧に基づいて前記測定対象電流の交流成分を測定する交流測定回路と、
前記フィードバック電圧から、所定周波数以上の交流成分を除去するローパスフィルタと、
前記交流成分が除去された前記フィードバック電圧に基づいて、前記コイルに対して、前記コア磁束の直流成分を打ち消す側にフィードバック電流を流す電流調整回路と、
前記フィードバック電流に基づいて前記測定対象電流の直流成分を測定する直流測定回路と、
を備える電流測定装置。

【請求項2】

前記交流測定回路は、前記素子によって発生した前記フィードバック電圧を増幅させるオペアンプを有し、
前記交流測定回路は、増幅された前記フィードバック電圧に基づいて、前記測定対象電流の交流成分を測定する、
請求項１に記載の電流測定装置。

【請求項3】

前記ローパスフィルタが前記フィードバック電圧から前記所定周波数以上の交流成分を除去するよりも前に、前記フィードバック電圧から前記所定周波数よりも大きい前段階周波数以上の交流成分を除去する前段階ローパスフィルタを、さらに備え、
前記交流測定回路は、前記前段階周波数以上の交流成分が除去された前記フィードバック電圧に基づいて、前記測定対象電流の交流成分を測定する、
請求項１又は２に記載の電流測定装置。

【請求項4】

測定対象に流れている電流としての測定対象電流によって磁束が流れるコアと、
前記コアに外嵌されているコイルと、
前記コアに沿って流れる磁束としてのコア磁束に基づいてフィードバック電圧を発生させる素子と、
を用いて前記測定対象電流を測定する電流測定方法であって、
前記フィードバック電圧に基づいて前記測定対象電流の交流成分を測定する工程と、
前記フィードバック電圧から、ローパスフィルタによって所定周波数以上の交流成分を除去する工程と、
前記交流成分が除去された前記フィードバック電圧に基づいて、前記コイルに対して、前記コア磁束の直流成分を打ち消す側にフィードバック電流を流す工程と、
前記フィードバック電流に基づいて前記測定対象電流の直流成分を測定する工程と、
を含む電流測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定対象に流れている電流としての測定対象電流を測定する電流測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電流測定装置の中には、コアと、ホール素子と、電流調整回路と、コイルと、電流測定回路と、を備えるものがある。コアには、測定対象電流によって磁束が流れる。コイルは、コアに外嵌されている。ホール素子は、コアに沿って流れる磁束としてのコア磁束に基づいてフィードバック電圧を発生させる。電流調整回路は、そのフィードバック電圧に基づいて、コイルに対して、コア磁束を打ち消す側にフィードバック電流を流す。電流測定回路は、そのフィードバック電流に基づいて、測定対象電流を測定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平５－８１７３０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような電流測定装置によれば、フィードバック電流によって、コア磁束を打ち消すことができる。そのため、磁気比例式の電流測定装置に用いられるものと比較してコアの断面積が小さい場合でも、コア磁束を充分に抑えて、コア内の発熱や磁気飽和などを充分に抑えることができる。

【0005】

しかしながら、本発明者らは、以下に示す問題が起こり得る点に着目した。すなわち、フィードバック電圧に基づいて、フィードバック電流を発生させる際には、電流調整回路の応答遅れが発生する。そのため、測定対象電流に含まれる交流成分の周波数が高い場合には、測定対象電流の交流成分に対するフィードバック電流の交流成分の位相遅れが顕著になる。その特性によって、弊害が発生し得る。具体的には、例えば最も極端には、当該位相遅れが当該交流成分の半波長になった場合には、コア磁束の交流成分をフィードバック電流の交流成分によって打ち消すどころか、逆に増幅してしまう。

【0006】

また、このように測定対象電流に直流成分と交流成分とが含まれる場合、フォードバック電流にも、直流成分と交流成分とが含まれる。そのため、このようなフィードバック電流に基づいて測定対象電流を測定する電流測定回路は、測定対象電流に含まれる直流成分と交流成分とを分離して測定することができない。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、測定対象電流の交流成分に対するフィードバック電流の交流成分の位相遅れによる弊害を抑止すると共に、測定対象電流に含まれる直流成分と交流成分とを分離して測定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、フィードバック電圧に基づいて測定対象電流に含まれる交流成分を測定してから、フィードバック電圧から交流成分を除去し、フィードバック電流に基づいて、測定対象電流に含まれる直流成分を測定すれば、上記目的を達成できることを見出して、本発明に至った。本発明は、以下の（１）～（３）の電流測定装置および（４）の電流測定方法である。

【0009】

（１）測定対象に流れている電流としての測定対象電流を測定する電流測定装置であって、
前記測定対象電流によって磁束が流れるコアと、
前記コアに外嵌されているコイルと、
前記コアに沿って流れる磁束としてのコア磁束に基づいてフィードバック電圧を発生させる素子と、
前記フィードバック電圧に基づいて前記測定対象電流の交流成分を測定する交流測定回路と、
前記フィードバック電圧から、所定周波数以上の交流成分を除去するローパスフィルタと、
前記交流成分が除去された前記フィードバック電圧に基づいて、前記コイルに対して、前記コア磁束の直流成分を打ち消す側にフィードバック電流を流す電流調整回路と、
前記フィードバック電流に基づいて前記測定対象電流の直流成分を測定する直流測定回路と、
を備える電流測定装置。

【0010】

本構成によれば、ローパスフィルタは、フィードバック電圧から交流成分を除去する。電流調整回路は、その交流成分が除去されたフィードバック電圧に基づいて、コイルに対してフィードバック電流を流す。そのため、フィードバック電流には、そもそもコア磁束の交流成分を打ち消すための交流成分が含まれない。そのため、測定対象電流の交流成分に対するフィードバック電流の交流成分の位相遅れが発生しない。そのため、当該位相遅れによる弊害を抑止できる。

【0011】

また、このように、フィードバック電流には交流成分が含まれないため、コア磁束においては、交流成分が打ち消されずに残る。交流測定回路は、そのコア磁束に基づくフィードバック電圧に基づいて、測定対象電流の交流成分を測定できる。他方、直流測定回路は、その交流成分がローパスフィルタによって除去されたフィードバック電圧に基づくフィードバック電流に基づいて、測定対象電流の直流成分を測定できる。以上のことから、測定対象電流に含まれる直流成分と交流成分とを、分離して測定できる。

【0012】

以上、本構成によれば、測定対象電流の交流成分に対するフィードバック電流の交流成分の位相遅れによる弊害を抑止できると共に、測定対象電流に含まれる直流成分と交流成分とを、分離して測定できる。

【0013】

（２）前記交流測定回路は、前記素子によって発生した前記フィードバック電圧を増幅させるオペアンプを有し、
前記交流測定回路は、増幅された前記フィードバック電圧に基づいて、前記測定対象電流の交流成分を測定する、
前記（１）に記載の電流測定装置。

【0014】

本構成によれば、オペアンプを用いて、交流測定回路を実現できる。

【0015】

（３）前記ローパスフィルタが前記フィードバック電圧から前記所定周波数以上の交流成分を除去するよりも前に、前記フィードバック電圧から前記所定周波数よりも大きい前段階周波数以上の交流成分を除去する前段階ローパスフィルタを、さらに備え、
前記交流測定回路は、前記前段階周波数以上の交流成分が除去された前記フィードバック電圧に基づいて、前記測定対象電流の交流成分を測定する、
前記（１）又は（２）に記載の電流測定装置。

【0016】

本構成によれば、測定対象電流に含まれる交流成分についての測定範囲を、前段階周波数以下且つ所定周波数以上の範囲に絞り込むことができる。

【0017】

（４）測定対象に流れている電流としての測定対象電流によって磁束が流れるコアと、
前記コアに外嵌されているコイルと、
前記コアに沿って流れる磁束としてのコア磁束に基づいてフィードバック電圧を発生させる素子と、
を用いて前記測定対象電流を測定する電流測定方法であって、
前記フィードバック電圧に基づいて前記測定対象電流の交流成分を測定する工程と、
前記フィードバック電圧から、ローパスフィルタによって所定周波数以上の交流成分を除去する工程と、
前記交流成分が除去された前記フィードバック電圧に基づいて、前記コイルに対して、前記コア磁束の直流成分を打ち消す側にフィードバック電流を流す工程と、
前記フィードバック電流に基づいて前記測定対象電流の直流成分を測定する工程と、
を含む電流測定方法。

【0018】

本構成の方法によれば、前記（１）の装置と同様の効果が得られる。

【発明の効果】

【0019】

以上の通り、前記（１）の装置および（４）の方法によれば、測定対象電流の交流成分に対するフィードバック電流の交流成分の位相遅れによる弊害を抑止できると共に、測定対象電流に含まれる直流成分と交流成分とを、分離して測定できる。さらに、前記（１）を引用する前記（２）（３）の構成によれば、それぞれの追加の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１実施形態の電流測定装置を示す回路図である。

【図2】電流測定装置を示す構成図である。

【図3】比較形態の電流測定装置を示す回路図である。

【図4】電流測定装置を示す構成図である。

【図5】第２実施形態の電流測定装置を示す回路図である。

【図6】電流測定装置を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。

【0022】

［第１実施形態］
図１に示す本実施形態の電流測定装置１００は、所定の回路の一部としての測定対象１０に対して設置される。以下、測定対象１０に流れている電流を「測定対象電流ｔＩ」という。測定対象電流ｔＩには、例えば主成分としての直流成分ｔＩｄと、ノイズなどとしての交流成分ｔＩａとが含まれる。

【0023】

電流測定装置１００は、コア２０とホール素子３０と交流測定回路４０とローパスフィルタ５０と電流調整回路６０とコイル７０と直流測定回路８０とを備える。

【0024】

コア２０は、金属などの磁性体であって、測定対象１０を取り囲むように測定対象１０の周方向に延在している。コア２０の周方向の一部には、ギャップＧｐが設けられている。以下、コア２０に沿って流れる磁束を「コア磁束φ」という。コア２０の内部には、測定対象電流ｔＩによってコア磁束φが発生する。より具体的には、測定対象電流ｔＩの直流成分ｔＩｄによって、コア磁束の直流成分φｄが発生し、測定対象電流ｔＩの交流成分ｔＩａによって、コア磁束の交流成分φａが発生する。

【0025】

コイル７０は、コア２０に外嵌されている。以下、測定対象電流の直流成分ｔＩｄが一定となる状態を「定常状態」という。測定対象電流ｔＩは、大半のタイミングにおいて定常状態となる。より具体的には、測定対象１０が属する回路の始動のタイミングや出力変更のタイミングや停止のタイミングなどの特定のタイミング以外には、定常状態となる。その定常状態では、コイル７０に流れる後述のフィードバック電流ｂＩによる磁束によって、コア磁束の直流成分φｄが０になる。そのため、定常状態では、コア磁束φは、交流成分φａのみとなる。

【0026】

ホール素子３０は、ギャップＧｐに設けられた電圧発生用の素子である。つまり、ホール素子３０は、ギャップＧｐを通過するコア磁束φに基づいてフィードバック電圧ｂＶを発生させる。具体的には、図２に示すように、ホール素子３０には、コア磁束の直流成分φｄによって、フィードバック電圧の直流成分ｂＶｄを発生し、コア磁束の交流成分φａによって、フィードバック電圧の交流成分ｂＶａが発生する。ただし、前述の通り、コア磁束φは、定常状態では交流成分φａのみであることから、フィードバック電圧についても、定常状態では交流成分ｂＶａのみである。

【0027】

図１に示すように、交流測定回路４０は、オペアンプ４３を有する。オペアンプ４３の非反転入力端子は、ホール素子３０の一端に電気的に接続されており、反転入力端子は、ホール素子３０の他端に電気的に接続されている。また、オペアンプ４３の正側電源端子は、定電圧源Ｖｓのプラス端子に電気的に接続されており、オペアンプ４３の負側電源端子は、グランド側配線Ｇｄに電気的に接続されている。以上のことから、オペアンプ４３は、ホール素子３０からのフィードバック電圧ｂＶを増幅して出力端子から出力する。以下、オペアンプ４３によって増幅されたフィードバック電圧ｂＶを「増幅フィードバック電圧ＢＶ」という。増幅フィードバック電圧ＢＶも、フィードバック電圧ｂＶと同様、直流成分ＢＶｄと交流成分ＢＶａとを含むが、定常状態では交流成分ＢＶａのみである。

【0028】

図２に示すように、交流測定回路４０は、その定常状態での交流成分ＢＶａのみの増幅フィードバック電圧ＢＶ＝ＢＶａに基づいて、コア磁束の交流成分φａを算出して、測定対象電流の交流成分ｔＩａを算出することができる。以上のことから、交流測定回路４０は、ホール素子３０からのフィードバック電圧ｂＶに基づいて、測定対象電流の交流成分ｔＩａを測定する。

【0029】

図１に示すように、オペアンプ４３の出力端子は、ローパスフィルタ５０を介して電流調整回路６０の入力端子に電気的に接続されている。具体的には、ローパスフィルタ５０は、電気抵抗５４とコンデンサ５９とを有する。オペアンプ４３の出力端子は、電気抵抗５４の一端に電気的に接続されている。電気抵抗５４の他端は、電流調整回路６０の入力端子に電気的に接続されると共に、コンデンサ５９を介してグランド側配線Ｇｄに電気的に接続されている。

【0030】

以上のことから、ローパスフィルタ５０は、電気抵抗５４の抵抗値とコンデンサ５９の静電容量とによって決まる所定周波数以上の交流成分を除去する。その所定周波数は、測定対象電流ｔＩに含まれると想定される交流成分ｔＩａの周波数よりも小さい。そのことから、図２に示すように、ローパスフィルタ５０は、オペアンプ４３から出力される増幅フィードバック電圧ＢＶ＝ＢＶｄ＋ＢＶａから、略全ての交流成分ＢＶａを除去する。これによって、増幅フィードバック電圧ＢＶは、実質的に直流成分ＢＶｄのみとなる。その直流成分ＢＶｄは、前述の通り定常状態では０である。そのことから、電流調整回路６０に入力される増幅フィードバック電圧ＢＶ＝ＢＶｄは、定常状態では０である。

【0031】

図１に示すように、電流調整回路６０の正側電源端子は、定電圧源Ｖｓのプラス端子に電気的に接続されており、電流調整回路６０の負側電源端子は、グランド側配線Ｇｄに電気的に接続されている。電流調整回路６０の出力端子は、コイル７０の一端に電気的に接続されている。以上のことから、図２に示すように、電流調整回路６０は、ローパスフィルタ５０を通過した直流成分ＢＶｄだけの増幅フィードバック電圧ＢＶ＝ＢＶｄに基づいて、コイル７０に対して、直流成分ｂIｄだけのフィードバック電流ｂＩを流す。

【0032】

具体的には、電流調整回路６０は、入力される増幅フィードバック電圧ＢＶが０の場合、現在のフィードバック電流ｂＩを維持する。他方、入力される増幅フィードバック電圧ＢＶが０以外の場合には、増幅フィードバック電圧ＢＶの大きさに基づいて、フィードバック電流ｂＩの大きさを変化させる。それによって、フィードバック電流ｂＩの大きさを、コア磁束の直流成分φｄを丁度打ち消すだけの大きさにフィードバック制御する。

【0033】

図１に示す直流測定回路８０は、シャント抵抗８６を有する。コイル７０の他端は、そのシャント抵抗８６を介して、グランド側配線Ｇｄに電気的に接続されている。そのことから、シャント抵抗８６には、フィードバック電流ｂＩが流れる。そのシャント抵抗８６の端子間電圧は、フィードバック電流ｂＩと、シャント抵抗８６の電気抵抗値Ｒとの積ｂＩ×Ｒになる。

【0034】

図２に示すように、直流測定回路８０は、そのシャント抵抗８６の端子間電圧ｓＶを測定する。その端子間電圧ｓＶに基づいて、フィードバック電流ｂＩ＝ｂＩｄを算出して、測定対象電流の直流成分ｔＩｄを算出することができる。以上のことから、直流測定回路８０は、フィードバック電流ｂＩに基づいて、測定対象電流の直流成分ｔＩｄを測定する。

【0035】

以下、図３に示すように、図１に示す本実施形態からローパスフィルタ５０を省いたものを「比較形態」という。以下、この比較形態と比較しつつ、本実施形態の効果について説明する。

【0036】

図３に示す比較形態の場合、ローパスフィルタが無いことから、オペアンプ４３から電流調整回路６０に入力される増幅フィードバック電圧ＢＶには、直流成分ＢＶｄのみならず、交流成分ＢＶａも含まれる。そのため、電流調整回路６０によって出力されるフィードバック電流ｂＩにも、直流成分ｂＩｄのみならず交流成分ｂＩａが含まれる。その交流成分ｂＩａによって、以下の問題が起こり得る。

【0037】

すなわち、図４に示すようにして、フィードバック電圧ｂＶに基づいて、フィードバック電流ｂＩを発生させる際には、電流調整回路６０の応答遅れが発生する。そのため、測定対象電流ｔＩに含まれる交流成分ｔＩａの周波数が高い場合には、測定対象電流の交流成分ｔＩａに対するフィードバック電流の交流成分ｂＩａの位相遅れが顕著になる。その特性によって、弊害が発生し得る。具体的には、例えば最も極端には、当該位相遅れが測定対象電流の交流成分ｔＩａの半波長になった場合には、コア磁束の交流成分φａをフィードバック電流の交流成分ｂＩａによって打ち消すどころか、逆に増幅してしまう。

【0038】

その点、本実施形態によれば、図２に示すように、ローパスフィルタ５０が、増幅フィードバック電圧ＢＶ＝ＢＶｄ＋ＢＶａから交流成分ＢＶａを除去して、直流成分ＢＶｄのみにする。その直流成分ＢＶｄのみの増幅フィードバック電圧ＢＶ＝ＢＶｄに基づいて、電流調整回路６０が、コイル７０に対して、直流成分ｂＩｄのみのフィードバック電流ｂＩを流す。そのため、フィードバック電流ｂIには、そもそもコア磁束の交流成分φａを打ち消すための交流成分が含まれない。そのため、測定対象電流の交流成分ｔＩａに対するフィードバック電流ｂIの交流成分の位相遅れが発生しない。そのため、当該位相遅れによる弊害を抑止できる。

【0039】

さらに、本実施形態によれば、以下に示す弊害も解消できる。すなわち、図４に示すように、比較形態の場合、ホール素子３０からのフィードバック電圧ｂＶに、直流成分ｂＶｄと交流成分ｂＶａとの両方が含まれるのに加えて、電流調整回路６０からのフィードバック電流ｂＩにも、直流成分ｂＩｄと交流成分ｂＩａとの両方が含まれる。そのことから、比較形態では、測定対象電流ｔＩに含まれる直流成分ｔＩｄと交流成分ｔＩａとを効率的に分離して測定することができない。

【0040】

その点、図２に示す本実施形態では、前述の通り、ホール素子３０からのフィードバック電圧ｂＶ＝ｂＶｄ＋ｂＶａは、定常状態では交流成分ｂＶａのみである。そのため、交流測定回路４０は、定常状態において、その交流成分ｂＶａのみのフィードバック電圧ｂＶに基づいて、測定対象電流の交流成分ｔＩａを測定できる。他方、フィードバック電流ｂＩ＝ｂＩｄについては、前述の通り、常に直流成分ｂＩｄのみである。そのため、直流測定回路８０は、その直流成分ｂＩｄのみのフィードバック電流ｂＩに基づいて、測定対象電流の直流成分ｔＩｄを測定できる。以上のことから、本実施形態では、測定対象電流ｔＩに含まれる直流成分ｔＩｄと交流成分ｔＩａとを、分離して測定できる。

【0041】

また、本実施形態によれば、オペアンプ４３を用いて、交流測定回路４０を実現できる。また、通常の磁気平衡式と比較してコア内の磁場が常に０Ａ／ｍ付近であり、透磁率の磁場依存性の影響が小さいため、交流測定回路６０は、より精度良く測定できる。

【0042】

なお、本実施形態は、換言すれば、図２に示す電流測定装置１００の各部による動作を各工程として、測定対象電流ｔＩに含まれる直流成分ｔＩｄと交流成分ｔＩａとを分離して測定する電流測定方法を実施している。この電流測定方法によっても、以上に示した電流測定装置１００の場合と同様の効果が得られる。

【0043】

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。本実施形態については、第１実施形態をベースにこれと異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同一又は類似の点については、説明を適宜省略する。

【0044】

図５に示すように、本実施形態の電流測定装置１００は、さらに前段階ローパスフィルタ５０ｐを備える。オペアンプ４３の出力端子は、順に前段階ローパスフィルタ５０ｐとローパスフィルタ５０とを介して、電流調整回路６０の入力端子に電気的に接続されている。

【0045】

具体的には、前段階ローパスフィルタ５０ｐは、前段階電気抵抗５４ｐと前段階コンデンサ５９ｐとを有する。オペアンプ４３の出力端子は、前段階電気抵抗５４ｐの一端に電気的に接続されている。前段階電気抵抗５４ｐの他端は、電気抵抗５４の一端に電気的に接続されると共に、前段階コンデンサ５９ｐを介して、グランド側配線Ｇｄに電気的に接続されている。

【0046】

以上のことから、前段階ローパスフィルタ５０ｐは、前段階電気抵抗５４ｐの抵抗値と前段階コンデンサ５９ｐの静電容量とによって決まる前段階周波数以上の交流成分を除去する。他方、ローパスフィルタ５０は、前段階電気抵抗５４ｐの抵抗値と電気抵抗５４の抵抗値との和と、コンデンサ５９の静電容量と、によって決まる周波数以上の交流成分を除去する。その所定周波数よりも、前段階周波数の方が大きい。

【0047】

測定対象電流ｔＩは、交流成分として、低周波成分ｔＩａＬと高周波成分ｔＩａＨとを含む。低周波成分ｔＩａＬは、例えば１ｋＨｚ程度の交流成分である。高周波成分ｔＩａＨは、例えば３０ｋＨｚ以上の交流成分である。そのことから、コア磁束φも、交流成分として、低周波成分φａＬと高周波成分φａＨとを含む。そのことから、図６に示すように、ホール素子３０からのフィードバック電圧ｂＶも、交流成分として、低周波成分ｂＶａＬと高周波成分ｂＶａＨとを含む。そのことから、オペアンプ４３からの増幅フィードバック電圧ＢＶも、交流成分として、低周波成分ＢＶａＬと高周波成分ＢＶａＨとを含む。

【0048】

図６に示すように、前段階ローパスフィルタ５０ｐは、増幅フィードバック電圧ＢＶ＝ＢＶｄ＋ＢＶａＬ＋ＢＶａＨから、高周波成分ＢＶａＨを除去する。他方、ローパスフィルタ５０は、当該高周波成分ＢＶａＨが除去された増幅フィードバック電圧ＢＶ＝ＢＶｄ＋ＢＶａＬから、残りの低周波成分ＢＶａＬを除去する。

【0049】

なお、ここでも前述の通り、定常状態では、増幅フィードバック電圧の直流成分ＢＶｄは０である。そのことから、前段階ローパスフィルタ５０ｐを通過した後、ローパスフィルタ５０を通過する前の増幅フィードバック電圧ＢＶ＝ＢＶｄ＋ＢＶａＬは、定常状態では低周波成分ＢＶａＬのみとなる。

【0050】

交流測定回路４０は、定常状態において、その低周波成分ＢＶａＬのみの増幅フィードバック電圧ＢＶ＝ＢＶａＬを測定する。その低周波成分ＢＶａＬのみの増幅フィードバック電圧ＢＶ＝ＢＶａＬに基づいて、コア磁束の低周波成分φａＬを演算して、測定対象電流の低周波成分ｔＩａＬを演算することができる。ただし、このとき、増幅フィードバック電圧の低周波成分ＢＶａＬの一部は、前段階抵抗値５４ｐで除去されるので、その分は勘案する必要はある。以上のことから、交流測定回路４０は、高周波成分ＢＶａＨが除去された増幅フィードバック電圧ＢＶに基づいて、測定対象電流の低周波成分ｔＩａＬを測定する。

【0051】

以上の通り、本実施形態によれば、測定対象電流ｔＩに含まれる交流成分ｔＩａＬ，ｔＩａＨについての測定範囲を、前段階周波数以下且つ所定周波数以上の範囲に絞り込むことができる。そのことから、交流測定回路４０は、測定対象電流の低周波成分ｔＩａＬのみを測定することができる。

【0052】

［他の実施形態］
以上の実施形態は、例えば以下のように変更して実施できる。図１に示す交流測定回路４０が、オペアンプ４３の出力電圧ではなく、ローパスフィルタ５０の電気抵抗５４の端子間電圧を測定するようにしてもよい。つまり、この場合、交流測定回路４０は、増幅フィードバック電圧ＢＶのうちの除去される交流成分ＢＶａを測定する。この態様によっても、測定対象電流の交流成分ｔＩａを測定できる。

【0053】

また、図５に示す第２実施形態において、交流測定回路４０が、前段階電気抵抗５４ｐの端子間電圧をさらに測定するようにしてもよい。つまり、この場合、交流測定回路４０は、増幅フィードバック電圧ＢＶのうちの、前段階ローパスフィルタ５０ｐによって除去される高周波成分ＢＶａＨをさらに測定する。ただし、このとき、低周波成分ＢＶａＬの一部も、前段階抵抗値５４ｐで除去されるので、その分は勘案する必要はある。この態様によれば、測定対象電流に含まれる高周波成分ｔＩａＨと低周波成分ｔＩａＬとを、分離して測定できる。

【符号の説明】

【0054】

１０ 測定対象
２０ コア
３０ ホール素子（素子）
４０ 交流測定回路
５０ ローパスフィルタ
６０ 電流調整回路
７０ コイル
８０ 直流測定回路
１００ 電流測定装置
ｔＩ 測定対象電流
ｔＩｄ 測定対象電流の直流成分
ｔＩａ 測定対象電流の交流成分
ｂＶ フィードバック電圧
ｂＶａ フィードバック電圧の交流成分
ＢＶ 増幅フィードバック電圧（増幅されたフィードバック電圧）
ＢＶａ 増幅フィードバック電圧の交流成分
ＢＶａＬ 増幅フィードバック電圧の低周波成分
ＢＶａＨ 増幅フィードバック電圧の高周波成分
ｂＩ フィードバック電流

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】