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(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】P2025026376
(43)【公開日】2025-02-21
(54)【発明の名称】電流センサおよび測定装置
(51)【国際特許分類】
G01R 15/18 20060101AFI20250214BHJP
【ＦＩ】
G01R15/18 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024128748
(22)【出願日】2024-08-05
(31)【優先権主張番号】P 2023131572
(32)【優先日】2023-08-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000227180
【氏名又は名称】日置電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(74)【代理人】
【識別番号】100176371
【弁理士】
【氏名又は名称】笹田 健
(72)【発明者】
【氏名】池田 健太
(72)【発明者】
【氏名】柄澤 悠樹
(72)【発明者】
【氏名】小宮山 哲也
【テーマコード（参考）】
2G025
【Ｆターム（参考）】
2G025AA11
2G025AB14
2G025AC01
(57)【要約】
【課題】電流センサによる電流の検出精度を向上させる。
【解決手段】電流センサ３は、フラックスゲート３２と、磁性体によって作られると共にフラックスゲート３２を収容する収容空間３１４を有する環状の第１コア３１と、フラックスゲート３２によって検出された磁束に基づく信号を生成する信号生成回路５０とを備え、前記第１コアに測定対象５を挿通した状態で、前記測定対象に流れる電流を検出する。電流センサ３において、フラックスゲート３２は、磁性体によって作られると共に収容空間３１４に延在する第２コア３２１と、第２コア３２１の延在する方向に沿って第２コア３２１に巻回されたコイル３２３とを有する。第２コア３２１の延在方向における一方の端部が第１コア３１の一部に接触していると共に、第２コア３２１の延在方向における他方の端部が第１コア３１の他の一部に接触している。
【選択図】図１１
【解決手段】電流センサ３は、フラックスゲート３２と、磁性体によって作られると共にフラックスゲート３２を収容する収容空間３１４を有する環状の第１コア３１と、フラックスゲート３２によって検出された磁束に基づく信号を生成する信号生成回路５０とを備え、前記第１コアに測定対象５を挿通した状態で、前記測定対象に流れる電流を検出する。電流センサ３において、フラックスゲート３２は、磁性体によって作られると共に収容空間３１４に延在する第２コア３２１と、第２コア３２１の延在する方向に沿って第２コア３２１に巻回されたコイル３２３とを有する。第２コア３２１の延在方向における一方の端部が第１コア３１の一部に接触していると共に、第２コア３２１の延在方向における他方の端部が第１コア３１の他の一部に接触している。
【選択図】図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁束を検出するフラックスゲートと、磁性体によって作られると共に前記フラックスゲートを収容する収容空間を有する環状の第１コアと、前記フラックスゲートによって検出された磁束に基づく信号を生成する信号生成回路とを備え、前記第１コアに測定対象を挿通した状態で、前記測定対象に流れる電流を検出する電流センサであって、
前記フラックスゲートは、磁性体によって作られると共に前記収容空間に延在する第２コアと、前記第２コアの延在する方向に沿って前記第２コアに巻回されたコイルとを有し、
前記第２コアの延在方向における一方の端部が前記第１コアの一部に接触していると共に、前記第２コアの延在方向における他方の端部が前記第１コアの他の一部に接触している、
電流センサ。
前記フラックスゲートは、磁性体によって作られると共に前記収容空間に延在する第２コアと、前記第２コアの延在する方向に沿って前記第２コアに巻回されたコイルとを有し、
前記第２コアの延在方向における一方の端部が前記第１コアの一部に接触していると共に、前記第２コアの延在方向における他方の端部が前記第１コアの他の一部に接触している、
電流センサ。
【請求項2】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記第２コアは、前記第１コアの周方向に延在する
電流センサ。
前記第２コアは、前記第１コアの周方向に延在する
電流センサ。
【請求項3】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記第１コアは、前記収容空間の周囲における前記第１コアの外周側において前記第１コアの周方向に連続して設けられている
電流センサ。
前記第１コアは、前記収容空間の周囲における前記第１コアの外周側において前記第１コアの周方向に連続して設けられている
電流センサ。
【請求項4】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記第１コアは、前記収容空間の周囲における前記第１コアの内周側において前記第１コアの周方向に連続して設けられている
電流センサ。
前記第１コアは、前記収容空間の周囲における前記第１コアの内周側において前記第１コアの周方向に連続して設けられている
電流センサ。
【請求項5】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記第１コアにおける前記測定対象の挿通方向における前記第１コアの一方の面を上面とし、前記第１コアにおける前記測定対象の挿通方向における他方の面を下面とした場合に、前記第１コアは、前記収容空間の周囲における前記上面および前記下面の少なくとも一方の面において前記第１コアの周方向に連続して設けられている
電流センサ。
前記第１コアにおける前記測定対象の挿通方向における前記第１コアの一方の面を上面とし、前記第１コアにおける前記測定対象の挿通方向における他方の面を下面とした場合に、前記第１コアは、前記収容空間の周囲における前記上面および前記下面の少なくとも一方の面において前記第１コアの周方向に連続して設けられている
電流センサ。
【請求項6】
請求項３に記載の電流センサにおいて、
前記第１コアの周方向に連続して設けられている部分は一体に形成されている
電流センサ。
前記第１コアの周方向に連続して設けられている部分は一体に形成されている
電流センサ。
【請求項7】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記第２コアの延在方向における一方の端部および前記第２コアの延在方向における他方の端部が、前記第１コアによって覆われている
電流センサ。
前記第２コアの延在方向における一方の端部および前記第２コアの延在方向における他方の端部が、前記第１コアによって覆われている
電流センサ。
【請求項8】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記第１コアは、前記第１コアにおける前記測定対象の挿通方向に積層された、磁性体から成る複数の板状部材によって形成され、
前記第２コアの延在方向における一方の端部および前記第２コアの延在方向における他方の端部は、前記挿通方向において二つの前記板状部材によって挟まれている
電流センサ。
前記第１コアは、前記第１コアにおける前記測定対象の挿通方向に積層された、磁性体から成る複数の板状部材によって形成され、
前記第２コアの延在方向における一方の端部および前記第２コアの延在方向における他方の端部は、前記挿通方向において二つの前記板状部材によって挟まれている
電流センサ。
【請求項9】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記フラックスゲートを複数有する
電流センサ。
前記フラックスゲートを複数有する
電流センサ。
【請求項10】
請求項９に記載の電流センサにおいて、
二つの前記フラックスゲートを一組とするフラックスゲート対を少なくとも一つ有し、
前記フラックスゲート対を構成する第１フラックスゲートおよび第２フラックスゲートは、前記第２コアを共有し、
前記第１フラックスゲートおよび前記第２フラックスゲートが共有する前記第２コアに前記第１フラックスゲートの前記コイルと前記第２フラックスゲートの前記コイルとがそれぞれ巻回されている
電流センサ。
二つの前記フラックスゲートを一組とするフラックスゲート対を少なくとも一つ有し、
前記フラックスゲート対を構成する第１フラックスゲートおよび第２フラックスゲートは、前記第２コアを共有し、
前記第１フラックスゲートおよび前記第２フラックスゲートが共有する前記第２コアに前記第１フラックスゲートの前記コイルと前記第２フラックスゲートの前記コイルとがそれぞれ巻回されている
電流センサ。
【請求項11】
請求項１０に記載の電流センサにおいて、
前記収容空間は、前記第１フラックスゲートを収容する第１収容空間と、前記第２フラックスゲートを収容する第２収容空間とを含み、
前記第１収容空間と前記第２収容空間とは前記第１コアの周方向に並んで設けられ、
前記第１収容空間と前記第２収容空間との間に、前記第１コアが連続して設けられている
電流センサ。
前記収容空間は、前記第１フラックスゲートを収容する第１収容空間と、前記第２フラックスゲートを収容する第２収容空間とを含み、
前記第１収容空間と前記第２収容空間とは前記第１コアの周方向に並んで設けられ、
前記第１収容空間と前記第２収容空間との間に、前記第１コアが連続して設けられている
電流センサ。
【請求項12】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記第１コアと前記第２コアとが一体に形成されている
電流センサ。
前記第１コアと前記第２コアとが一体に形成されている
電流センサ。
【請求項13】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記電流をゼロフラックス方式で検出する
電流センサ。
前記電流をゼロフラックス方式で検出する
電流センサ。
【請求項14】
請求項１乃至請求項１３の何れか一つに記載の電流センサと、
前記電流センサによって生成された前記信号に基づいて、前記測定対象に流れる電流を測定する測定装置本体と、を備える
測定装置。
前記電流センサによって生成された前記信号に基づいて、前記測定対象に流れる電流を測定する測定装置本体と、を備える
測定装置。
【請求項15】
電流センサを用いて測定対象に流れる電流を測定する測定方法であって、
前記電流センサは、磁束を検出するフラックスゲートと、磁性体によって作られると共に前記フラックスゲートを収容する収容空間を有する環状の第１コアと、前記フラックスゲートによって検出された磁束に基づく信号を生成する信号生成回路とを備え、前記フラックスゲートは、磁性体によって作られると共に前記収容空間に延在する第２コアと、前記第２コアの延在する方向に沿って前記第２コアに巻回されたコイルとを有し、前記第２コアの延在方向における一方の端部が前記第１コアの一部に接触していると共に前記第２コアの延在方向における他方の端部が前記第１コアの他の一部に接触し、
前記第１コアに、前記測定対象を挿通させる第１ステップと、
前記信号生成回路によって生成された前記信号に基づいて、前記測定対象に流れる電流を測定する第２ステップと、を含む
測定方法。
前記電流センサは、磁束を検出するフラックスゲートと、磁性体によって作られると共に前記フラックスゲートを収容する収容空間を有する環状の第１コアと、前記フラックスゲートによって検出された磁束に基づく信号を生成する信号生成回路とを備え、前記フラックスゲートは、磁性体によって作られると共に前記収容空間に延在する第２コアと、前記第２コアの延在する方向に沿って前記第２コアに巻回されたコイルとを有し、前記第２コアの延在方向における一方の端部が前記第１コアの一部に接触していると共に前記第２コアの延在方向における他方の端部が前記第１コアの他の一部に接触し、
前記第１コアに、前記測定対象を挿通させる第１ステップと、
前記信号生成回路によって生成された前記信号に基づいて、前記測定対象に流れる電流を測定する第２ステップと、を含む
測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電流センサおよび測定装置に関し、例えば、磁束を検出可能なフラックスゲートを備えた電流センサ、および当該電流センサを備えた測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、導体に流れる電流を検出するための検出器として、磁束を検出可能なフラックスゲートを備えた電流センサが知られている。例えば、特許文献１には、磁性体から構成されたコアを有する電流センサが開示されている。
【0003】
特許文献１に開示された電流センサは、エアギャップを有する環状に構成されたコアを有し、コアのエアギャップ近傍にフラックスゲートが設けられている。当該電流センサは、測定対象の導体を囲むように環状にコアを配置した場合に上記導体に流れる電流によって生じる磁界に基づく磁束をフラックスゲートによって検出することにより、導体に流れる電流に応じた信号を出力する。この電流センサによれば、コアのエアギャップにフラックスゲートを配置しているため、フラックスゲートを通過する磁束が多くなり、電流の検出精度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－５３８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、昨今、エネルギー効率の高い機器を開発するために、電流測定の高精度化が求められ、特許文献１に代表される従来の電流センサより、電流の検出精度が高い電流センサが求められている。
【0006】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、電流センサによる電流の検出精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の代表的な実施の形態に係る電流センサは、磁束を検出するフラックスゲートと、磁性体によって作られると共に前記フラックスゲートを収容する収容空間を有する環状の第１コアと、前記フラックスゲートによって検出された磁束に基づく信号を生成する信号生成回路と、を備え、前記第１コアに測定対象を挿通した状態で、前記測定対象に流れる電流を検出する。前記電流センサにおいて、前記フラックスゲートは、磁性体によって作られると共に前記収容空間に延在する第２コアと、前記第２コアの延在する方向に沿って前記第２コアに巻回されたコイルとを有し、前記第２コアの延在方向における一方の端部が前記第１コアの一部に接触していると共に、前記第２コアの延在方向における他方の端部が前記第１コアの他の一部に接触している。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る電流センサによれば、電流の検出精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態１に係る測定装置の構成を示す図である。
【図2A】電流センサによる電流検出の原理を説明するための図である。
【図2B】電流センサによる電流検出の原理を説明するための図である。
【図3】実施の形態１に係る電流センサの外観を示す斜視図である。
【図4】センサ部の外観を示す図である。
【図5】磁気検出部の外観を示す図である。
【図6】実施の形態１に係る第１コアの外観を示す正面図である。
【図7】実施の形態１に係る第１コアの斜視図である。
【図8】実施の形態１に係る第１コアの分解斜視図（一部）である。
【図9】実施の形態１に係る第１コアの断面図である。
【図10】実施の形態１に係る第１コアの分解斜視図（全部）である。
【図11】実施の形態１に係る電流センサにおける第２コアと第１コアとの位置関係を模式的に示す図である。
【図12】実施の形態２に係る第１コアの外観を示す正面図である。
【図13】実施の形態２に係る第１コアの分解斜視図（一部）である。
【図14】実施の形態２に係る第１コアの分解斜視図（全部）である。
【図15】実施の形態２に係る電流センサにおける第２コアと第１コアとの位置関係を模式的に示す図である。
【図16】フラックスゲートの別の配置例を示す図である。
【図17】第２コアと第１コアとを一体に形成した電流センサを模式的に示す図である。
【図18】電流センサにおける第２コアと第１コアとの位置関係の別の一例に示す図である。
【図19】電流センサにおける第２コアと第１コアとの位置関係の別の一例に示す図である。
【図20】電流センサにおける第２コアと第１コアとの位置関係の別の一例に示す図である。
【図21】電流センサにおける第２コアと第１コアとの位置関係の別の一例に示す図である。
【図22】電流センサにおける第２コアと第１コアとの位置関係の別の一例に示す図である。
【図23A】第１コアが環状に形成された貫通型の電流センサの外観を示す斜視図である。
【図23B】第１コアが環状に形成された貫通型の電流センサの外観を示す正面図である。
【図24】複数の磁性体部材によって構成された第１コアの一例を示す図である。
【図25】二つのフラックスゲートを一組とするフラックスゲート対を用いた磁気平衡式の電流センサの回路例を示す図である。
【図26】二つのフラックスゲートを一組とするフラックスゲート対を用いた磁気平衡式の電流センサの構成を示す図である。
【図27】二つのフラックスゲートを一組とするフラックスゲート対の周囲に形成される磁束を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。
【0011】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る電流センサ（３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）は、磁束を検出するフラックスゲート（３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２）と、磁性体によって作られると共に前記フラックスゲートを収容する収容空間（３１４，３１４Ｋ＿１，３１４Ｋ＿２）を有する環状の第１コア（３１，３１＿１，３１＿２）と、前記フラックスゲートによって検出された磁束に基づく信号を生成する信号生成回路（５０，５０Ａ，５０Ｋ）と、を備え、前記第１コアに測定対象（５）を挿通した状態で、前記測定対象に流れる電流を検出する。前記電流センサにおいて、前記フラックスゲートは、磁性体によって作られると共に前記収容空間に延在する第２コア（３２１，３２１Ａ，３２１Ｂ，３２１Ｃ，３２１Ｋ）と、前記第２コアの延在する方向に沿って前記第２コアに巻回されたコイル（３２３，３２３Ｋ＿１，３２３Ｋ＿２）とを有し、前記第２コアの延在方向における一方の端部が前記第１コアの一部に接触していると共に前記第２コアの延在方向における他方の端部が前記第１コアの他の一部に接触していることを特徴とする。
【0012】
〔２〕上記〔１〕に記載の電流センサ（３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）において、前記第２コアは、前記第１コアの周方向に延在してもよい。
【0013】
〔３〕上記〔１〕または〔２〕に記載の電流センサ（３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）において、前記第１コアは、前記収容空間の周囲における前記第１コアの外周側において前記第１コアの周方向に連続して設けられていてもよい。
【0014】
〔４〕上記〔１〕乃至〔３〕に記載の電流センサ（３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）において、前記第１コアは、前記収容空間の周囲における前記第１コアの内周側において前記第１コアの周方向に連続して設けられていてもよい。
【0015】
〔５〕上記〔１〕乃至〔４〕の何れか一つに記載の電流センサ（３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｅ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）において、前記第１コアにおける前記測定対象５の挿通方向（Ｐ，Ｚ軸方向）における前記第１コアの一方の面を上面（３１０＿１）とし、前記第１コアにおける前記測定対象５の挿通方向における他方の面を下面（３１０＿８）とした場合に、前記第１コアは、前記収容空間の周囲における前記上面および前記下面の少なくとも一方の面において前記第１コアの周方向に連続して設けられていてもよい。
【0016】
〔６〕上記〔３〕乃至〔５〕の何れか一つに記載の電流センサ（３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｅ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）において、前記第１コアの周方向に連続して設けられている部分は一体に形成されていてもよい。
【0017】
〔７〕上記〔１〕乃至〔６〕の何れか一つに記載の電流センサ（３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）において、前記第２コア（３２１Ａ）の延在方向における一方の端部（３２１Ａａ）および前記第２コアの延在方向における他方の端部（３２１Ａｂ）が、前記第１コアによって覆われていてもよい。
【0018】
〔８〕上記〔１〕乃至〔７〕の何れか一つに記載の電流センサ（３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）において、前記第１コア（３１）は、前記第１コアにおける前記測定対象５の挿通方向に積層された、磁性体から成る複数の板状部材（３１０＿１～３１０＿８）によって形成され、前記第２コアの延在方向における一方の端部（３２１Ａａ）および前記第２コアの延在方向における他方の端部（３２１Ａｂ）は、前記挿通方向において二つの前記板状部材（３１０＿４，３１０＿５）によって挟まれていてもよい。
【0019】
〔９〕上記〔１〕乃至〔８〕の何れか一つに記載の電流センサ（３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）において、前記フラックスゲートを複数有していてもよい。
【0020】
〔１０〕上記〔９〕に記載の電流センサ（３Ｋ）において、二つの前記フラックスゲートを一組とするフラックスゲート対（３２ＫＰ）を少なくとも一つ有し、前記フラックスゲート対を構成する第１フラックスゲート（３２Ｋ＿１）および第２フラックスゲート（３２Ｋ＿２）は、前記第２コア（３２１Ｋ）を共有し、前記第１フラックスゲートおよび前記第２フラックスゲートが共有する前記第２コアに前記第１フラックスゲートの前記コイルと前記第２フラックスゲートの前記コイルとがそれぞれ巻回されていてもよい。
【0021】
〔１１〕上記〔１０〕に記載の電流センサ（３Ｋ）において、前記収容空間は、前記第１フラックスゲートを収容する第１収容空間（３１４Ｋ＿１）と、前記第２フラックスゲートを収容する第２収容空間（３１４Ｋ＿２）とを含み、前記第１収容空間と前記第２収容空間とは前記第１コアの周方向に並んで形成され、前記第１収容空間と前記第２収容空間との間に、前記第１コアが連続して設けられていてもよい。
【0022】
〔１２〕上記〔１〕乃至〔１１〕の何れか一つに記載の電流センサ（３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）において、前記第１コア（３１，３１＿１，３１＿２，３１Ｋ）と前記第２コア（３２１，３２１Ａ，３２１Ｂ，３２１Ｃ，３２１Ｋ）とが一体に形成されていてもよい。このとき、前記第１コアと前記第２コアは同一の磁性体であってもよい。
【0023】
〔１３〕上記〔１〕乃至〔１２〕の何れか一つに記載の電流センサ（３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）において、前記電流をゼロフラックス方式で検出してもよい。
【0024】
〔１４〕本実施の形態に係る代表的な測定装置（１）は、上記〔１〕乃至〔１３〕の何れか一つに記載の電流センサ（３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）と、前記第１コアが測定対象を取り囲んで環状をなす状態において前記電流センサによって生成された前記信号に基づいて、前記測定対象に流れる電流を測定する測定装置本体（２）と、を備えることを特徴とする。
【0025】
〔１５〕本実施の形態に係る代表的な測定方法は、電流センサ（３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ）を用いて測定対象に流れる電流を測定する測定方法である。前記電流センサは、磁束を検出するフラックスゲート（３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２）と、磁性体によって作られると共に前記フラックスゲートを収容する収容空間（３１４，３１４Ｋ＿１，３１４Ｋ＿２）を有する環状の第１コア（３１，３１＿１，３１＿２）と、前記フラックスゲートによって検出された磁束に基づく信号を生成する信号生成回路（５０，５０Ａ，５０Ｋ）とを備え、前記フラックスゲートは、磁性体によって作られると共に前記収容空間に延在する第２コア（３２１，３２１Ａ，３２１Ｂ，３２１Ｃ，３２１Ｋ）と、前記第２コアの延在する方向に沿って前記第２コアに巻回されたコイル（３２３，３２３Ｋ＿１，３２３Ｋ＿２）とを有し、前記第２コアの延在方向における一方の端部が前記第１コアの一部に接触し、前記第２コアの延在方向における他方の端部が前記第１コアの他の一部に接触している。前記測定方法は、前記第１コアに、前記測定対象を挿通させる第１ステップと、前記信号生成回路によって生成された前記信号に基づいて、前記測定対象に流れる電流を測定する第２ステップと、を含むことを特徴とする。
【0026】
２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【0027】
≪実施の形態１≫
図１に示すように、実施の形態１に係る測定装置１は、例えば、測定対象５（例えば、導線）に流れる電流を測定可能な電流測定装置である。測定装置１は、測定対象５に対して電気的に非接触の状態で、測定対象５に流れる電流を測定することができるように構成されている。
図１に示すように、実施の形態１に係る測定装置１は、例えば、測定対象５（例えば、導線）に流れる電流を測定可能な電流測定装置である。測定装置１は、測定対象５に対して電気的に非接触の状態で、測定対象５に流れる電流を測定することができるように構成されている。
【0028】
具体的に、測定装置１は、電流センサ３と測定装置本体２とを備えている。例えば、電流センサ３によって測定対象５を環状に囲んだ状態において、電流センサ３が測定対象５に流れる電流を検出し、測定装置本体２が電流センサ３による検出結果に基づいて、測定対象５に流れる電流の電流値を測定（算出）する。
【0029】
電流センサ３は、測定対象５に流れる電流を検出し、検出結果に応じた信号を出力する装置である。電流センサ３は、測定対象５を環状に囲んだ状態において測定対象５に流れる電流を非接触で検出するセンサであり、所謂貫通型の電流センサや所謂クランプ式の電流センサを例示することができる。本実施の形態では、主として、電流センサ３がクランプ式の電流センサである場合を例にとり説明する。
【0030】
後述するように、電流センサ３は、磁性体によって作られた第１コア３１と、第１コア３１の内部に配置され、第２コアを有するフラックスゲート３２とを主たる構成要素として有し、第１コア３１を介してフラックスゲート３２の第２コアを通過する磁束をフラックスゲート３２によって検出することにより、電流を検出する。
【0031】
以下の説明において、第１コア３１を「主コア３１」と表記する場合がある。
【0032】
測定装置本体２は、電流センサ３による検出結果（出力信号Ｖｏｕｔ）に基づいて、測定対象５に流れる電流の電流値を測定（算出）する装置である。測定装置本体２は、主コア３１が測定対象５を取り囲んで環状をなす状態において電流センサ３によって生成された出力信号Ｖｏｕｔに基づいて、測定対象５に流れる電流を測定する。
【0033】
図１に示すように、測定装置本体２は、例えば、測定部１１、操作部１２、表示部１３、制御部１４、および記憶部１５を有している。
【0034】
測定部１１は、制御部１４からの制御に応じて、電流センサ３から出力された電流の検出結果としての出力信号Ｖｏｕｔに基づいて、測定対象５に流れている電流の電流値を算出する機能部である。測定部１１は、例えば、マイクロコントローラ等のプログラム処理装置によって実現されている。
【0035】
操作部１２は、ユーザによる測定装置１に対する指示等を入力するためのユーザインターフェースである。操作部１２は、例えば、操作スイッチ、キーボード、タッチパネル等によって実現されている。操作部１２は、ユーザによる操作部１２に対する操作に応じた操作信号を制御部１４に出力する。ユーザは、操作部１２を操作することにより、例えば、測定条件に係る情報を測定装置１に設定し、測定の開始および停止を測定装置１に指示することができる。
【0036】
なお、測定装置１への測定条件等の設定や指示等は、上述した操作部１２に対する操作に限定されず、例えば、有線通信又は無線通信によって測定装置１と接続されたパーソナルコンピュータ、サーバ、および携帯端末等の情報処理装置から入力されてもよい。
【0037】
表示部１３は、各種情報を表示する装置である。表示部１３は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のユーザが視認可能な情報を出力する装置によって実現されている。表示部１３は、制御部１４からの制御に応じて、例えば、測定条件の入力のためのメニュー情報や測定対象５に流れる電流の電流値の測定結果の情報等を表示する。
【0038】
記憶部１５は、例えば、測定装置１が電流測定装置としての機能を実現するためのプログラムや各種パラメータ、測定対象５の測定結果等を記憶するための機能部である。記憶部１５は、例えば、ＳＳＤやＨＤＤ等の不揮発性の記憶装置等によって実現されている。
【0039】
制御部１４は、測定装置１を統括的に制御する機能部である。制御部１４は、例えば、測定部１１と同様に、マイクロコントローラ等のプログラム処理装置によって実現されている。制御部１４は、例えば、操作部１２からの操作信号に応じて、測定部１１、表示部１３、および記憶部１５を制御することにより、測定対象５に流れる電流の測定、測定結果の記憶および表示等を実現する。
【0040】
【0041】
【0042】
図２Ａに示すように、磁気比例式の電流検出方法では、主コア３１によって測定対象５（例えば、導線）を環状に囲む。この状態において、主コア３１内部に配置されたフラックスゲート３２が、測定対象５に流れる電流Ｉ１によって主コア３１内に発生した磁束６０を検出し、信号生成回路５０が、フラックスゲート３２によって検出された磁束６０に基づく出力信号Ｖｏｕｔを生成する。
【0043】
信号生成回路５０は、例えば、駆動回路５１、信号処理回路５２、および増幅回路（ＡＭＰ）５４を含む。フラックスゲート３２は、駆動回路５１からの電力供給によって動作可能となっている。フラックスゲート３２は、検出した磁束６０に応じた電圧を生成する。信号処理回路５２は、フラックスゲート３２によって生成された電圧を同期検波またはパルス幅変調した電圧を生成する。増幅回路５４は、信号処理回路５２によって生成された電圧を増幅し、出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。
【0044】
図２Ｂに示すように、磁気平衡式の電流検出方法では、磁気比例式の電流検出方法と同様に、主コア３１によって測定対象５を環状に囲んだ状態において、フラックスゲート３２が、測定対象５に流れる電流Ｉ１によって主コア３１内に発生した磁束６０を検出し、信号生成回路５０Ａが、フラックスゲート３２によって検出された磁束６０に基づく出力信号Ｖｏｕｔを生成する。
【0045】
信号生成回路５０Ａは、駆動回路５１、信号処理回路５３、増幅回路（ＡＭＰ）５７、主コア３１に巻回されたコイル５５、および電圧生成回路（例えば、シャント抵抗）５６を含む。フラックスゲート３２は、駆動回路５１からの電力供給によって動作可能となっている。フラックスゲート３２は、測定対象５に電流Ｉ１が流れることによって発生した磁束６０を検出し検出した磁束６０に応じた電圧を生成する。信号処理回路５３は、フラックスゲート３２によって生成された電圧を同期検波またはパルス幅変調した電圧を生成し、その電圧を電流に変換して出力する。
【0046】
増幅回路５７は、フラックスゲート３２によって検出した磁束６０（電流Ｉ１による磁束）を打ち消す磁束６１を発生させるように、信号処理回路５３から出力された電流に基づいて、コイル５５に電流Ｉ２を供給する（ゼロフラックス動作）。電圧生成回路（例えば、シャント抵抗）５６は、コイル５５に流れる電流Ｉ２を電圧に変換し、出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。
【0047】
次に、電流センサ３の構成について説明する。
なお、本実施の形態では、一例として、電流センサ３が磁気平衡式によって電流検出が可能な構成を有しているものとして説明する。
なお、本実施の形態では、一例として、電流センサ３が磁気平衡式によって電流検出が可能な構成を有しているものとして説明する。
【0048】
図３に示すように、電流センサ３は、例えば、把持部２１、センサ部２２、接続ケーブル２３を有している。
【0049】
センサ部２２は、上述した、電流センサ３の主たる構成要素としての主コア３１およびフラックスゲート３２を備え、測定対象５をクランプ可能に構成されている。ここで、クランプとは、測定対象５（例えば、導線）を環状に囲むことをいう。
【0050】
センサ部２２は、環状に開閉（変形）可能に構成されている。例えば、図３に示すように、センサ部２２は、正面視半環状に構成された第１センサ部２２＿１および第２センサ部２２＿２が組み合わさって実現されている。
【0051】
第１センサ部２２＿１の周方向の一端と第２センサ部２２＿２の周方向の一端とは、互いに接触可能に構成されている。図３に示すように、第１センサ部２２＿１の周方向の一端と第２センサ部２２＿２の周方向の一端とが互いに接触することにより、センサ部２２（主コア３１）が一つの環状となる。
【0052】
なお、第１センサ部２２＿１および第２センサ部２２＿２の詳細の構成については、後述する。
【0053】
把持部２１は、センサ部２２による測定対象５のクランプ作業に際して利用者が把持する部位である。図３に示すように、把持部２１の一端部側（図３における左端部側）にセンサ部２２が配設されている。把持部２１の内部には、上述した信号生成回路５０Ａ（５０）が構成された回路基板（不図示）が収容されている。また、把持部２１の他端部側（図４における右端部側）から、信号生成回路５０Ａ（５０）に接続された接続ケーブル２３が引き出されている。接続ケーブル２３は、電流センサ３による検出結果を測定装置１に入力する。具体的には、接続ケーブル２３は、信号生成回路５０Ａ（５０）から出力された出力信号Ｖｏｕｔを測定装置１に入力するための導線を含んで構成されている。
【0054】
把持部２１には、センサ部２２を開閉操作するための開閉操作部２１０が設けられている。例えば、ユーザによって開閉操作部２１０が操作されていないとき、第１センサ部２２＿１および第１センサ部２２＿１がばね等の付勢手段によって第１センサ部２２＿１の周方向の一端と第２センサ部２２＿２の周方向の一端とが互いに接触した状態となる。一方、ユーザが開閉操作部２１０を押し下げたとき、第１センサ部２２＿１の上記一端と第２センサ部２２＿２の上記一端の少なくとも一方が他方から離れる方向に移動して、第１センサ部２２＿１の上記一端と第２センサ部２２＿２の上記一端が非接触の状態となる。
【0055】
図３に示すように、例えば、第１センサ部２２＿１および第２センサ部２２＿２は、樹脂製のケース２０＿１，２０＿２にそれぞれ覆われている。
【0056】
図４には、ケース２０＿１，２０＿２を外した状態のセンサ部２２が示されている。
図４に示すように、第１センサ部２２＿１は、磁束を検出する磁気検出部２５＿１と、磁気検出部２５＿１の周囲に巻回されたコイル２６と、を有する。同様に、第２センサ部２２＿２は、磁束を検出する磁気検出部２５＿２と、磁気検出部２５＿２の周囲に巻回されたコイル２６と、を有する。コイル２６は、上述した信号生成回路５０Ａにおけるコイル５５を構成する。
図４に示すように、第１センサ部２２＿１は、磁束を検出する磁気検出部２５＿１と、磁気検出部２５＿１の周囲に巻回されたコイル２６と、を有する。同様に、第２センサ部２２＿２は、磁束を検出する磁気検出部２５＿２と、磁気検出部２５＿２の周囲に巻回されたコイル２６と、を有する。コイル２６は、上述した信号生成回路５０Ａにおけるコイル５５を構成する。
【0057】
図５には、磁気検出部２５＿１と磁気検出部２５＿２の外観が示されている。
図４に示した、磁気検出部２５＿１と磁気検出部２５＿２とは略同一の構成を有しているため、図５には、代表的に、磁気検出部２５＿１のみを示し、磁気検出部２５＿２の図示を省略する。また、図５において、コイル２６の図示を省略している。
図４に示した、磁気検出部２５＿１と磁気検出部２５＿２とは略同一の構成を有しているため、図５には、代表的に、磁気検出部２５＿１のみを示し、磁気検出部２５＿２の図示を省略する。また、図５において、コイル２６の図示を省略している。
【0058】
図４および図５に示すように、磁気検出部２５＿１，２５＿２は、例えば、コイル２６が巻回されるカバー３８＿１，３８＿２と、カバー３８＿１，３８＿２内に収容された主コア３１＿１，３１＿２をそれぞれ有している。また、磁気検出部２５＿１，２５＿２は、主コア３１＿１，３１＿２の内部に配置されたフラックスゲート３２をそれぞれ有している。なお、実施の形態１では、主コア３１は、主コア３１＿１，３１＿２から構成される。
【0059】
カバー３８＿１，３８＿２は、主コア３１＿１，３１＿２およびフラックスゲート３２を収容可能に構成されるとともに、主コア３１＿１，３１＿２の周囲にコイル２６を巻回するためのボビンとして機能するように巻き崩れ防止用の複数の鍔部が設けられている。
【0060】
なお、図４では、コイル２６がカバー３８＿１，３８＿２を介して主コア３１＿１，３１＿２の周囲に巻回される場合が例示されているが、例えば、カバー３８＿１，３８＿２を設けずに、コイル２６を主コア３１＿１，３１＿２に直接巻回してもよい。
【0061】
図６には、センサ部２２が環状となった状態での主コア３１＿１，３１＿２の正面図が示されている。図６には、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の３つの基準軸からなる３次元空間において、主コア３１＿１の周方向がＸ－Ｙ平面と平行になるように主コア３１＿１，３１＿２が配置された場合が示されている。
【0062】
主コア３１＿１，３１＿２は、磁性体（磁性部材）によって形成されている。主コア３１＿１，３１＿２を形成する磁性体としては、強磁性を有するニッケルＮｉを３５～８０％含むニッケル‐鉄合金（所謂パーマロイ、ＰＣパーマロイ）、アモルファス磁性体等を例示することができる。
【0063】
主コア３１＿１，３１＿２は、センサ部２２の形状に合うように、正面視半環状に構成されている。例えば、センサ部２２によって測定対象５をクランプしたとき、すなわち第１センサ部２２＿１の周方向の一端と第２センサ部２２＿２の周方向の一端が接触して、第１センサ部２２＿１と第２センサ部２２＿２とが環状になったとき、主コア３１＿１の周方向Ｑの一端と主コア３１＿２の周方向Ｑの一端とが接触し、且つ主コア３１＿１の周方向Ｑの他端と主コア３１＿２の周方向Ｑの他端とが接触した状態になる。これにより、図６に示すような一つの環状の主コア３１が構成される。
【0064】
より具体的には、主コア３１＿１と主コア３１＿２によって構成される主コア３１は、測定対象５に流れる電流を測定する場合（測定対象５をクランプした場合）に、測定対象５を囲んだ状態で環状となるように構成されている。
【0065】
例えば、把持部２１における開閉操作部２１０が操作されていないとき、主コア３１＿１の上記一端と主コア３１＿２の上記一端とが接触した状態となる。一方、開閉操作部２１０が押し下げられている間は、第１センサ部２２＿１および第２センサ部２２＿２の少なくとも一方が他方から離れる方向に移動することにより、主コア３１＿１の上記一端と主コア３１＿２の上記一端とが非接触の状態となる。このように、クランプ式の電流センサにおいて、主コア３１は、環状に変形可能（開閉可能）に構成されている。
【0066】
ここで、環状とは、例えば、正面視円形状（例えば、真円状または楕円状）であってもよいし、正面視矩形状や多角形状であってもよい。実施の形態１では、一例として、図６に示すように、主コア３１＿１と主コア３１＿２とが互いに周方向に接触することにより、正面視楕円形状の一つの主コア３１を構成するものとする。なお、主コア３１＿１と主コア３１＿２は、一体に形成されて環状になっていてもよい。
【0067】
主コア３１は、フラックスゲート３２を収容する収容空間３１４を有している。例えば、図６に示すように、センサ部２２において、主コア３１は、複数のフラックスゲート３２を収容し、各フラックスゲート３２は、互いに離間して配置されている。なお、主コア３１に配置するフラックスゲート３２は一つであってもよい。
【0068】
実施の形態１では、一例として、主コア３１＿１の収容空間３１４に一つのフラックスゲート３２が収容され、主コア３１＿２の収容空間３１４に一つのフラックスゲート３２が収容されているものとする。また、図６に示すように、２つフラックスゲート３２は、環状の主コア３１を主コア３１における測定対象５の挿通方向から見たときの主コア３１の中心または重心Ｐに対して、互いに点対称となる位置に配置されているものとする。
【0069】
次に、主コア３１＿１，３１＿２の構造について詳細に説明する。
実施の形態１では、主コア３１＿１と主コア３１＿２が同一の構造を有するものとし、代表的に主コア３１＿１の構造について詳細に説明する。
実施の形態１では、主コア３１＿１と主コア３１＿２が同一の構造を有するものとし、代表的に主コア３１＿１の構造について詳細に説明する。
【0070】
図７乃至図１０に、主コア３１＿１の構成を示す。図７乃至図１０には、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の３つの基準軸からなる３次元空間において、主コア３１＿１の周方向がＸ－Ｙ平面と平行になるように主コア３１＿１が配置された場合が示されている。また、図９には、図７におけるＡ－Ａ断面における主コア３１＿１の断面形状が示されている。
【0071】
図８乃至図１０に示すように、主コア３１＿１の内部の収容空間３１４に、フラックスゲート３２が配置されている。なお、必ずしもフラックスゲート３２全体が収容空間３１４に収容されている必要はなく、フラックスゲート３２の一部が収容空間３１４から外に出ていてもよい。この場合、収容空間３１４から外に出ているフラックスゲート３２の一部は主コア３１に覆われていることが好ましい。
【0072】
フラックスゲート３２は、磁束を検出するフラックスゲートの一例である。フラックスゲート３２は、例えば、磁性体によって作られたコア３２１（第２コアの一例）と、コア３２１に巻回されたコイル（巻線）３２３を含む。フラックスゲート３２は、コア３２１を通過する磁束に応じた電流をコイル３２３から出力する。
【0073】
より具体的には、図８乃至図１０に示すように、フラックスゲート３２は、コア３２１を収容するボビン３２２を更に有する。ボビン３２２は、中空の筒状に構成されている。コア３２１は、ボビン３２２の中空の筒に挿通されている。ボビン３２２の外周面にコイル３２３が巻回されている。ボビン３２２は、コア３２１とコイル３２３を離隔して絶縁し、コイル３２３を巻きやすくしたりするために用いられる。ボビン３２２の代わりに他の手段（絶縁テープなど）を用いることにより、フラックスゲート３２をボビン３２２のない構成にすることも可能である。
【0074】
コア３２１は、磁性体（磁性部材）によって構成されている。例えば、コア３２１を構成する磁性体は、アモルファス磁性体又はパーマロイ（例えば、ＰＣパーマロイ）である。コア３２１を構成する磁性体は、高透磁率であることが望ましい。
【0075】
コア３２１は、例えば、棒状または帯状に構成されている。実施の形態１では、一例として、コア３２１が一方向に延在する薄板状に形成されているものとする。
【0076】
フラックスゲート３２は、磁性体である主コア３１によって、Ｘ方向正側、Ｘ方向負側、Ｚ方向正側またはＺ方向負側から見て覆われている。例えば、図８および図９に示すように、フラックスゲート３２は、主コア３１の内部に形成された収容空間３１４に配置され、且つ収容空間３１４を画成する主コア３１の内壁３１５によって囲まれている。
【0077】
図８に示すように、収容空間３１４の主コア３１の外周側（収容空間３１４のＸ軸方向正側）において、主コア３１が周方向Ｑに一体に形成されている。具体的には、主コア３１の収容空間３１４の外周側に、周方向Ｑにおいて主コア３１を連結する連結部３１０ａが形成されている。換言すれば、収容空間３１４の外周側において、主コア３１にエアギャップが形成されていない。
これによれば、フラックスゲート３２は、収容空間３１４の周囲において一体に形成されている主コア３１がフラックスゲート３２のシールドとなって外周側からの外部磁界の影響を受け難くなる。
これによれば、フラックスゲート３２は、収容空間３１４の周囲において一体に形成されている主コア３１がフラックスゲート３２のシールドとなって外周側からの外部磁界の影響を受け難くなる。
【0078】
また、図８に示すように、収容空間３１４の主コア３１の内周側（収容空間３１４のＸ軸方向負側）において、主コア３１が周方向Ｑに一体に形成されている。具体的には、主コア３１の収容空間３１４の内周側に、周方向Ｑにおいて主コア３１を連結する連結部３１０ｂが形成されている。換言すれば、収容空間３１４の内周側において、主コア３１にエアギャップが形成されていない。
これによれば、フラックスゲート３２は、収容空間３１４の周囲において一体に形成されている主コア３１がフラックスゲート３２のシールドとなって内周側からの外部磁界の影響を受け難くなる。
これによれば、フラックスゲート３２は、収容空間３１４の周囲において一体に形成されている主コア３１がフラックスゲート３２のシールドとなって内周側からの外部磁界の影響を受け難くなる。
【0079】
更に、環状になった主コア３１を主コア３１における測定対象５の挿通方向（Ｚ軸方向）から見て、フラックスゲート３２のコア３２１（収容空間３１４）は、主コア３１によって覆われている。換言すれば、主コア３１における測定対象５の挿通方向（Ｚ軸方向）における主コア３１の一方の面を上面（後述する板状部材３１０＿１）とし、主コア３１における測定対象５の挿通方向における他方の面を下面（後述する板状部材３１０＿８）とした場合に、主コア３１は、上面および下面の少なくとも一方の面において周方向Ｑに一体に形成されている。
【0080】
例えば、図６および図８に示すように、フラックスゲート３２のコア３２１は、収容空間３１４の周囲において一体に形成されている主コア３１がフラックスゲート３２のシールドとなって主コア３１における測定対象５の挿通方向（Ｚ軸方向）からの外部磁界の影響を受け難くなる。
【0081】
図７乃至図１０に示すように、主コア３１＿１，３１＿２には、例えば、主コア３１＿１，３１＿２の内壁３１５から主コア３１＿１，３１＿２の表面まで貫通する孔３１２＿１，３１２＿８が形成されている。孔３１２＿１，３１２＿８は、主コア３１の内部に配置されたフラックスゲート３２のコイル３２３と主コア３１の外部に設けられた信号生成回路５０Ａ）とを接続する配線を引き出すための孔である。例えば、コイル３２３を構成する導線の両端は、それぞれ孔３１２＿１，３１２＿８から引き出され、信号生成回路５０Ａ（５０）の信号処理回路５３（５２）に接続される。
【0082】
ここで、“フラックスゲート３２が主コア３１によって覆われている”状態とは、フラックスゲート３２の全体が完全に主コア３１によって覆われている状態のみならず、上述した孔３１２＿１，３１２＿８や隙間（以下、孔等と称する。）が主コア３１に形成され、フラックスゲート３２の一部が主コア３１の孔等から露出している状態も含む。
【0083】
図１０に示すように、主コア３１＿１（３１＿２）は、例えば、磁性体によって作られた正面視半環状の複数の板状部材３１０＿１～３１０＿ｎ（ｎは２以上の整数）が積層されることにより、構成されていてもよい。図１０には、一例として、８枚（ｎ＝８）の板状部材３１０＿１～３１０＿８をＺ軸方向に積層して主コア３１＿１が構成された場合が示されている。
【0084】
図１０において、Ｚ軸正方向を上、Ｚ軸負方向を下とした場合、最上位層の板状部材３１０＿１と最下位層の板状部材３１０＿８との間に設けられる中間層の板状部材３１０＿２～３１０＿７には、フラックスゲート３２を収容するための収容空間３１４を画成する孔（貫通孔）３１３＿２～３１３＿７がそれぞれ形成されている。孔３１３＿２～３１３＿７は、フラックスゲート３２を収容可能な開口面積を有している。最上位層の板状部材３１０＿１および最下位層の板状部材３１０＿８には、上述した配線を引き出すための孔３１２＿１，３１２＿８がそれぞれ形成されている。
【0085】
図１０に示すように、板状部材３１０＿１～３１０＿８をＺ軸方向に積層することにより、中間層の板状部材３１０＿２～３１０＿７の孔（貫通孔）３１３＿２～３１３＿７によって形成された収容空間３１４が、Ｚ方向から最上位層の板状部材３１０＿１および最下位層の板状部材３１０＿８によって塞がれる。これにより、フラックスゲート３２のコア３２１の周囲が板状部材３１０＿１～３１０＿８によって覆われるので、外部磁界の影響を受け難い構造を容易に実現することが可能となる。
【0086】
【0087】
図１１は、実施の形態１に係る電流センサ３におけるフラックスゲート３２と主コア３１との位置関係を模式的に示す図である。図１１には、主コア３１に収容されたフラックスゲート３２のＸ－Ｙ平面に沿った断面構造が示されている。
【0088】
図１１に示すように、フラックスゲート３２のコア３２１は、収容空間３１４に延在している。具体的には、コア３２１は、環状の主コア３１の周方向Ｑに沿って延在するように配置される。なお、コア３２１を環状の主コア３１の周方向Ｑに沿って延在するように配置すると、コア３２１の延在方向の長さが主コア３１の径方向の幅によって制限されなくなるので、フラックスゲート３２を大きくできるため、電流の検出精度を上げることができる。
コイル３２３は、コア３２１が延在する方向に沿ってコア３２１に巻回されている。
コイル３２３は、コア３２１が延在する方向に沿ってコア３２１に巻回されている。
【0089】
コア３２１の延在方向における一方の端部３２１ａが、主コア３１の周方向Ｑにおける一部に接触し、コア３２１の延在方向における他方の端部３２１ｂが、主コア３１の周方向Ｑにおける他の一部に接触している。例えば、コア３２１の端部３２１ａが、収容空間３１４を画成する主コア３１の内壁３１５の周方向Ｑの一方の面に接触し、コア３２１の３２１ｂが、内壁３１５の周方向の他方の面に接触している。図１１では、一例として、コア３２１の両端部３２１ａ，３２１ｂが板状部材３１０＿５の内壁３１５に接触している場合が示されている。
【0090】
上述した構造を有する電流センサ３によれば、主コア３１に対する測定対象５（導体）の位置による磁束の検出精度の変動を抑えることが可能となり、電流の検出精度の低下を抑制することが可能となる。
【0091】
すなわち、従来の電流センサでは主コアのエアギャップから磁束が漏れるので、主コア３１およびフラックスゲート３２のコア３２１の外に磁束の流れが生じてその影響によって検出精度の変動が生ずる。これに対し、上述した構成を有する電流センサ３は、フラックスゲート３２のコア３２１の一方の端部３２１ａが主コア３１の一部に接触し、フラックスゲート３２のコア３２１の他方の端部３２１ｂが主コア３１の他の一部に接触している。換言すれば、フラックスゲート３２のコア３２１が主コアのエアギャップを連結する。これによれば、エアギャップが形成されないので、主コア３１に対する測定対象５（導体）の位置による磁束の検出精度の変動が抑えられ、電流の検出精度の低下を抑制することが可能となる。
【0092】
また、コア３２１（ボビン３２２）にコイル３２３を巻いてフラックスゲート３２を組み立てた後に、フラックスゲート３２を主コア３１の収容空間３１４に配置することにより、コア３２１の延在方向の一端をその一端に対向する主コア３１に接触させ、コア３２１の延在方向の他端を、その他端に対向する主コア３１に接触させることができる。このように、電流センサ３の組み立てが容易となる。
【0093】
また、上述したように、収容空間３１４に配置されたフラックスゲート３２の周囲を主コア３１によって覆う構造とすることにより、磁気シールドとして機能させる部品を別途設ける必要がないため、コストを抑えつつ、外部磁界の影響を受け難い小型の電流センサ３を実現することが可能となる。
【0094】
≪実施の形態２≫
図１２乃至図１５に、実施の形態２に係る電流センサ３Ａの構成を示す。
図１２乃至図１５には、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の３つの基準軸からなる３次元空間において、主コア３１＿１の周方向がＸ－Ｙ平面と平行になるように主コア３１＿１が配置された場合が示されている。具体的には、図１２には、環状となった主コア３１＿１，３１＿２の正面図が示されている。図１３には実施の形態２に係る主コア３１＿１（３１＿２）の分解斜視図（一部）が示されている。図１４には、実施の形態２に係る主コア３１＿１（３１＿２）の分解斜視図（全部）が示されている。図１５には、フラックスゲート３２ＡのＸ－Ｙ平面に沿った断面構造が示されている。
図１２乃至図１５に、実施の形態２に係る電流センサ３Ａの構成を示す。
図１２乃至図１５には、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の３つの基準軸からなる３次元空間において、主コア３１＿１の周方向がＸ－Ｙ平面と平行になるように主コア３１＿１が配置された場合が示されている。具体的には、図１２には、環状となった主コア３１＿１，３１＿２の正面図が示されている。図１３には実施の形態２に係る主コア３１＿１（３１＿２）の分解斜視図（一部）が示されている。図１４には、実施の形態２に係る主コア３１＿１（３１＿２）の分解斜視図（全部）が示されている。図１５には、フラックスゲート３２ＡのＸ－Ｙ平面に沿った断面構造が示されている。
【0095】
実施の形態２に係る電流センサ３Ａは、フラックスゲート３２Ａを構成するコア（第２コア）３２１Ａの両端部３２１Ａａ，３２１Ａｂが主コア３１＿１，３１＿２（第１コア）に覆われている点において、実施の形態１に係る電流センサ３と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る電流センサ３と同様である。
【0096】
フラックスゲート３２Ａは、実施の形態１に係るフラックスゲート３２と同様に、磁性体によって作られたコア（第２コアの一例）３２１Ａを有する。コア３２１Ａは、実施の形態１に係るコア３２１と同様に、薄板状に構成されている。コア３２１Ａは、ボビン３２２の中空の筒に収容されている。例えば、図１２乃至図１５に示すように、コア３２１Ａの延在方向の一方の端部３２１Ａａおよび他方の端部３２１Ａｂは、ボビン３２２の両端から突出している。
【0097】
図１２乃至図１５に示すように、フラックスゲート３２Ａのコア３２１Ａは、主コア３１（３１＿１，３１＿２）の周方向Ｑに沿って延在している。具体的には、コア３２１Ａの一部が収容空間３１４に延在し、コア３２１Ａの延在方向の一方の端部３２１Ａａおよび他方の端部３２１Ａｂが収容空間３１４から突出して、主コア３１（３１＿１，３１＿２）に覆われている。例えば、主コア３１を構成する板状部材３１０＿２～３１０＿７（３１０＿５）に構成された孔３１３＿２～３１３＿７の周方向Ｑにおける長さ（収容空間３１４の周方向Ｑの長さ）をＬａとし、フラックスゲート３２Ａのコア３２１Ａの延在方向（周方向Ｑ）の長さをＬｐｇとしたとき、Ｌａ＜Ｌｐｇである。
【0098】
図１２乃至図１５に示すように、フラックスゲート３２Ａのコア３２１Ａの延在方向における一方の端部３２１Ａａおよびコア３２１Ａの延在方向における他方の端部３２１Ａｂは、主コア３１における測定対象５の挿通方向において二つの板状部材３１０によって挟まれている。例えば、フラックスゲート３２Ａのボビン３２２から突出したコア３２１Ａの両端部３２１Ａａ，３２１Ａｂは、主コア３１＿１を構成する中間層の２つの板状部材３１０（例えば３１０＿４と板状部材３１０＿５）によって挟まれている。これにより、コア３２１Ａの両端部３２１Ａａ，３２１Ａｂが主コア３１によって覆われて固定される。特に、コア３２１Ａを薄板状に形成しているので、主コア３１＿１を構成する中間層の２つの板状部材３１０によってコア３２１Ａを挟みやすくなり、コア３２１Ａの固定が容易となる。また、フラックスゲートのコアは原理的に磁気飽和状態にさせる必要があるが、コア３２１Ａを薄板状に形成したことにより、磁気飽和状態にし易い。
【0099】
以上、実施の形態２に係る電流センサ３Ａによれば、コア３２１Ａの端部３２１Ａａ，３２１Ａｂが主コア３１によって覆われているので、フラックスゲート３２Ａのコア３２１を主コア３１により確実に接触させることができる。これにより、主コア３１とコア３２１との接触面積が大きくなるので、より確実に磁束の漏れを防止することができる。また、主コア３１を構成する２つの板状部材３１０によってコア３２１Ａの両端部３２１Ａａ，３２１Ａｂを挟むことにより、フラックスゲート３２を主コア３１に接触した状態で主コア３１内に容易に固定することができる。これにより、主コア３１およびフラックスゲート３２の組み立てが容易となる。
【0100】
≪実施の形態の拡張≫
以上、本願発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
以上、本願発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【0101】
例えば、上記実施の形態１，２では、主コア３１がフラックスゲートとしての２つのフラックスゲート３２（３２Ａ）を備える場合を例示したが、フラックスゲート３２の数はこれに限定されない。具体的には、主コア３１は、偶数個のフラックスゲート３２（３２Ａ）を有していてもよい。
【0102】
例えば、図１６に示すように、例えば６個のフラックスゲート３２を主コア３１に設ける場合、主コア３１＿１と主コア３１＿２にそれぞれ３つの収容空間３１４をそれぞれ設け、各収容空間３１４にフラックスゲート３２をそれぞれ配置する。この場合、図１６に示すように、一つのフラックスゲート３２（３２Ａ）と他の一つのフラックスゲート３２（３２Ａ）は、環状の主コア３１を主コア３１における測定対象５の挿通方向から見たときの主コア３１の中心または重心Ｐに対して互いに点対称となる位置にそれぞれ配置されていてもよい。
【0103】
このように、複数のフラックスゲート３２（３２Ａ）を配置した上で、各フラックスゲート３２（３２Ａ）の検出結果の平均値等を算出し、算出した値を電流の検出結果とすることにより、より精度の高い電流センサを実現することが可能となる。すなわち、主コア３１に複数のフラックスゲートを設けることにより、主コア３１に対する測定対象５（導線）の位置による検出の偏りを低減することができるので、より精度の高い電流センサを実現することが可能となる。
【0104】
また、例えば、実施の形態１，２では、主コア３１とフラックスゲート３２のコア３２１，３２１Ａがそれぞれ個別に形成される場合を例示したが、これに限られない。例えば、図１７に示す電流センサ３Ｂのように、主コア３１とフラックスゲート３２Ｂのコア３２１Ｂとが一体に形成されていてもよい。これによれば、以下に説明するように、フラックスゲート３２Ｂを内蔵した電流センサ３Ｂの製造が容易となる。
【0105】
図１７に示すフラックスゲート３２Ｂの製造方法の一例を説明する。
先ず、主コア３１を構成する少なくとも１枚の板状部材３１０（例えば、板状部材３１０＿５）にＱ方向に沿って２つの孔３１４ａ，３１４ｂを板状部材３１０の径方向に互いに離間して形成し、２つの孔３１４ａ，３１４ｂの間にある板状部材３１０の一部分をフラックスゲート３２Ｂのコア３２１Ｂ（第２コア）とする。次に、ボビン３２２の中空の筒の中心線または重心線に沿って半分に切った形状を有する２つの半体を、上述した２つの孔３１４ａ，３１４ｂの間にある板状部材３１０の一部分であるコア３２１を挟み込むように配置して固定する。次にボビン３２２にコイル３２３を巻回させる。最後に、板状部材３１０＿１～３１０＿８をＺ軸方向に積層する。
このように、主コア３１とフラックスゲート３２Ｂのコア３２１Ｂとを一体に形成することにより、フラックスゲート３２Ｂを内蔵した電流センサ３Ｂの製造が容易となる。
なお、互いに隣接する複数の板状部材３１０に２つの孔３１４ａ，３１４ｂを形成することにより、より厚みのあるコア３２１Ｂ（第２コア）を実現してもよい。
先ず、主コア３１を構成する少なくとも１枚の板状部材３１０（例えば、板状部材３１０＿５）にＱ方向に沿って２つの孔３１４ａ，３１４ｂを板状部材３１０の径方向に互いに離間して形成し、２つの孔３１４ａ，３１４ｂの間にある板状部材３１０の一部分をフラックスゲート３２Ｂのコア３２１Ｂ（第２コア）とする。次に、ボビン３２２の中空の筒の中心線または重心線に沿って半分に切った形状を有する２つの半体を、上述した２つの孔３１４ａ，３１４ｂの間にある板状部材３１０の一部分であるコア３２１を挟み込むように配置して固定する。次にボビン３２２にコイル３２３を巻回させる。最後に、板状部材３１０＿１～３１０＿８をＺ軸方向に積層する。
このように、主コア３１とフラックスゲート３２Ｂのコア３２１Ｂとを一体に形成することにより、フラックスゲート３２Ｂを内蔵した電流センサ３Ｂの製造が容易となる。
なお、互いに隣接する複数の板状部材３１０に２つの孔３１４ａ，３１４ｂを形成することにより、より厚みのあるコア３２１Ｂ（第２コア）を実現してもよい。
【0106】
また、上記実施の形態１，２では、フラックスゲート３２，３２Ａのコア３２１，３２１Ａが主コア３１の周方向Ｑに延在する場合を例示したが、これに限られない。すなわち、フラックスゲート３２，３２Ａのコア３２１，３２１Ａが主コア３１の周方向Ｑと異なる方向（周方向Ｑと交差する方向）に延在し、主コア３１に接触していてもよい。
【0107】
例えば、図１８に示す電流センサ３Ｃのように、フラックスゲート３２Ｃのコア３２１Ｃは、環状になった主コア３１の径方向Ｒに沿って延在するように配置される。コア３２１Ｃの延在方向の一方の端部３２１Ｃａは、収容空間３１４を画成する内壁３１５の径方向Ｒの一方の端部３１５ｃに接触している。コア３２１Ｃの延在方向の他方の端部３２１Ｃｂは、内壁３１５の径方向Ｒの他方の端部３１５ｄに接触している。
なお、電流センサ３Ａと同様に、コア３２１の両端部３２１Ｃａ，３２１Ｃｂを、主コア３１を構成する中間層の２つの板状部材３１０（例えば３１０＿４と板状部材３１０＿５）によって挟むことにより、コア３２１の両端部３２１Ｃａ，３２１Ｃｂが主コア３１に挿入された構造を実現してもよい。
なお、電流センサ３Ａと同様に、コア３２１の両端部３２１Ｃａ，３２１Ｃｂを、主コア３１を構成する中間層の２つの板状部材３１０（例えば３１０＿４と板状部材３１０＿５）によって挟むことにより、コア３２１の両端部３２１Ｃａ，３２１Ｃｂが主コア３１に挿入された構造を実現してもよい。
【0108】
これによれば、上記実施の形態１，２に係る電流センサ３，３Ａと同様に、主コア３１とフラックスゲート３２Ｃのコア３２１Ｃとの間にエアギャップが形成されないので、磁束が漏れることを防ぐことができ、電流の検出精度の低下を抑制することが可能となる。
【0109】
また、上記実施の形態では、フラックスゲート３２（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）のコア３２１（３２１Ａ，３２１Ｂ，３２１Ｃ）が主コア３１によって全面的に覆われている場合を例示したが、これに限られない。具体的には、収容空間３１４の周囲において主コア３１が周方向Ｑに連続して設けられていなくてもよいし、少なくとも一部が周方向Ｑに連続して設けられていてもよい。
【0110】
例えば、図１９に示す電流センサ３Ｄのように、主コア３１の径方向Ｒ（Ｘ軸方向）において、フラックスゲート３２Ａ（３２）のコア３２１Ａ（３２１）が、主コア３１によって覆われていなくてもよい。換言すれば、収容空間３１４の主コア３１の外周側および内周側において、主コア３１が周方向Ｑに連続して設けられていなくてもよい。この場合、主コア３１の径方向Ｒと周方向Ｑとに垂直な方向（主コア３１における測定対象５の挿通方向（Ｚ軸方向））において、フラックスゲート３２が主コア３１によって覆われていてもよいし、覆われていなくてもよい。
【0111】
また、例えば、主コア３１の外周側だけフラックスゲート３２が主コア３１によって覆われていてもよい。具体的には、図２０に示す電流センサ３Ｅのように、主コア３１は、収容空間３１４の外周側において周方向Ｑに連続して設けられていてもよい。この場合、主コア３１における測定対象５の挿通方向（Ｚ軸方向）において、フラックスゲート３２が主コア３１によって覆われていてもよいし、覆われていなくてもよい。
【0112】
また、例えば、主コア３１の内周側だけフラックスゲート３２が主コア３１によって覆われていてもよい。具体的には、図２１に示す電流センサ３Ｆのように、主コア３１は、収容空間３１４の内周側において周方向Ｑに連続して設けられていてもよい。この場合、主コア３１における測定対象５の挿通方向（Ｚ軸方向）において、フラックスゲート３２が主コア３１によって覆われていてもよいし、覆われていなくてもよい。
【0113】
また、例えば、図２２に示す電流センサ３Ｇのように、主コア３１の外周側および内周側において、フラックスゲート３２が主コア３１によって覆われ、主コア３１の径方向Ｒと周方向Ｑとに垂直な方向（主コア３１の積層方向（Ｚ軸方向））において、フラックスゲート３２が主コア３１によって覆われていなくてもよい。換言すれば、主コア３１の上面（板状部材３１０＿１）および下面（板状部材３１０＿８）の少なくとも一方の面において、Ｚ軸方向から見て収容空間３１４と重なる領域に開口が形成されていてもよい。
【0114】
また、例えば、フラックスゲート３２（３２Ａ，３２Ｃ）のコア３２１（３２１Ａ，３２１Ｃ）を構成する磁性体の透磁率は、主コア３１＿１（３１＿２）を構成する磁性体の透磁率より大きくてもよい。これによれば、フラックスゲート３２（３２Ａ，３２Ｃ）のコア３２１（３２１Ａ，３２１Ｃ）に磁束が通りやすくなるので、より感度の高い電流センサを実現することが可能となる。
【0115】
また、例えば、主コア３１＿１（３１＿２）を構成する複数の板状部材３１０＿１～３１０＿ｎの全部を一体に形成してもよい。これによれば、部品点数が少なくなるので、製造工数を下げることが可能となる。
【0116】
また、上記実施の形態では、信号生成回路５０Ａ（５０）が電流センサ３内に設けられる場合を例示したが、信号生成回路５０，５０Ａは、測定装置本体２に内蔵されていてもよい。この場合、電流センサ３（３Ａ～３Ｇ）は、少なくとも、主コア３１およびフラックスゲート３２（３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）を含んでいればよい。
【0117】
また、上記実施の形態では、電流センサ３等が、主コア３１が環状に変形可能なクランプ式の電流センサである場合について説明したが、これに限られず、電流センサ３等は、図２３Ａおよび図２３Ｂに示すような、主コア３１が環状に形成された所謂貫通型の電流センサであってもよい。
【0118】
図２３Ａおよび図２３Ｂに示す貫通型の電流センサ３Ｈは、センサ部（主コア）が変形可能ではない点において、上述したクランプ式の電流センサ３等と相違し、その他の点においては他の電流センサ３等と同様である。例えば、電流センサ３Ｈは、環状のセンサ部２２の挿通孔２００に挿通方向に沿って測定対象５（導線）を挿通させた後に電流センサ３Ｈを設置場所に固定することにより、使用される。
【0119】
電流センサ３Ｈにおいて、センサ部２２Ｈは、環状に形成された主コア３１Ｈと、主コア３１Ｈを覆うケース２０Ｈとを有している。主コア３１Ｈの収容空間３１４にはフラックスゲート３２が設けられ、コア（第２コア）３２１の両端が主コア３１Ｈに接触している。主コア３１は、一つの環状の磁性体部材によって形成されていてもよいし、図６に示したように複数の磁性体部材（主コア３１＿１，３１＿２）が連結されて形成されていてもよい。また、電流センサ３Ｈにおけるフラックスゲート３２の構成とフラックスゲート３２の周囲の主コア３１の構成として、上述した電流センサ３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇのうち何れか一つと同一の構成を採用することができる。
【0120】
電流センサ３Ｈによれば、他の実施の形態に係る電流センサ３等と同様に、電流の検出精度の向上が期待できる。
【0121】
また、上記実施の形態では、図６に示すように、主コア３１を２つの磁性体部材（主コア３１＿１，３１＿２）を連結することによって実現する場合を例示したが、これに限られない。例えば、主コア３１を１つの磁性体部材によって実現してもよいし、主コア３１を３つ以上の磁性体部材を連結することによって実現してもよい。
【0122】
また、主コア３１＿１および主コア３１＿２の少なくとも一方が複数の磁性体部材によって構成されていてもよい。例えば、図２４に示す電流センサ３Ｊのように、主コア３１Ｊ＿１が第１磁性体部材３１Ｊａ（板状部材３１０Ｊａ）と第２磁性体部材３１Ｊｂ（板状部材３１０Ｊｂ）とによって構成されていてもよい。この場合、第１磁性体部材３１Ｊａと第２磁性体部材３１Ｊｂとは主コア３１Ｊ＿１の周方向において互いに接触していればよい。なお、複数の磁性体部材で主コア３１を実現する場合には、各磁性体部材が互いに異なる種類の磁性体によって作られていてもよい。
【0123】
上記実施の形態では、一つのフラックスゲートを用いた電流センサを例示したが、これに限られない。例えば、二つのフラックスゲートを一組とするフラックスゲート対を用いた電流センサにも本開示の技術的特徴を採用することができる。以下、図を用いて詳細に説明する。
【0124】
図２５は、二つのフラックスゲートを一組とするフラックスゲート対を用いた磁気平衡式の電流センサ３Ｋの回路例を示す図である。
【0125】
図２５に示すように、電流センサ３Ｋは、主コア３１Ｋと、二つのフラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２を一組とするフラックスゲート対３２ＫＰと、信号生成回路５０Ｋとを有する。
【0126】
電流センサ３Ｋには、少なくとも一つのフラックスゲート対３２ＫＰが設けられている。フラックスゲート３２Ｋ＿１とフラックスゲート３２Ｋ＿２とは差動型のフラックスゲート対３２ＫＰを構成している。すなわち、フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２のそれぞれから励磁される磁束が互いに対向する方向に発生するように、フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２が主コア３１Ｋに配置されている。
【0127】
信号生成回路５０Ｋは、例えば、駆動回路５１＿１，５１＿２、信号処理回路５３Ｋ、増幅回路（ＡＭＰ）５７、主コア３１に巻回されたコイル５５（帰還巻線）、および電圧生成回路（例えば、シャント抵抗）５６を含む。フラックスゲート３２Ｋ＿１は、駆動回路５１＿１からの電力供給によって動作可能となっている。フラックスゲート３２Ｋ＿２は、駆動回路５１＿２からの電力供給によって動作可能となっている。フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２は、測定対象５に電流Ｉ１が流れることによって発生した磁束６０を検出し、検出した磁束６０に応じた電圧を生成する。フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２は、互いに逆相の電圧を生成する。信号処理回路５３Ｋは、フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２によって生成されたそれぞれの電圧を同期検波またはパルス幅変調した電圧を生成し、その電圧を電流に変換して出力する。
【0128】
増幅回路５７は、フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２によって検出した磁束６０（電流Ｉ１による磁束）を打ち消す磁束６１を発生させるように、信号処理回路５３から出力された電流に基づいて、コイル５５に電流Ｉ２を供給する（ゼロフラックス動作）。電圧生成回路（例えば、シャント抵抗）５６は、コイル５５に流れる電流Ｉ２を電圧に変換し、出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。
【0129】
図２６は、二つのフラックスゲートを一組とするフラックスゲート対を用いた磁気平衡式の電流センサ３Ｋの構成を示す図である。
【0130】
図２６には、電流センサ３Ｋにおけるフラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２のＸ－Ｙ平面に沿った断面構造が示されている。
【0131】
電流センサ３Ｋは、二つのフラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２を一組とするフラックスゲート対３２ＫＰを少なくとも一つ有する点において、実施の形態１に係る電流センサ３と相違し、その他の点においては、実施の形態２に係る電流センサ３Ａと同様である。図２６には、一例として、電流センサ３Ｋの主コア３１Ｋ＿１側の一部が代表的に図示されている。
【0132】
フラックスゲート対３２ＫＰを構成するフラックスゲート３２Ｋ＿１およびフラックスゲート３２Ｋ＿２は、コア３２１Ｋを共有している。換言すれば、フラックスゲート３２Ｋ＿１およびフラックスゲート３２Ｋ＿２は、互いに共通する一つのコア３２１Ｋを有している。
【0133】
コア３２１Ｋは、実施の形態１に係るコア３２１等と同様に、例えば、棒状または帯状（薄板状）の磁性体によって作られている。例えば、図２６に示すように、コア３２１Ｋは、主コア３１Ｋの周方向Ｑに沿って延在している。
【0134】
フラックスゲート３２Ｋ＿１のコイル３２３Ｋ＿１とフラックスゲート３２Ｋ＿２のコイル３２３Ｋ＿２とは、フラックスゲート３２Ｋ＿１およびフラックスゲート３２Ｋ＿２が共有するコア３２１Ｋにそれぞれ巻回されている。具体的には、コイル３２３Ｋ＿１およびコイル３２３Ｋ＿２は、ボビンを介してコア３２１Ｋにそれぞれ巻回されている。
【0135】
より具体的には、フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２は、ボビン３２２Ｋ＿１，３２２Ｋ＿２をそれぞれ有している。図２６に示すように、主コア３１Ｋの周方向Ｑと筒状のボビン３２２Ｋ＿１，３２２Ｋ＿２の中空の筒の中心線または重心線とが平行になるようにボビン３２２Ｋ＿１，３２２Ｋ＿２が並んで配置されている。コア３２１Ｋは、ボビン３２２Ｋ＿１，３２２Ｋ＿２の中空の筒の中心線または重心線に沿ってボビン３２２Ｋ＿１，３２２Ｋ＿２の内部に挿通されている。ボビン３２２Ｋ＿１の外周面にコイル３２３Ｋ＿１が巻回され、ボビン３２２Ｋ＿２の外周面にコイル３２３Ｋ＿２が巻回されている。
【0136】
フラックスゲート３２Ｋ＿１およびフラックスゲート３２Ｋ＿２は、互いに異なる収容空間に配置されている。図２６に示すように、主コア３１Ｋ＿１（３１Ｋ＿２）には、フラックスゲート３２Ｋ＿１を収容する収容空間３１４Ｋ＿１と、フラックスゲート３２Ｋ＿２を収容する収容空間３１４Ｋ＿２とがそれぞれ形成されている。
【0137】
ここで、収容空間３１４Ｋ＿１と収容空間３１４Ｋ＿２とは互いに、コア３２１Ｋの周方向Ｑに離間して形成されていることが好ましい。換言すれば、収容空間３１４Ｋ＿１と収容空間３１４Ｋ＿２との間には、コア３２１Ｋ（磁性体）が連続して形成されている。ここで、収容空間３１４Ｋ＿１と収容空間３１４Ｋ＿２との間の距離をＬｓとしたとき、１．０ｍｍ≦Ｌｓ≦１０．０ｍｍであることが好ましい。より好ましくは、１．０ｍｍ≦Ｌｓ≦５．０ｍｍである。
【0138】
この場合、主コア３１Ｋは、収容空間３１４Ｋ＿１，３１４Ｋ＿２の外周側および内周側の少なくとも一方の側において、主コア３１Ｋの周方向Ｑに連続して形成されていることが好ましい（図２０および図２１参照）。図２６には、一例として、収容空間３１４Ｋ＿１，３１４Ｋ＿２の外周側および内周側の両方に、主コア３１Ｋが周方向Ｑに連続して形成されている場合が示されている。なお、主コア３１における測定対象５の挿通方向（Ｚ軸方向）において、フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２（収容空間３１４Ｋ＿１，３１４Ｋ＿２）が主コア３１Ｋによって覆われていてもよいし、覆われていなくてもよい。
【0139】
図２６に示すように、コイル３２３Ｋ＿１が巻回され、且つコア３２１Ｋが挿通されたボビン３２２Ｋ＿１が収容空間３１４Ｋ＿１に収容され、コイル３２３Ｋ＿２が巻回され、且つコア３２１Ｋが挿通されたボビン３２２Ｋ＿２が収容空間３１４Ｋ＿２に収容される。これにより、フラックスゲート３２Ｋ＿１とフラックスゲート３２Ｋ＿２とが、主コア３１Ｋ＿１（３１Ｋ＿２）としての磁性体を挟んで、主コア３１Ｋの周方向Ｑに並んで配置される。この場合に、フラックスゲート３２Ｋ＿１およびフラックスゲート３２Ｋ＿２によってそれぞれ励磁される磁束が互いに対向する方向に発生するように、コイル３２３Ｋ＿１およびコイル３２３Ｋ＿１の巻回の方向を定めることが望ましい。
【0140】
以上、電流センサ３Ｋは、上述したように、共有する一つのコア３２１Ｋにコイル３２３Ｋ＿１，３２３Ｋ＿２がそれぞれ巻回されたフラックスゲート対３２ＫＰを有している。これによれば、フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２のコイル３２３Ｋ＿１，３２３Ｋ＿２から発生する電圧が、ノイズとして主コア３１と主コア３１に巻回されたコイル５５（帰還巻線）に寄生容量を介して重畳することを抑制することが可能となる。例えば、フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２が互いに逆相の電圧を発生させるようにフラックスゲート対３２ＫＰを配置することにより、フラックスゲート３２Ｋ＿１から発生したノイズをフラックスゲート３２Ｋ＿１から発生したノイズによって相殺することができる。これにより、主コア３１およびコイル５５（帰還巻線）に重畳するノイズを低減することが可能となり、電流センサ３Ｋによる電流の検出精度を向上させることが可能となる。
【0141】
また、電流センサ３Ｋにおいて、フラックスゲート３２Ｋ＿１を収容する収容空間３１４Ｋ＿１とフラックスゲート３２Ｋ＿２を収容する収容空間３１４Ｋ＿２とが主コア３２Ｋの周方向Ｑに並んで形成され、収容空間３１４Ｋ＿１と収容空間３１４Ｋ＿２との間に、主コア３１Ｋが連続して形成されている。
これによれば、フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２が互いに逆相の電圧を発生させるようにフラックスゲート対３２ＫＰを配置した場合であっても、フラックスゲート３２Ｋ＿１のコイル３２３Ｋ＿１およびフラックスゲート３２Ｋ＿２のコイル３２３Ｋ＿２のそれぞれが励磁する磁束が互いに打ち消し合うことを防止することができる。すなわち、図２７に示すように、収容空間３１４Ｋ＿１と収容空間３１４Ｋ＿２との間に磁性体（主コア３１Ｋ）が存在することにより、コイル３２３Ｋ＿１，３２３Ｋ＿２のそれぞれから発生する磁束Φ１，Φ２がフラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２の周囲に存在する主コア３２Ｋを通るように形成される。これにより、磁束Φ１，Φ２がループ状となり、磁束Φ１，Φ２が互いに打ち消し合うことを防止することができるので、差動構成のフラックスゲート対を有する電流センサを容易に実現することが可能となる。
これによれば、フラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２が互いに逆相の電圧を発生させるようにフラックスゲート対３２ＫＰを配置した場合であっても、フラックスゲート３２Ｋ＿１のコイル３２３Ｋ＿１およびフラックスゲート３２Ｋ＿２のコイル３２３Ｋ＿２のそれぞれが励磁する磁束が互いに打ち消し合うことを防止することができる。すなわち、図２７に示すように、収容空間３１４Ｋ＿１と収容空間３１４Ｋ＿２との間に磁性体（主コア３１Ｋ）が存在することにより、コイル３２３Ｋ＿１，３２３Ｋ＿２のそれぞれから発生する磁束Φ１，Φ２がフラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２の周囲に存在する主コア３２Ｋを通るように形成される。これにより、磁束Φ１，Φ２がループ状となり、磁束Φ１，Φ２が互いに打ち消し合うことを防止することができるので、差動構成のフラックスゲート対を有する電流センサを容易に実現することが可能となる。
【0142】
また、収容空間３１４Ｋ＿１と収容空間３１４Ｋ＿２との間の距離Ｌｓについて、１．０ｍｍ≦Ｌｓ≦１０．０ｍｍとすることにより、フラックスゲート対３２ＫＰの２つのコイル３２３Ｋ＿１，３２３Ｋ＿２を近づけることができるので、主コア３１およびコイル５５に重畳するノイズをより低減することができる。更に、１．０ｍｍ≦Ｌｓ≦５．０ｍｍとすることにより、フラックスゲート対３２ＫＰの２つのコイル３２３Ｋ＿１，３２３Ｋ＿２を更に近づけることができるので、主コア３１およびコイル５５に重畳するノイズを更に低減することができる。
【0143】
なお、図２６では、実施の形態２に係るコア３２１Ａと同様に、コア３２１Ｋの一部が収容空間３１４Ｋ＿１，３１４Ｋ＿２に延在し、コア３２１Ａの延在方向の一方の端部および他方の端部が収容空間３１４Ｋ＿１，３１４Ｋ＿２から突出している場合が示されているが、これに限られない。例えば、実施の形態１に係るコア３２１と同様に、コア３２１Ｋの延在方向における一方の端部が、収容空間３１４Ｋ＿１を画成する主コア３１Ｋの内壁３１５Ｋ＿１の周方向Ｑの一方の面に接触し、コア３２１Ｋの延在方向における他方の端部が、収容空間３１４Ｋ＿２を画成する主コア３１Ｋの内壁３１５Ｋ＿２の周方向の他方の面に接触していてもよい。また、電流センサ３Ｂのように、主コア３１Ｋとフラックスゲート３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２のコア３２１Ｋとが一体に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【0144】
１…測定装置、２…測定装置本体、３，３Ａ～３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ…電流センサ、５…測定対象、１１…測定部、１２…操作部、１３…表示部、１４…制御部、１５…記憶部、２１…把持部、２２…センサ部、２２＿１…第１センサ部、２２＿２…第２センサ部、２３…接続ケーブル、２５＿１，２５＿２…磁気検出部、２６…コイル、３１，３１＿１，３１＿２，３１Ｊ，３１Ｋ…主コア（第１コア）、３１Ｊａ…第１磁性体部材、３１Ｊｂ…第２磁性体部材、３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｋ＿１，３２Ｋ＿２…フラックスゲート、３２ＫＰ…フラックスゲート対、５０，５０Ａ，５０Ｋ…信号生成回路、５１，５１＿１，５１＿２…駆動回路、５２，５３，５３Ｋ…信号処理回路、５４，５７…増幅回路、５５…コイル、５６…電圧生成回路、３１０，３１０＿１～３１０＿８，３１０Ｊａ，３１０Ｊｂ…板状部材、３１２＿１，３１２＿８…孔、３１３＿２～３１３＿７…孔、３１４，３１４Ｋ＿１，３１４Ｋ＿２…収容空間、３１５，３１５Ｋ＿１，３１５Ｋ＿２…内壁、３２１，３２１Ａ，３２１Ｂ，３２１Ｃ，３２１Ｋ…コア（第２コア）、３２２，３２２Ｋ＿１，３２２Ｋ＿２…ボビン、３２３，３２３Ｋ＿１，３２３Ｋ＿２…コイル（巻線）。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】