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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】P2025099935
(43)【公開日】2025-07-03
(54)【発明の名称】アンプ及びロゴスキ型電流センサ
(51)【国際特許分類】
G01R 15/18 20060101AFI20250626BHJP
G01R 19/00 20060101ALI20250626BHJP
【ＦＩ】
G01R15/18 A
G01R19/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023216937
(22)【出願日】2023-12-22
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和４年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、研究成果展開事業「─」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】504174135
【氏名又は名称】国立大学法人九州工業大学
(74)【代理人】
【識別番号】100197642
【弁理士】
【氏名又は名称】南瀬 透
(74)【代理人】
【識別番号】100219483
【弁理士】
【氏名又は名称】宇野 智也
(72)【発明者】
【氏名】大村 一郎
【テーマコード（参考）】
2G025
2G035
【Ｆターム（参考）】
2G025AA00
2G025AB14
2G025AC01
2G035AA08
2G035AA10
2G035AC02
2G035AC03
2G035AD10
2G035AD16
2G035AD20
(57)【要約】
【課題】長時定数を有するアンプ及びこのアンプを用いたロゴスキ型電流センサを提供する。
【解決手段】第１のオペアンプ２１で構成した積分回路と、積分回路の後段に接続した第２のオペアンプ３１で構成した増幅回路とを有するアンプであって、第１のオペアンプ２１の出力端子は、第２のオペアンプ３１の非反転入力端子に接続し、第１のオペアンプ２１には、第１帰還コンデンサ２２と、第１帰還抵抗体２３を設け、第２のオペアンプ３１には、第２帰還コンデンサ３２と、第２帰還抵抗体３３と、反転入力端子に一方端を接続するとともに他方端を接地した入力抵抗体３４を設けたアンプとし、「Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2」とする。
Cf1：第１帰還コンデンサ２２の容量、
Rf1：第１帰還抵抗体２３の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサ３２の容量、
Rin2：入力抵抗体３４の抵抗値。
Ｋ：０．９以上で１．１以下の任意の実数。
【選択図】図１
【解決手段】第１のオペアンプ２１で構成した積分回路と、積分回路の後段に接続した第２のオペアンプ３１で構成した増幅回路とを有するアンプであって、第１のオペアンプ２１の出力端子は、第２のオペアンプ３１の非反転入力端子に接続し、第１のオペアンプ２１には、第１帰還コンデンサ２２と、第１帰還抵抗体２３を設け、第２のオペアンプ３１には、第２帰還コンデンサ３２と、第２帰還抵抗体３３と、反転入力端子に一方端を接続するとともに他方端を接地した入力抵抗体３４を設けたアンプとし、「Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2」とする。
Cf1：第１帰還コンデンサ２２の容量、
Rf1：第１帰還抵抗体２３の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサ３２の容量、
Rin2：入力抵抗体３４の抵抗値。
Ｋ：０．９以上で１．１以下の任意の実数。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１のオペアンプで構成した積分回路と、
前記積分回路の後段に接続した第２のオペアンプで構成した増幅回路と
を有するアンプであって、
前記第１のオペアンプの出力端子は、前記第２のオペアンプの非反転入力端子に接続し、
前記第１のオペアンプには、第１帰還コンデンサと、第１帰還抵抗体を設け、
前記第２のオペアンプには、第２帰還コンデンサと、第２帰還抵抗体と、反転入力端子に一方端を接続するとともに他方端を接地した入力抵抗体を設け、
Cf1：第１帰還コンデンサの容量、
Rf1：第１帰還抵抗体の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサの容量、
Rin2：入力抵抗体の抵抗値
とし、Ｋを０．９以上で１．１以下の任意の実数として、
Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2
を満たすアンプ。
前記積分回路の後段に接続した第２のオペアンプで構成した増幅回路と
を有するアンプであって、
前記第１のオペアンプの出力端子は、前記第２のオペアンプの非反転入力端子に接続し、
前記第１のオペアンプには、第１帰還コンデンサと、第１帰還抵抗体を設け、
前記第２のオペアンプには、第２帰還コンデンサと、第２帰還抵抗体と、反転入力端子に一方端を接続するとともに他方端を接地した入力抵抗体を設け、
Cf1：第１帰還コンデンサの容量、
Rf1：第１帰還抵抗体の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサの容量、
Rin2：入力抵抗体の抵抗値
とし、Ｋを０．９以上で１．１以下の任意の実数として、
Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2
を満たすアンプ。
【請求項2】
ロゴスキコイルと、このロゴスキコイルの出力端子に接続したアンプとを有するロゴスキ型電流センサにおいて、
前記アンプは、
第１のオペアンプで構成した積分回路と、
前記積分回路の後段に接続した第２のオペアンプで構成した増幅回路と
を有し、
前記第１のオペアンプの出力端子は、前記第２のオペアンプの非反転入力端子に接続し、
前記第１のオペアンプには、第１帰還コンデンサと、第１帰還抵抗体を設け、
前記第２のオペアンプには、第２帰還コンデンサと、第２帰還抵抗体と、反転入力端子に一方端を接続するとともに他方端を接地した入力抵抗体を設け、
Cf1：第１帰還コンデンサの容量、
Rf1：第１帰還抵抗体の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサの容量、
Rin2：入力抵抗体の抵抗値
とし、Ｋを０．９以上で１．１以下の任意の実数として、
Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2 （式１）
を満たすロゴスキ型電流センサ。
前記アンプは、
第１のオペアンプで構成した積分回路と、
前記積分回路の後段に接続した第２のオペアンプで構成した増幅回路と
を有し、
前記第１のオペアンプの出力端子は、前記第２のオペアンプの非反転入力端子に接続し、
前記第１のオペアンプには、第１帰還コンデンサと、第１帰還抵抗体を設け、
前記第２のオペアンプには、第２帰還コンデンサと、第２帰還抵抗体と、反転入力端子に一方端を接続するとともに他方端を接地した入力抵抗体を設け、
Cf1：第１帰還コンデンサの容量、
Rf1：第１帰還抵抗体の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサの容量、
Rin2：入力抵抗体の抵抗値
とし、Ｋを０．９以上で１．１以下の任意の実数として、
Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2 （式１）
を満たすロゴスキ型電流センサ。
【請求項3】
前記式１において
０．９５ ≦ Ｋ ≦ １．０５
である請求項２に記載のロゴスキ型電流センサ。
０．９５ ≦ Ｋ ≦ １．０５
である請求項２に記載のロゴスキ型電流センサ。
【請求項4】
前記式１において
１－α ＜ Ｋ ＜ １＋β （０＜β＜α）
である請求項２に記載のロゴスキ型電流センサ。
１－α ＜ Ｋ ＜ １＋β （０＜β＜α）
である請求項２に記載のロゴスキ型電流センサ。
【請求項5】
前記Cf2の表示値が、前記Cf1の表示値の１０べき乗倍であり、
前記Rf1の表示値が、前記Rin2の表示値の前記１０べき乗倍である
請求項２から４のいずれか１項に記載のロゴスキ型電流センサ。
前記Rf1の表示値が、前記Rin2の表示値の前記１０べき乗倍である
請求項２から４のいずれか１項に記載のロゴスキ型電流センサ。
【請求項6】
前記Cf2の表示値が、前記Rf1の表示値の１０べき乗倍であり、
前記Cf1の表示値が、前記Rin2の前記１０べき乗倍である
請求項２から４のいずれか１項に記載のロゴスキ型電流センサ。
前記Cf1の表示値が、前記Rin2の前記１０べき乗倍である
請求項２から４のいずれか１項に記載のロゴスキ型電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンプ及びロゴスキ型電流センサに関する。
【背景技術】
【0002】
本発明者は、ロゴスキ型電流センサの開発を行っており、プリント基板等を用いてロゴスキコイルを作成し（例えば、特許文献１参照。）、このロゴスキコイルにアンプを接続して小型の電流センサとしている。
【0003】
ロゴスキコイルは空芯コイルであって、測定対象の導線をロゴスキコイルと交差させることで、導線を流れる交流電流が生成する磁場によりロゴスキコイルに誘起電圧を生じさせ、この誘起電圧が導線を流れる電流の時間微分値として出力されことを利用して、電流センサとしている。
【0004】
すなわち、ロゴスキコイルに生じた誘起電圧を積分回路に入力することで電流計測を可能としている。この積分回路は、オペアンプを利用した積分回路であり、積分回路の出力を増幅回路で増幅して利用している（例えば、特許文献２参照。）。増幅回路もオペアンプで構成することができ、通常、この積分回路と増幅回路とで、ロゴスキコイル用のアンプとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２３－０２０２５８号公報
【特許文献2】特開２０１９－１３８７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
積分回路を構成しているオペアンプでは、反転入力端子と出力端子との間に帰還コンデンサを接続しているが、時定数を大きくしようとして、この帰還コンデンサの容量を大きくすると、オペアンプのゲインを落とすことになり、信号ノイズの影響を受けやすくなるという問題があった。しかも、この信号ノイズが、積分回路の後段の増幅回路で増幅されることになっていた。そのため、通常では、計測対象によって求められる計測精度を考慮して帰還コンデンサの容量を設定していた。したがって、時定数を大きくすることが困難となることで、計測対象の交流電流の周波数が小さい場合に、十分な感度が得られないことがあった。
【0007】
このような状況下で、本発明者は、計測対象の交流電流の周波数が小さい場合の感度を向上させるべく研究開発を行い、積分回路の後段の増幅回路を利用することで、時定数を長く設定可能として、計測対象の交流電流の周波数が小さい場合の感度改善を図ることができ、本発明をなすに至ったものである。
【0008】
すなわち、本発明では、長時定数としたアンプ及びこのアンプを用いたロゴスキ型電流センサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明のアンプでは、第１のオペアンプで構成した積分回路と、積分回路の後段に接続した第２のオペアンプで構成した増幅回路とを有するアンプであって、第１のオペアンプの出力端子は、第２のオペアンプの非反転入力端子に接続し、第１のオペアンプには、第１帰還コンデンサと、第１帰還抵抗体を設け、第２のオペアンプには、第２帰還コンデンサと、第２帰還抵抗体と、反転入力端子に一方端を接続するとともに他方端を接地した入力抵抗体を設けているアンプとし、以下の条件を満たすことにした。
Cf1：第１帰還コンデンサの容量、
Rf1：第１帰還抵抗体の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサの容量、
Rin2：入力抵抗体の抵抗値
とし、Ｋを０．９以上で１．１以下の任意の実数として、
Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2。
Cf1：第１帰還コンデンサの容量、
Rf1：第１帰還抵抗体の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサの容量、
Rin2：入力抵抗体の抵抗値
とし、Ｋを０．９以上で１．１以下の任意の実数として、
Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2。
【0010】
また、本発明のロゴスキ型電流センサでは、ロゴスキコイルと、このロゴスキコイルの出力端子に接続したアンプとを有するロゴスキ型電流センサにおいて、アンプは、第１のオペアンプで構成した積分回路と、積分回路の後段に接続した第２のオペアンプで構成した増幅回路とを有し、第１のオペアンプの出力端子は、第２のオペアンプの非反転入力端子に接続し、第１のオペアンプには、第１帰還コンデンサと、第１帰還抵抗体を設け、第２のオペアンプには、第２帰還コンデンサと、第２帰還抵抗体と、反転入力端子に一方端を接続するとともに他方端を接地した入力抵抗体を設けているアンプとし、以下の条件を満たすことにした。
Cf1：第１帰還コンデンサの容量、
Rf1：第１帰還抵抗体の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサの容量、
Rin2：入力抵抗体の抵抗値
とし、Ｋを０．９以上で１．１以下の任意の実数として、
Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2 （式１）。
Cf1：第１帰還コンデンサの容量、
Rf1：第１帰還抵抗体の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサの容量、
Rin2：入力抵抗体の抵抗値
とし、Ｋを０．９以上で１．１以下の任意の実数として、
Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2 （式１）。
【0011】
さらに、本発明のロゴスキ型電流センサでは、以下の点にも特徴を有するものである。
（１）式１において「０．９５ ≦ Ｋ ≦ １．０５」であること。
（２）式１において「１－α ＜ Ｋ ＜ １＋β （０＜β＜α）」であること。
（３）Cf2の表示値が、Cf1の表示値の１０べき乗倍であり、Rf1の表示値が、Rin2の表示値の前記１０べき乗倍であること。
（４）Cf2の表示値が、Rf1の表示値の１０べき乗倍であり、Cf1の表示値が、Rin2の前記１０べき乗倍であること。
（１）式１において「０．９５ ≦ Ｋ ≦ １．０５」であること。
（２）式１において「１－α ＜ Ｋ ＜ １＋β （０＜β＜α）」であること。
（３）Cf2の表示値が、Cf1の表示値の１０べき乗倍であり、Rf1の表示値が、Rin2の表示値の前記１０べき乗倍であること。
（４）Cf2の表示値が、Rf1の表示値の１０べき乗倍であり、Cf1の表示値が、Rin2の前記１０べき乗倍であること。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、長時定数としたアンプ及びこのアンプを用いたロゴスキ型電流センサとすることができ、計測対象の交流電流の周波数が小さくても高感度としたアンプ及びこのアンプを用いたロゴスキ型電流センサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明のアンプは、ロゴスキ型電流センサにおいて用いたアンプであって、以下においてロゴスキ型電流センサの実施形態を説明することで、合わせてアンプの実施形態を説明することにする。
【0015】
本実施形態のロゴスキ型電流センサは、図１に示すように、ロゴスキコイル１と、アンプ２と、制御部４とで構成している。
【0016】
ロゴスキコイル１は、複数枚のプリント基板を積層させた積層プリント基板として形成し、この積層プリント基板にアンプ２及び制御部４を実装することで、小型のロゴスキ型電流センサとしている。なお、制御部４を設けずにアンプ２を設けた積層プリント基板型ロゴスキコイルとして、この積層プリント基板型ロゴスキコイルを適宜の測定エリアに配置して、積層プリント基板型ロゴスキコイルから制御部４まで適宜の配線を設けてもよい。
【0017】
制御部４は、アンプ２から出力された信号から電流値を特定し、制御部４に設けた表示用ディスプレイ（図示せず）等に、当該電流値を表示可能としている。また、後述するように、制御部４には、リセットボタン（図示せず）を設けて、このリセットボタンが操作されることで、アンプ２のリセット処理を実施し、その後、電流計測を行うことにしている。
【0018】
本発明の要部であるアンプ２は、第１のオペアンプ２１で構成した積分回路と、この積分回路の後段に接続した第２のオペアンプ３１で構成した増幅回路とを有している。第１のオペアンプ２１の出力端子は、第２のオペアンプ３１の非反転入力端子に接続している。
【0019】
第１のオペアンプ２１には、第１帰還コンデンサ２２と、第１帰還抵抗体２３を設けており、この第１帰還コンデンサ２２と第１帰還抵抗体２３は、それぞれ一方端を第１のオペアンプ２１の出力端子に、他方端を第１のオペアンプ２１の反転入力端子に接続している。
【0020】
また、第１のオペアンプ２１の反転入力端子は、第１抵抗体２４を介してロゴスキコイル１に接続し、ロゴスキコイル１の出力信号に対して積分処理を行っている。第１のオペアンプ２１の非反転入力端子は、第２抵抗２５を介して接地している。
【0021】
第２のオペアンプ３１には、第２帰還コンデンサ３２と、第２帰還抵抗体３３を設け、さらに、反転入力端子に一方端を接続するとともに他方端を接地した入力抵抗体３４を設けている。第２帰還コンデンサ３２と第２帰還抵抗体３３は、それぞれ一方端を第２のオペアンプ３１の出力端子に、他方端を第２のオペアンプ３１の反転入力端子に接続している。
【0022】
第１のオペアンプ２１の出力端子と、第２のオペアンプ３１の非反転入力端子との間には、第３抵抗体２６を設けている。また、第２のオペアンプ３１の出力端子と、制御部４との間には、第４抵抗体３５を設けている。
【0023】
ここで、
Cf1：第１帰還コンデンサ２２の容量、
Rf1：第１帰還抵抗体２３の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサ３２の容量、
Rin2：入力抵抗体３４の抵抗値
とし、Ｋを０．９以上で１．１以下の任意の実数とする。
Cf1：第１帰還コンデンサ２２の容量、
Rf1：第１帰還抵抗体２３の抵抗値、
Cf2：第２帰還コンデンサ３２の容量、
Rin2：入力抵抗体３４の抵抗値
とし、Ｋを０．９以上で１．１以下の任意の実数とする。
【0024】
本実施形態のアンプ２では、
Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2 （式１）
を満たすことにしている。
Rf1・Cf1 ＝ Ｋ・Rin2・Cf2 （式１）
を満たすことにしている。
【0025】
別の表現方法を用いるなら、
０．９ ≦ Rf1・Cf1／Rin2・Cf2 ≦ １．１
としている。
０．９ ≦ Rf1・Cf1／Rin2・Cf2 ≦ １．１
としている。
【0026】
なお、好適には、
０．９５ ≦ Ｋ ≦ １．０５
であり、さらに好適には、
０．９８ ≦ Ｋ ≦ １．０２
である。
０．９５ ≦ Ｋ ≦ １．０５
であり、さらに好適には、
０．９８ ≦ Ｋ ≦ １．０２
である。
【0027】
理想的には、Ｋ＝１、すなわち、
Rf1・Cf1 ＝ Rin2・Cf2
であるが、矩形電流（ステップ的に上昇し、その後一定電流となる波形）の計測時に、一定電流の部分で増加波形が現れ、電流の最大値を見誤る可能性があるため、実用上は、
０．９ ≦ Ｋ ≦ １．１
の範囲において、かつ
１－α ＜ Ｋ ＜ １＋β （０＜β＜α）
となるように調整することが好ましい。より具体的には、例えば、α＝０．５、β＝０．３として、
０．９５ ≦ Ｋ ≦ １．０３
という調整が好ましい。
Rf1・Cf1 ＝ Rin2・Cf2
であるが、矩形電流（ステップ的に上昇し、その後一定電流となる波形）の計測時に、一定電流の部分で増加波形が現れ、電流の最大値を見誤る可能性があるため、実用上は、
０．９ ≦ Ｋ ≦ １．１
の範囲において、かつ
１－α ＜ Ｋ ＜ １＋β （０＜β＜α）
となるように調整することが好ましい。より具体的には、例えば、α＝０．５、β＝０．３として、
０．９５ ≦ Ｋ ≦ １．０３
という調整が好ましい。
【0028】
ちなみに、「Rf1・Cf1 ＝ Rin2・Cf2」であることで、例えば、昨今多用されているパワー半導体のスイッチングにおいて、矩形波状態の波形の電流が計測対象として流れている場合に、アンプ２の出力電圧Vintの波形を、理論上は計測対象の電流の波形と同じ矩形波とすることができる。
【0029】
このことを詳細に説明する。まず「Ａ」を、ロゴスキコイル１におけるコイルの断面積、巻き線ピッチ、第１抵抗体２４の抵抗値Rin1、第１帰還コンデンサ２２の容量Cf1から決定される定数とする。第１抵抗体２４の抵抗値Rin1は、ロゴスキコイル１の内部抵抗を加味した抵抗値である。
【0030】
まず、図２（ａ）に計測対象の電流波形を示すように、０Ａから１Ａにステップ的に電流が流れることにする。このとき、ロゴスキコイル１で発生する電圧Vcoilは、図２（ｂ）に示すように、瞬間的に電圧を発生させることになる。
【0031】
アンプ２の積分回路では、この電圧Vcoilを積分しており、積分回路を構成している第１のオペアンプ２１の出力電圧Vo1は、下式となる。
【0032】
【数1】
【0033】
すなわち、第１のオペアンプ２１の出力電圧Vo1のグラフは、図２（ｃ）に示すようになり、最初、ピークの大きさＡに達した後、時定数Cf1・Rf1で電圧が降下する。
【0034】
この第１のオペアンプ２１の出力電圧Vo1が反転入力端子に入力される第２のオペアンプ３１では、第２帰還コンデンサ３２に生じる電圧Vcf2が、下式となる。
【0035】
【数2】
【0036】
すなわち、第２帰還コンデンサ３２に生じる電圧Vcf2のグラフは、図２（ｄ）に示すようになり、増幅回路を構成している第２のオペアンプ３１では、Rf2を第２帰還抵抗体３３の抵抗値とすると、１／Cf2・Rf2のゲインで第１のオペアンプ２１の出力電圧Vo1を積分していることになる。
【0037】
したがって、アンプ２の出力電圧Vintは、「Vint ＝ Vo1＋Vcf2」であって、下式のようになる。
【0038】
【数3】
【0039】
【数4】
【0040】
すなわち、アンプ２の出力電圧Vintのグラフは、図２（ｅ）に示すようになり、計測対象の電流波形と同じ波形となる。
【0041】
ここで、「Rf1・Cf1／Rin2・Cf2 ＝０．９」の場合には、アンプ２の出力電圧Vintのグラフは、図２（ｆ）に示すようになり、「Rf1・Cf1／Rin2・Cf2 ＝１．１」の場合には、アンプ２の出力電圧Vintのグラフは、図２（ｇ）に示すようになるが、実用に際しては許容範囲である。
【0042】
「０．９５ ≦ Ｋ ≦ １．０５」とすることでより好適とすることができる。さらに、「０．９８ ≦ Ｋ ≦ １．０２」とすることで、実用上の最適状態とすることができる。
【0043】
特に、アンプ２では、アンプ２全体の実質的な時定数が「Cf2・Rf2」で決まるため、積分回路側では、第１帰還コンデンサ２２の容量Cf1を小さく設定することで積分回路のゲインを稼ぐ一方で、後段の増幅回路で第２帰還コンデンサ３２の容量Cf2を大きく設定することで、時定数を大きくすることができる。これにより、長時定数を有するアンプ２として、低周波数での感度を向上させることができる。
【0044】
また、アンプ２では、積分回路の高い周波数でのゲインを下げておくことで、後段の増幅回路に高周波成分が減衰した信号を入力している。これにより、アンプ２において発生する遅延は、積分回路で生じる遅延だけとすることができ、二段構成としたアンプ２であっても、大きな遅延を生じさせることがなく、アンプ２による遅延が問題となる恐れを解消できる。
【0045】
「Rf1・Cf1 ＝ Rin2・Cf2」となる第１帰還抵抗体２３の抵抗値Rf1、第１帰還コンデンサ２２の容量Cf1、入力抵抗体３４の抵抗値Rin2及び第２帰還コンデンサ３２の容量Cf2を設定する際には、Cf2の表示値が、Cf1の表示値の１０べき乗倍であり、Rf1の表示値が、Rin2の表示値の前記１０べき乗倍であるコンデンサ及び抵抗体とすることで、上記条件を満たす組み合わせを見つけやすくすることができる。また、抵抗やコンデンサの高精度な組み合わせを成す部品の入手が容易になる。すなわち、市販のコンデンサや抵抗では、静電容量や抵抗値の先頭の二桁が、例えば１０，１２，１５，１８・・・のように、離散的なとびとびの値となっていることが多いため、他の組み合わせでは、Rf1・Cf1＝Rin2・Cf2を高精度に満たすことが困難になると思われる。
【0046】
ここで、「表示値」とは、コンデンサにおける基本単位のＦ（ファラッド）、抵抗体における基本単位のΩ（オーム）で、数値部分のみに注目するという意味であり、例えば、上記の場合では、
第１帰還抵抗体２３の抵抗値Rf1 ＝ ３０×103（Ω）、
第１帰還コンデンサ２２の容量Cf1 ＝ １×10-9（Ｆ）、
入力抵抗体３４の抵抗値Rin2 ＝ ３×103（Ω）、
第２帰還コンデンサ３２の容量Cf2 ＝ １０×10-9（Ｆ）
といった入手容易なコンデンサや抵抗体の組み合わせとすることができる。
第１帰還抵抗体２３の抵抗値Rf1 ＝ ３０×103（Ω）、
第１帰還コンデンサ２２の容量Cf1 ＝ １×10-9（Ｆ）、
入力抵抗体３４の抵抗値Rin2 ＝ ３×103（Ω）、
第２帰還コンデンサ３２の容量Cf2 ＝ １０×10-9（Ｆ）
といった入手容易なコンデンサや抵抗体の組み合わせとすることができる。
【0047】
あるいは、Cf2の表示値が、Rf1の表示値の１０べき乗倍であり、Cf1の表示値が、Rin2の前記１０べき乗倍であってもよい。この場合には、
第１帰還コンデンサ２２の容量Cf1 ＝ １×10-9（Ｆ）、
第１帰還抵抗体２３の抵抗値Rf1 ＝ ３０×103（Ω）、
第２帰還コンデンサ３２の容量Cf2 ＝ ３０×10-9（Ｆ）、
入力抵抗体３４の抵抗値Rin2 ＝ １×103（Ω）
といった入手容易なコンデンサや抵抗体の組み合わせとすることができる。
第１帰還コンデンサ２２の容量Cf1 ＝ １×10-9（Ｆ）、
第１帰還抵抗体２３の抵抗値Rf1 ＝ ３０×103（Ω）、
第２帰還コンデンサ３２の容量Cf2 ＝ ３０×10-9（Ｆ）、
入力抵抗体３４の抵抗値Rin2 ＝ １×103（Ω）
といった入手容易なコンデンサや抵抗体の組み合わせとすることができる。
【実施例0048】
【0049】
本実施例のロゴスキ型電流センサでは、ロゴスキコイル１は、積層プリント基板で構成し、この積層プリント基板上に、アンプ２と制御部４を実装している。
【0050】
本実施例の制御部４はリセット手段を有し、制御部４から出力したリセット信号によって、後述する第１のオペアンプ２１の第１帰還コンデンサ２２と、及び第２のオペアンプ３１の第２帰還コンデンサ３２をリセットし、電流計測を実施することにしている。
【0051】
アンプ２は、第１のオペアンプ２１で構成した積分回路と、この積分回路の後段に接続した第２のオペアンプ３１で構成した増幅回路とを有している。第１のオペアンプ２１と第２のオペアンプ３１は、それぞれ型番ＬＴ１８１８としている。
【0052】
第１のオペアンプ２１に接続した第１帰還コンデンサ２２は１ｎＦとし、第１のオペアンプ２１に接続した第１帰還抵抗体２３は３０ｋΩとしている。第１抵抗体２４及び第２抵抗２５は、それぞれ１００Ωとしている。
【0053】
第２のオペアンプ３１に接続した第２帰還コンデンサ３２は１０ｎＦとし、第２抵抗３４は３ｋΩとしている。第３抵抗体２６及び第４抵抗３５は、それぞれ５１Ωとしている。
【0054】
第１帰還コンデンサ２２に並列接続させて第１スイッチ２７を設けており、第２帰還コンデンサ３２に並列接続させて第２スイッチ３７を設けている。第１スイッチ２７及び第２スイッチ３７は、制御部４からのリセット信号が入力されることで、第１のオペアンプ２１の出力端子と反転入力端子とを同電位とし、また第２のオペアンプ３１の出力端子と反転入力端子とを同電位として、第１帰還コンデンサ２２及び第２帰還コンデンサ３２をリセットしている。第１スイッチ２７及び第２スイッチ３７は、ＡＤＧ１２０１としている。
【0055】
制御部４と第１スイッチ２７との間には、第５抵抗体２８を設けており、制御部４と第２スイッチ３７との間には、第６抵抗体３８を設けている。第５抵抗体２８と第６抵抗体３８は、それぞれ１００Ωとしている。
【0056】
このように構成したロゴスキ型電流センサでは、周波数の小さい交流電流から、感度良く電流計測を行うことができる。本実施例では、第２帰還抵抗体を設けていないが、上記の回路構成とすることで、第２帰還抵抗体がなくても所望の出力を得ることができる。
【符号の説明】
【0057】
１ ロゴスキコイル
２ アンプ
４ 制御部
２１ 第１のオペアンプ
２２ 第１帰還コンデンサ
２３ 第１帰還抵抗体
２４ 第１抵抗体
２５ 第２抵抗
２６ 第３抵抗体
２７ 第１スイッチ
２８ 第５抵抗体
３１ 第２のオペアンプ
３２ 第２帰還コンデンサ
３３ 第２帰還抵抗体
３４ 入力抵抗体
３５ 第４抵抗体
Cf1 第１帰還コンデンサの容量
Cf2 第２帰還コンデンサの容量
Rf1 第１帰還抵抗体の抵抗値
Rf2 第２帰還抵抗体の抵抗値
Rin2 入力抵抗体の抵抗値
３７ 第２スイッチ
３８ 第６抵抗体
２ アンプ
４ 制御部
２１ 第１のオペアンプ
２２ 第１帰還コンデンサ
２３ 第１帰還抵抗体
２４ 第１抵抗体
２５ 第２抵抗
２６ 第３抵抗体
２７ 第１スイッチ
２８ 第５抵抗体
３１ 第２のオペアンプ
３２ 第２帰還コンデンサ
３３ 第２帰還抵抗体
３４ 入力抵抗体
３５ 第４抵抗体
Cf1 第１帰還コンデンサの容量
Cf2 第２帰還コンデンサの容量
Rf1 第１帰還抵抗体の抵抗値
Rf2 第２帰還抵抗体の抵抗値
Rin2 入力抵抗体の抵抗値
３７ 第２スイッチ
３８ 第６抵抗体
【図1】
【図2】
【図3】