电流测量装置、电流测量方法以及计算机可读取的非暂时性记录介质制造方法及图纸

电流测量装置(1)包括：2个三轴磁传感器(11，12)，被以预先规定的间隔配置，使得各个磁敏方向相互平行；以及运算单元，基于2个三轴磁传感器(11，12)的检测结果和2个三轴磁传感器(11，12)的间隔，求在被测量导体(MC)中流动的电流(I)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电流测量装置、电流测量方法以及计算机可读取的非暂时性记录介质
本专利技术涉及电流测量装置、电流测量方法以及计算机可读取的非暂时性记录介质。
技术介绍
以往，开发了能以非接触方式直接测量在被测量导体中流动的电流的各种各样的电流测量装置。作为这样的电流测量装置的代表性装置，可列举例如CT(CurrentTransformer：变流器)方式的电流测量装置、零磁通方式的电流测量装置、罗戈夫斯基(Rogowski)方式的电流测量装置、霍尔元件方式的电流测量装置等。例如，CT方式及零磁通方式的电流测量装置，在被测量导体的周围设置被卷绕了绕组的磁芯，通过检测在绕组(二次侧)中流动的电流，以消除因在被测量导体(一次侧)中流动的电流而在磁芯中产生的磁通量，从而测量在被测量导体中流动的电流。此外，罗戈夫斯基方式的电流测量装置，在被测量导体的周围设置罗戈夫斯基线圈(空芯线圈)，通过在被测量导体中流动的交流电流产生的磁场与罗戈夫斯基线圈链接，检测在罗戈夫斯基线圈中所感应的电压，从而测量在被测量导体中流动的电流。在以下的专利文献1中，公开了零磁通方式的电流测量装置的一例子。此外，在以下的专利文献2中，公开了使用了多个磁传感器的电流测量装置。具体地说，以下的专利文献2中被公开的电流测量装置，以相对被测量导体各自不同的距离配置2个磁传感器，从这些磁传感器的输出求磁传感器和被测量导体的距离，使用求得的距离求在被测量导体中流动的电流的大小。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005－55300号公报专利文献2：日本特开2011－164019号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题可是，近年来，在混合动力汽车(HV：HybridVehicle)和电动汽车(EV：ElectricVehicle)的开发工程中，有诸如直接地测量在SiC(碳化硅)等功率半导体的管脚中流动的电流、在组装后的母线中流动的电流的需求。功率半导体大多是管脚的间距较窄的半导体，母线被设置在周边的空间受限的部位，期望对于这样的功率半导体和母线等，可灵活地进行电流测量时的设置的电流测量装置。此外，混合动力汽车和电动汽车中，由于处理例如从电池供给的直流电流和电机中流动的交流电流，所以期望以非接触方式可测量直流电流及低频(例如，十[Hz]左右)的交流电流的电流测量装置。然而，在上述专利文献1中公开的零磁通方式的电流测量装置，由于需要将具有某种程度的大小的磁芯设置在被测量导体的周围，所以存在诸如难以设置在较窄的部位的问题。此外，上述罗戈夫斯基方式的电流测量装置，由于检测在罗戈夫斯基线圈中所感应的电压，所以存在诸如在原理上无法进行直流电流的测量的问题。此外，在低频区域中，由于输出信号微弱并且相位偏移，所以存在诸如测量精度差的问题。此外，在上述专利文献2中公开的电流测量装置，由于需要使磁传感器的磁敏(magneto-sensitive)方向与被测量导体的圆周方向一致，所以存在诸如磁传感器的配置被限制，难以灵活的配置的问题。此外，由于电流一般在从电源的正极流出后，经由负载等而流入电源的负极，所以在从电源供给的电流的电流路径中，有电流从电源的正极流出的路径(去往路径)和电流流入到电源的负极的路径(返回路径)。再者，也有将前者的路径称为返回路径、将后者的路径称为去往路径的情况。因此，当测量在电流路径的任一方(例如，去往路径)流动的电流的情况下，受到由在电流路径的任另一方(例如，返回路径)流动的电流生成的磁场的影响，有诸如测量精度恶化的问题。本专利技术鉴于上述情况而完成，目的在于提供可灵活的配置、能够以非接触方式高精度测量直流电流及低频的交流电流的电流测量装置、电流测量方法以及计算机可读取的非暂时性记录介质。用于解决课题的方案为了解决上述课题，本专利技术的一方式的电流测量装置是测量在被测量导体(MC)中流动的电流(I)的电流测量装置(1)，包括：2个三轴磁传感器(11、12)，以预先规定的间隔配置，使得各个磁敏方向相互平行；以及运算单元(24)，基于所述2个三轴磁传感器的检测结果和所述2个三轴磁传感器的间隔(d)，求在所述被测量导体中流动的电流。此外，本专利技术的一方式的电流测量装置中，所述运算单元包括：距离估计单元(24b)，基于所述2个三轴磁传感器的检测结果和所述2个三轴磁传感器的间隔，估计所述2个三轴磁传感器的任一个相对所述被测量导体的距离；以及电流计算单元(24c)，基于由所述距离估计单元估计出的距离和所述2个三轴磁传感器的任一个的检测结果，求在所述被测量导体中流动的电流。此外，本专利技术的一方式的电流测量装置中，所述运算单元还包括：噪声除去单元(24a)，除去被包含在所述2个三轴磁传感器的检测结果中的噪声分量，所述运算单元使用由所述噪声除去单元除去了噪声分量的所述2个三轴磁传感器的检测结果，求在所述被测量导体中流动的电流。此外，本专利技术的一方式的电流测量装置中，所述噪声除去单元通过对每个被预先规定的固定期间得到的、所述2个三轴磁传感器的检测结果的各个检测结果，单独进行平均处理或平方和的平方根处理，分别除去被包含在所述2个三轴磁传感器的检测结果中的噪声分量。此外，本专利技术的一方式的电流测量装置包括：传感器头(10)，其包括所述2个三轴磁传感器；以及电路单元(20)，其包括所述运算单元。此外，本专利技术的一方式的电流测量装置中，表示所述2个三轴磁传感器的检测结果的信号为数字信号。为了解决上述课题，本专利技术的一方式的电流测量方法，是由电流测量装置(1)执行的电流测量方法，所述电流测量装置包括2个三轴磁传感器(11、12)和运算单元(24)，测量在被测量导体(MC)中流动的电流(I)，在该方法中，基于以预先规定的间隔(d)配置，使得各个磁敏方向相互平行的2个三轴磁传感器的检测结果和所述2个三轴磁传感器的间隔，通过所述运算单元求在所述被测量导体中流动的电流。此外，在本专利技术的一方式的电流测量方法中，所述运算单元包括距离估计单元(24b)和电流计算单元(24c)，基于所述2个三轴磁传感器的检测结果和所述2个三轴磁传感器的间隔，由所述距离估计单元估计所述2个三轴磁传感器的任一个相对所述被测量导体的距离，基于由所述距离估计单元估计出的距离和所述2个三轴磁传感器的任一个的检测结果，通过所述电流计算单元求在所述被测量导体中流动的电流。此外，在本专利技术的一方式的电流测量方法中，所述运算单元还包括噪声除去单元(24a)，通过所述噪声除去单元除去被包含在所述2个三轴磁传感器的检测结果中的噪声分量，使用由所述噪声除去单元除去了噪声分量的所述2个三轴磁传感器的检测结果，通过所述运算单元求在所述被测量导体中流动的电流。为了解决上述课题，本专利技术的一方式的计算机可读取的非暂时性记录介质是，记录了使电流测量装置(1)执行的一个以上的程序的计算机可读取的非暂时性记录介质，所述电流测量装置包括2个三轴磁传感器(11、12)和运算单元(24)，测量在被测量导体(MC)中流动的电流(I)，在该程序中，基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流测量装置，其为测量在被测量导体中流动的电流的电流测量装置，包括：/n2个三轴磁传感器，被以预先规定的间隔配置，使得各个磁敏方向相互平行；以及/n运算单元，基于所述2个三轴磁传感器的检测结果和所述2个三轴磁传感器的间隔，求在所述被测量导体中流动的电流。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180301 JP 2018-036472;20180306 JP 2018-0396921.一种电流测量装置，其为测量在被测量导体中流动的电流的电流测量装置，包括：
2个三轴磁传感器，被以预先规定的间隔配置，使得各个磁敏方向相互平行；以及
运算单元，基于所述2个三轴磁传感器的检测结果和所述2个三轴磁传感器的间隔，求在所述被测量导体中流动的电流。


2.如权利要求1所述的电流测量装置，
所述运算单元包括：
距离估计单元，基于所述2个三轴磁传感器的检测结果和所述2个三轴磁传感器的间隔，估计所述2个三轴磁传感器的任一个相对于所述被测量导体的距离；以及
电流计算单元，基于由所述距离估计单元估计出的距离和所述2个三轴磁传感器的任一个的检测结果，求在所述被测量导体中流动的电流。


3.如权利要求1或权利要求2所述的电流测量装置，
所述运算单元还包括：噪声除去单元，除去被包含在所述2个三轴磁传感器的检测结果中的噪声分量，
所述运算单元使用由所述噪声除去单元除去了噪声分量的所述2个三轴磁传感器的检测结果，求在所述被测量导体中流动的电流。


4.如权利要求3所述的电流测量装置，
所述噪声除去单元通过对每个预先规定的固定期间得到的、所述2个三轴磁传感器的检测结果的各个结果，单独进行平均处理或平方和的平方根处理，分别除去被包含在所述2个三轴磁传感器的检测结果中的噪声分量。


5.如权利要求1至权利要求4的任意一项所述的电流测量装置，包括：
传感器头，其包括所述2个三轴磁传感器；以及
电路单元，其包括所述运算单元。


6.如权利要求1至权利要求5的任意一项所述的电流测量装置，
表示所述2个三轴磁传感器的检测结果的信号为数字信号。


7.一种电流测量方法，其为由电流测量装置执行的电流测量方法，所述电流测量装置包括2个三轴磁传感器和运算单元，测量在被测量导体中流动的电流，
在该电流测量方法中，
基于被以预先规定的间隔配置而使得各个磁敏方向相互平行的2个三轴磁传感器的检测结果和所述2个三轴磁传感器的间隔，通过所述运算单元求在所述被测量导体中流动的电流。


8.如权利要求7所述的电流测量方法，
所述运算单元包括距离估计单元和电流计算单元，
基于所述2个三轴磁传感器的检测结果和所述2个三轴磁传感器的间隔，通过所述距离估计单元估计所述2个三轴磁传感器的任一个相对于所述被测量导体的距离，
基于由所述距离估计单元估计出的距离和所述2个三轴磁传感器的任一个的检测结果，通过所述电流计算单元求在所述被测量导体中流动的电流。


9.如权利要求7或权利要求8所述的电流测量方法，
所述运算单元还包括噪声除去单元，
通过所述噪声除去单元除去被包含在所述2个三轴磁传感器的检测结果中的噪声分量，
使用由所述噪声除去单元除去了噪声分量的所述2个三轴磁传感器的检测结果，通过所述运算单元求在所述被测量导体中流动的电流。


10.一种计算机可读取的非暂时性记录介质，其为记录了使电流测量装置执行的一个以上的程序，所述电流测量装置包括2个三轴磁传感器和运算单元，测量在被测量导体中流动的电流，在所述程序中，
基于被以预先规定的间隔配置而使得各个磁敏方向相互平行的2个三轴磁传感器的检测结果和所述2个三轴磁传感器的间隔，通过所述运算单元求在所述被测量导体中流动的电流。


11.一种电流测量装置，其为测量在相互相反方向上流动电流的一对被测量导体的任一方中流动的电流的电流测量装置，包括：
3个三轴磁传感器，被以预先规定的位置关系配置，使得各个磁敏方向相互平行；以及
运算单元，基于所述3个三轴磁传感器的检测结果和所述3个三轴磁传感器的位置关系，在排除了由在所述被测...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹中一马，石川彻也，寺尾美菜子，小河晃太朗，小箱纱希，
申请(专利权)人：横河电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP