技術情報

直流電流センサの基本コンセプト

U-RD直流電流センサシリーズは、リング状のギャップ付鉄芯と磁気センサとして、ホール素子を組合せた構造を基本としております。直流から高周波の交流までの電流を連続して計測することができ、3A〜2000Aまで広い範囲の用途に適合します。

直流電流センサ・シリーズラインナップと特長・用途

(1)HPS-APシリーズPC板用・超小型・両電源アンプ内蔵(3A〜25A/75Ap)
(2)HPS-ASシリーズPC板用・超小型・単電源アンプ内蔵(3A〜25A)
(3)HCS-APシリーズ貫通型・中/大型・両電源アンプ内蔵(10A〜800A/2000Ap)
(4)HCS-ASシリーズ貫通型・中/大型・片電源アンプ内蔵(50A〜500A)
(5)HCS-AP-CLシリーズ分割型・中/大型・両電源アンプ内蔵(10A〜800A/2000Ap)
(6)HCS-SCシリーズ貫通型・サーボアンプ方式・精密計測用(25A〜250A)
(7)CMD-4-DC01-SC貫通型・微小直流計測専用(100mADC
(8)HPS-01-APPC板用・超小型・微小電流用(100mA/DC〜20HZ
(9)HCS-APCLSシリーズ電線クランプ型(50A〜500A)

ホール素子センサの原理

貫通電流(Io)に比例した磁束は鉄芯で収束され、ギャップに挿入されたホール素子を貫通し、ホール効果によるホール電圧(VH)が発生します 。

【設計例】
・ギャップに発生する磁束密度(B)はおよそ
B=Io・μo/l(T)
l=1.6mmの時:B=Io・4π×10−7/1.6×10−3
・GaAsタイプホール素子の代表的な感度(Vh)は Ic=5mA;Vh=800mV/テスラ
・センサとしての電流感度(VH)はVH=B・Vh=0.628・Io(mV)

回路例−1(ホールアンプ方式)

(ポイント)
・ホール電圧を直接増幅し電圧出力を得る。
・A1:自動オフセット設定。
・A2:出力アンプ
アンプゲイン AV=(R5+R6+FS)/R5
AV=150以上は、推奨できません。
・C2:オーバーシュート防止用、f 特性により決定。
・PC板の設計・ノイズ対策は、充分な吟味が必要です。

回路例−2(サーボアンプ方式)

(ポイント)
・ホールセンサ出力をフィードバックコイルに帰還させることで、鉄芯をゼロ磁束とする。サーボ回路を構成。
・この時コイルに流れる電流は、一次電流と等しい(AT)となる。出力は検出抵抗Rsの両端で検出する。
Eo=Rs・Io/n(V)となる。
・制御電源は(Io/n+回路動作電流)以上となるので要注意。
・Q1,Q2はIo/n(A)を駆動するバッファードライバ。
・Rsを接続しないで、電流出力とすることもできる。
・PC板設計・ノイズ対策は、充分な吟味が必要です。

型式表記例と機能説明

直流電流センサ・主要製品一覧表

PC板用・超小型・±15V用アンプ内蔵
HPS-3-AP±4V/±3A,9Ap
HPS-5-AP±4V/±5A,15Ap
HPS-10-AP±4V/±10A,30Ap
HPS-15-AP±4V/±15A,45Ap
HPS-20-AP±4V/±20A,60Ap
HPS-25-AP±4V/±25A,75Ap
PC板用・超小型・+12V用アンプ内蔵
HPS-3-AS2.5V±2V/±3A
HPS-5-AS2.5V±2V/±5A
HPS-10-AS2.5V±2V/±10A
HPS-15-AS2.5V±2V/±15A
HPS-20-AS2.5V±2V/±20A
HPS-25-AS2.5V±2V/±25A
貫通穴(φ20)・中型・±15V用アンプ内蔵
HCS-20-10-AP±4V/±10A,25Ap
HCS-20-20-AP±4V/±20A,50Ap
HCS-20-50-AP±4V/±50A,125Ap
HCS-20-100-AP±4V/±100A,250Ap
HCS-20-150-AP±4V/±150A,375Ap
HCS-20-200-AP±4V/±200A,500Ap
貫通穴(φ20)・中型分割式・±15V用アンプ内蔵
HCS-20-10-AP-CL±4V/±10A,25Ap
HCS-20-20-AP-CL±4V/±20A,50Ap
HCS-20-50-AP-CL±4V/±50A,125Ap
HCS-20-100-AP-CL±4V/±100A,250Ap
HCS-20-150-AP-CL±4V/±150A,375Ap
HCS-20-200-AP-CL±4V/±200A,500Ap
貫通穴(φ36)・大型・±15V用アンプ内蔵
HCS-36-200-AP±4V/±200A,500Ap
HCS-36-500-AP±4V/±500A,1250Ap
HCS-36-800-AP±4V/±800A,2000Ap
貫通穴(φ36)・大型分割式・±15V用アンプ内蔵
HCS-36-200-AP-CL±4V/±200A,500Ap
HCS-36-500-AP-CL±4V/±500A,1250Ap
HCS-36-800-AP-CL±4V/±800A,2000Ap
貫通穴(φ20)・中型・+8〜12V用アンプ内蔵
HCS-20-50-AS2.5V±2V/±50A
HCS-20-100-AS2.5V±2V/±100A
HCS-20-150-AS2.5V±2V/±150A
HCS-20-200-AS2.5V±2V/±200A
貫通穴(φ36)・大型・+8〜12V用アンプ内蔵
HCS-36-200-AS2.5V±2V/±200A
HCS-36-500-AS2.5V±2V/±500A
貫通穴(φ20)・精密計測用・サーボアンプ内蔵
HCS-20-SC-A-2.5±5V/±25A
HCS-20-SC-A-5±5V/±50A
HCS-20-SC-A-10±5V/±100A
HCS-20-SC-A-15±5V/±150A
HCS-20-SC-A-25±5V/±200A
サーボ式直流微小電流センサ
CMD-4-DC01-SC±10V/±100mA
超小型直流微小電流センサ
HPS-01-AP±4V/±100mA
直流分割クランプ型電流センサ
HCS-APCLSシリーズ±4V/±50A〜±500A