直流電流をクランプ型センサで精密に測定できるポータブル電流計 - 産総研

産業技術総合研究所(産総研)は7月28日、60Aまでの直流電流をクランプ型センサで精密に測定できるポータブル電流計を開発したと発表した。

同成果は、物理計測標準研究部門 応用電気標準研究グループ 堂前篤志主任研究員、量子電気標準研究グループ 金子晋久研究グループ長、寺田電機製作所らの研究グループによるもの。

クランプ型の電流センサは、電気配線への取付け・取外しが容易であり、電気機器の研究開発や電気設備の運用において用いられている。しかし、取扱いが簡便である反面、使用環境の影響を受けて誤差が生じてしまうため、測定精度に限界がある。

特に、従来型のクランプ型直流電流センサは、電流が流れた際に生じる磁界の大きさに応じた電気信号を出力するホール素子を利用し、非接触で直流電流を測定するという原理で稼動するが、この原理を利用すると、ホール素子のオフセットとその変動やセンサ部の磁化(着磁)による誤差が生じるため、高精度測定は困難となっていた。

そこで今回、同研究グループは、電流計のクランプ型センサ部分に、着磁を検知し消磁を自動で行う機能や、ホール素子出力のオフセットとその変動を検知し補正する機能を開発、付加。さらに、縦406mm、横499mm、高さ192 mmの小型アタッシェケース内に、これらの機能を備えた精密電流計を実装した。センサを含めた電流計全体の重量は約8.2kg。内部バッテリにより最大4時間の駆動が可能となっている。

また、同精密電流計と従来型の電流計を用いてそれぞれの測定誤差の評価を行った結果、同精密電流計の測定精度は最終的に0.1%程度となった。これは従来型と比べて約10倍の精度向上にあたる。

同研究グループは、同精密電流計について、電気設備の工事現場や電気自動車の開発現場、大規模な直流給電が行われるデータセンタなどで用いることで、容易に高精度な直流電流計測が可能になるとしている。今後は、製品化を目指していくほか、今回の開発で培った技術を他の測定器へも応用していく予定だという。