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JP2015143622A - Zero magnetic flux control current sensor, and zero adjustment method for zero magnetic flux control current sensor - Google Patents

Zero magnetic flux control current sensor, and zero adjustment method for zero magnetic flux control current sensor Download PDF

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JP2015143622A JP2014016332A JP2014016332A JP2015143622A JP 2015143622 A JP2015143622 A JP 2015143622A JP 2014016332 A JP2014016332 A JP 2014016332A JP 2014016332 A JP2014016332 A JP 2014016332A JP 2015143622 A JP2015143622 A JP 2015143622A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce magnetization of a magnetic core when a magnetoelectric transducer is switched to an ON state.SOLUTION: A processing section performs: stop-time zero adjustment processing (53, 54) of identifying a stop-time zero adjustment voltage data value Dad1 indicating a stop-time zero adjustment voltage value Vad1 of a voltage for adjustment Vad such that a detection voltage V2 is zero when a Hall element 3 is in a stop state; first demagnetization processing (55); and operation-time zero adjustment processing (58, 59) of identifying an operation-time zero adjustment voltage data value Dad2 indicating an operation-time zero adjustment voltage value Vad2 of the voltage for adjustment Vad such that a detection voltage V2 is zero when the Hall element 3 is in an operation state. Thereafter, the processing section starts regular zero adjustment processing, that means, the processing section performs stop processing (60, 61) of stopping the Hall element 3 with the voltage for adjustment Vad of the stop-time zero adjustment voltage value Vad1 being outputted to a negative feedback current generating section 7, and second demagnetization processing (62), and then starts driving of the Hall element 3 (63) and outputs the voltage for adjustment Vad of the operation-time zero adjustment voltage value Vad2 to the negative feedback current generating section 7.

Description

本発明は、零磁束制御型(ゼロフラックス型)電流センサ、およびこの零磁束制御型電流センサに対する零調整方法に関するものである。   The present invention relates to a zero flux control type (zero flux type) current sensor and a zero adjustment method for the zero flux control type current sensor.

この種の電流センサおよびこの種の零調整方法として、本願出願人は下記特許文献1に開示されている電流センサおよび零調整方法を既に提案している。この電流センサは、被測定導体を内包し得る環状の磁気コアと、磁気コア内に発生する磁束を電気信号として検出する磁電変換部(ホール素子)と、磁電変換部からの検出信号を増幅する増幅器と、増幅器の出力側と出力抵抗を含む出力端子との間において磁気コアに巻回された帰還コイルとを備えている。これにより、この電流センサは、磁電変換部の検出信号を増幅器にて増幅して帰還コイルを介して磁気コアに負帰還させることにより被測定導体の電流を検出する零磁束制御型電流センサとして構成されている。この電流センサでは、被測定導体を内包していない状態の上記の磁気コアを帯磁のない状態に消磁することによって電流センサの零点を偏倚のない状態に調整する零調整方法を実行する。   As this type of current sensor and this type of zero adjustment method, the present applicant has already proposed a current sensor and a zero adjustment method disclosed in Patent Document 1 below. This current sensor amplifies a detection signal from an annular magnetic core that can enclose a conductor to be measured, a magnetoelectric converter (Hall element) that detects a magnetic flux generated in the magnetic core as an electric signal, and a magnetoelectric converter. An amplifier, and a feedback coil wound around the magnetic core between the output side of the amplifier and an output terminal including an output resistor are provided. As a result, this current sensor is configured as a zero magnetic flux control type current sensor that detects the current of the conductor to be measured by amplifying the detection signal of the magnetoelectric conversion unit with an amplifier and negatively feeding it back to the magnetic core via the feedback coil. Has been. In this current sensor, a zero adjustment method for adjusting the zero point of the current sensor to an unbiased state is performed by demagnetizing the magnetic core in a state in which the conductor to be measured is not included to a state without magnetism.

この零調整方法では、磁気コアを被測定導体を内包しない状態にし、かつ増幅器および帰還コイルを含む負帰還動作ループを閉ループとした状態において、増幅器の入力側(増幅器が前段増幅器とその後段の電力増幅器とで構成されているときには前段増幅器の入力側)に磁気コアが有する保磁力に見合う以上の電圧振幅の消磁用交流減衰信号を印加して磁気コアを消磁することにより、電流センサの零点を調整する。この零調整方法によれば、負帰還動作ループが常時「閉ループ」に保持されているため、切り替え操作に伴う過渡的な現象や「開ループ」に移行する際のオフセット電圧の影響による消磁の不完全さを回避することが可能になり、偏倚のない状態で零点を調整することが可能になっている。   In this zero adjustment method, in a state where the magnetic core is not included in the conductor to be measured and the negative feedback operation loop including the amplifier and the feedback coil is a closed loop, the input side of the amplifier (the amplifier is connected to the power of the preceding amplifier and the subsequent stage). By demagnetizing the magnetic core by applying a demagnetizing AC attenuation signal with a voltage amplitude higher than the coercive force of the magnetic core to the input side of the previous stage amplifier when configured with an amplifier, the zero point of the current sensor is adjust. According to this zero adjustment method, since the negative feedback operation loop is always kept in the “closed loop”, there is no demagnetization due to a transient phenomenon accompanying the switching operation or the influence of the offset voltage when shifting to the “open loop”. Completeness can be avoided, and the zero point can be adjusted without deviation.

特開平7−110345号公報(第2−3頁、第1図)Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-110345 (page 2-3, FIG. 1)

ところが、上記の零磁束制御型電流センサおよび零磁束制御型電流センサに対する零調整方法には、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、この零磁束制御型電流センサおよびこの零調整方法では、閉ループ状態において増幅器で増幅された消磁用交流減衰信号を帰還コイルに供給して磁気コアを消磁する構成を採用している。このため、この零磁束制御型電流センサおよび零磁束制御型電流センサに対する零調整方法には、開ループ状態において消磁用交流減衰信号を帰還コイルに供給して磁気コアを消磁する構成と比較して、同じ振幅の消磁用交流減衰信号を供給した場合であっても、磁気コア内に発生する磁束レベルが低くなる結果、磁気コアの消磁が不完全になるおそれがあるという改善すべき課題が存在している。   However, the zero adjustment method for the zero magnetic flux control type current sensor and the zero magnetic flux control type current sensor has the following problems to be improved. That is, the zero magnetic flux control type current sensor and the zero adjustment method employ a configuration in which the magnetic core is demagnetized by supplying the demagnetizing AC attenuation signal amplified by the amplifier to the feedback coil in a closed loop state. For this reason, this zero magnetic flux control type current sensor and the zero adjustment method for the zero magnetic flux control type current sensor are compared with the configuration in which the magnetic core is demagnetized by supplying the demagnetizing AC attenuation signal to the feedback coil in the open loop state. Even when AC demagnetization signals with the same amplitude are supplied, there is a problem to be solved that the demagnetization of the magnetic core may be incomplete as a result of the lower magnetic flux level generated in the magnetic core. doing.

本発明は、かかる課題を改善すべくなされたものであり、磁電変換素子をオフ状態からオン状態にする際の磁気コアへの帯磁を低減し得るようにして、磁電変換素子のオフ状態での磁気コアの消磁を実行可能にし得る零磁束制御型電流センサ、および零磁束制御型電流センサに対する零調整方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been made to improve such a problem, and can reduce the magnetization of the magnetic core when the magnetoelectric conversion element is turned from the off state to the on state, so that the magnetoelectric conversion element in the off state can be reduced. It is a main object of the present invention to provide a zero magnetic flux control type current sensor capable of executing demagnetization of a magnetic core and a zero adjustment method for the zero magnetic flux control type current sensor.

上記目的を達成すべく請求項1記載の零磁束制御型電流センサは、内部に測定対象が挿通される磁気コアと、当該磁気コアに配置された磁電変換素子と、前記磁気コアに巻回された負帰還コイルと、前記磁電変換素子の出力電圧に基づいて前記負帰還コイルに前記磁気コア内の磁束を打ち消す負帰還電流を出力する負帰還電流生成部と、前記負帰還コイルに接続されて前記負帰還電流を電圧に変換してセンサ出力として出力する電流電圧変換部とを備えている零磁束制御型電流センサであって、調整用データを入力すると共に当該調整用データで示される電圧値で調整用電圧を出力するD/A変換部と、前記センサ出力を入力すると共に当該センサ出力の電圧値を示す出力データを出力するA/D変換部と、処理部とを備え、前記負帰還電流生成部は、前記磁電変換素子の前記出力電圧と共に前記調整用電圧を入力して、当該出力電圧および当該調整用電圧に基づいて前記負帰還電流を生成可能に構成され、前記処理部は、前記磁電変換素子を停止状態に移行させる第1停止処理と、前記磁電変換素子の停止状態において前記調整用データを変更することにより、前記調整用電圧を正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて前記磁気コアを消磁する第1消磁処理と、前記磁電変換素子を停止状態から作動状態に移行させる第1作動処理と、前記磁電変換素子の作動状態において前記D/A変換部に前記調整用データを出力すると共に当該調整用データを変更して前記調整用電圧の前記電圧値を調整しつつ前記出力データで示される前記センサ出力の前記電圧値が零ボルトになる当該調整用電圧の作動時零調整電圧値を示す当該調整用データのデータ値を作動時零調整電圧データ値として特定する作動時零調整処理と、前記磁電変換素子を作動状態から停止状態に移行させる第2停止処理と、前記磁電変換素子の停止状態において前記調整用データを変更することにより、前記調整用電圧を正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて前記磁気コアを消磁する第2消磁処理と、前記磁電変換素子を停止状態から作動状態に移行させると共に前記D/A変換部に前記作動時零調整電圧データ値の前記調整用データを出力して前記作動時零調整電圧値の前記調整用電圧を前記負帰還電流生成部に出力させる電圧出力処理とを順に実行する。   In order to achieve the above object, a zero magnetic flux control type current sensor according to claim 1 includes a magnetic core into which a measurement object is inserted, a magnetoelectric transducer disposed in the magnetic core, and a magnetic core wound around the magnetic core. A negative feedback coil, a negative feedback current generator for outputting a negative feedback current to cancel the magnetic flux in the magnetic core to the negative feedback coil based on an output voltage of the magnetoelectric conversion element, and a negative feedback coil connected to the negative feedback coil A zero-flux control type current sensor that includes a current-voltage conversion unit that converts the negative feedback current into a voltage and outputs it as a sensor output, and inputs the adjustment data and the voltage value indicated by the adjustment data The negative feedback includes: a D / A conversion unit that outputs a voltage for adjustment in step A; an A / D conversion unit that inputs output of the sensor output and outputs output data indicating a voltage value of the sensor output; and a processing unit. Current The generator is configured to input the adjustment voltage together with the output voltage of the magnetoelectric transducer, and to generate the negative feedback current based on the output voltage and the adjustment voltage. By gradually changing the adjustment voltage to the positive side and the negative side gradually by changing the adjustment data in the first stop process for shifting the magnetoelectric conversion element to the stop state and the stop state of the magnetoelectric conversion element. A first degaussing process for demagnetizing the magnetic core by attenuating the fluctuation range, a first operating process for shifting the magnetoelectric conversion element from a stopped state to an operating state, and the D / A in the operating state of the magnetoelectric conversion element The voltage value of the sensor output indicated by the output data while outputting the adjustment data to the conversion unit and changing the adjustment data to adjust the voltage value of the adjustment voltage Zero adjustment processing during operation for specifying the data value of the adjustment data indicating the zero adjustment voltage value during operation of the adjustment voltage that becomes zero volts as the zero adjustment voltage data value during operation, and the magnetoelectric transducer from the operating state. By changing the adjustment data in the second stop process for shifting to the stop state and the magnetoelectric conversion element in the stop state, the fluctuation range is gradually increased while changing the adjustment voltage alternately to the positive side and the negative side. A second degaussing process for demagnetizing the magnetic core, causing the magnetoelectric conversion element to shift from a stopped state to an operating state, and supplying the adjustment data of the zero adjustment voltage data value during operation to the D / A converter. A voltage output process of outputting and outputting the adjustment voltage of the operating zero adjustment voltage value to the negative feedback current generator is sequentially executed.

また、請求項2記載の零磁束制御型電流センサは、請求項1記載の零磁束制御型電流センサにおいて、前記処理部は、前記第1停止処理の実行後であって前記第1消磁処理の実行前の前記磁電変換素子の停止状態において、前記D/A変換部に前記調整用データを出力すると共に当該調整用データを変更して前記調整用電圧の前記電圧値を調整しつつ前記出力データで示される前記センサ出力の前記電圧値が零ボルトになる当該調整用電圧の停止時零調整電圧値を示す当該調整用データのデータ値を停止時零調整電圧データ値として特定する停止時零調整処理を実行し、前記第2停止処理において、前記調整用データを前記停止時零調整電圧データ値に設定して前記調整用電圧を前記停止時零調整電圧値に設定した状態において前記磁電変換素子を前記作動状態から前記停止状態に移行させる。   The zero magnetic flux control type current sensor according to claim 2 is the zero magnetic flux control type current sensor according to claim 1, wherein the processing unit is configured to perform the first degaussing process after the execution of the first stop process. In the stop state of the magnetoelectric conversion element before execution, the output data is output while adjusting the voltage value of the adjustment voltage by outputting the adjustment data to the D / A converter and changing the adjustment data. The zero value at the time of stop which specifies the data value of the adjustment data indicating the zero adjustment voltage value at the time of stop of the adjustment voltage as the zero adjustment voltage data value at the time of stop In the second stop process, the magnetoelectric conversion is performed with the adjustment data set to the stop zero adjustment voltage data value and the adjustment voltage set to the stop zero adjustment voltage value. It shifts the child from the operating state to the stopped state.

また、請求項3記載の零磁束制御型電流センサは、請求項2記載の零磁束制御型電流センサにおいて、前記センサ出力および零ボルトの基準電圧を入力すると共に当該センサ出力および当該基準電圧のうちの任意の一方を前記A/D変換部に出力する切替スイッチを備え、前記処理部は、前記停止時零調整処理の実行前までに前記切替スイッチに対する制御を実行して前記基準電圧を前記A/D変換部に出力させると共に当該A/D変換部が当該基準電圧を入力しているときに出力する前記出力データのデータ値を第0ADデータ値として取得し、前記停止時零調整処理において、前記D/A変換部に前記調整用データの前記データ値として第1DAデータ値を出力しているときに前記A/D変換部が出力する前記出力データの前記データ値を第1ADデータ値として取得し、前記D/A変換部に前記調整用データの前記データ値として第2DAデータ値を出力しているときに前記A/D変換部が出力する前記出力データの前記データ値を第2ADデータ値として取得し、かつ当該第0ADデータ値、当該第1DAデータ値、当該第1ADデータ値、当該第2DAデータ値および当該第2ADデータ値に基づいて、前記センサ出力が零ボルトになる前記調整用データの前記データ値を零出力データ値として特定する零出力データ特定処理を実行すると共に、前記調整用データの前記データ値を前記零出力データ値を基準として正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させながら前記センサ出力を零ボルトにする。   A zero-flux control type current sensor according to claim 3 is the zero-flux control type current sensor according to claim 2, wherein the sensor output and a reference voltage of zero volts are input and the sensor output and the reference voltage are included. The processing unit includes a change-over switch that outputs any one of the A / D conversion unit to the A / D conversion unit, and the processing unit executes control on the change-over switch before executing the stop time zero adjustment process, and sets the reference voltage to the A / D conversion unit. A data value of the output data that is output when the A / D conversion unit inputs the reference voltage and obtains as a 0th AD data value, and in the stop zero adjustment process, The data value of the output data output by the A / D converter when outputting the first DA data value as the data value of the adjustment data to the D / A converter The data of the output data that is acquired as the first AD data value and output by the A / D converter when the second DA data value is output as the data value of the adjustment data to the D / A converter And the sensor output is zero volts based on the 0th AD data value, the 1st DA data value, the 1st AD data value, the 2nd DA data value, and the 2nd AD data value. A zero output data specifying process for specifying the data value of the adjustment data to be a zero output data value, and the data value of the adjustment data is positive and negative with reference to the zero output data value The sensor output is set to zero volts while gradually attenuating the fluctuation range while fluctuating alternately.

また、請求項4記載の零磁束制御型電流センサは、請求項1または2記載の零磁束制御型電流センサにおいて、前記センサ出力および零ボルトの基準電圧を入力すると共に当該センサ出力および当該基準電圧のうちの任意の一方を前記A/D変換部に出力する切替スイッチを備え、前記処理部は、前記作動時零調整処理の実行前までに前記切替スイッチに対する制御を実行して前記基準電圧を前記A/D変換部に出力させると共に当該A/D変換部が当該基準電圧を入力しているときに出力する前記出力データのデータ値を第0ADデータ値として取得し、前記作動時零調整処理において、前記D/A変換部に前記調整用データの前記データ値として第1DAデータ値を出力しているときに前記A/D変換部が出力する前記出力データの前記データ値を第1ADデータ値として取得し、前記D/A変換部に前記調整用データの前記データ値として第2DAデータ値を出力しているときに前記A/D変換部が出力する前記出力データの前記データ値を第2ADデータ値として取得し、かつ当該第0ADデータ値、当該第1DAデータ値、当該第1ADデータ値、当該第2DAデータ値および当該第2ADデータ値に基づいて、前記センサ出力が零ボルトになる前記調整用データの前記データ値を零出力データ値として特定する零出力データ特定処理を実行すると共に、前記調整用データの前記データ値を前記零出力データ値を基準として正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させながら前記センサ出力を零ボルトにする。   A zero magnetic flux control type current sensor according to claim 4 is the zero magnetic flux control type current sensor according to claim 1 or 2, wherein the sensor output and a reference voltage of zero volts are inputted and the sensor output and the reference voltage are inputted. A switching switch that outputs any one of them to the A / D conversion unit, and the processing unit executes control on the switching switch before the operation zero adjustment processing to execute the reference voltage. A data value of the output data that is output when the A / D conversion unit inputs the reference voltage and acquires the data value of the output data as the 0th AD data value, and the zero adjustment process during operation The A / D converter outputs the first DA data value as the data value of the adjustment data to the D / A converter. The A / D converter outputs the data value as the first AD data value and outputs the second DA data value as the data value of the adjustment data to the D / A converter. The data value of data is acquired as a second AD data value, and the sensor is based on the 0th AD data value, the first DA data value, the first AD data value, the second DA data value, and the second AD data value A zero output data specifying process is performed for specifying the data value of the adjustment data whose output is zero volts as a zero output data value, and the data value of the adjustment data is corrected with reference to the zero output data value. The sensor output is set to zero volts while gradually varying the fluctuation range while alternately fluctuating between the negative side and the negative side.

また、請求項5記載の零磁束制御型電流センサは、請求項1から4のいずれかに記載の零磁束制御型電流センサにおいて、前記処理部は、前記第2停止処理の実行後、前記第2消磁処理の実行前に、前記磁電変換素子の停止状態において前記D/A変換部に前記調整用データを出力すると共に当該調整用データの前記データ値を前記停止時零調整電圧データ値を起点として変更して当該調整用電圧の電圧値を前記停止時零調整電圧値を起点として調整しつつ前記出力データで示される前記センサ出力が零ボルトになる当該調整用電圧の2次停止時零調整電圧値を示す当該調整用データのデータ値を2次停止時零調整電圧データ値として特定する2次停止時零調整処理を実行し、前記第2消磁処理では、前記磁電変換素子の停止状態において前記調整用データの前記データ値を前記2次停止時零調整電圧データ値を基準として正側および負側に交互に変更しつつ徐々に当該2次停止時零調整電圧データ値に収束させて前記調整用電圧の前記電圧値を前記2次停止時零調整電圧値を基準として正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて当該2次停止時零調整電圧値に収束させることにより前記磁気コアを消磁する。   Further, the zero magnetic flux control type current sensor according to claim 5 is the zero magnetic flux control type current sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the processing unit performs the second stop process after the second stop process. (2) Before executing the degaussing process, the adjustment data is output to the D / A converter in the stop state of the magnetoelectric conversion element, and the data value of the adjustment data is started from the zero adjustment voltage data value at the stop. And adjusting the voltage value of the adjustment voltage with the zero adjustment voltage value at the time of stop as a starting point, while adjusting the voltage of the adjustment voltage at the second stop when the sensor output indicated by the output data becomes zero volts A secondary stop zero adjustment process that specifies a data value of the adjustment data indicating a voltage value as a secondary stop zero adjustment voltage data value is executed. In the second demagnetization process, the magnetoelectric conversion element is stopped. Previous The adjustment data is gradually converged to the zero adjustment voltage data value at the secondary stop while the data value of the adjustment data is alternately changed to the positive side and the negative side based on the secondary adjustment zero adjustment voltage data value. While the voltage value of the working voltage is alternately changed positively and negatively with respect to the secondary adjustment zero adjustment voltage value as a reference, the fluctuation range is gradually attenuated to converge to the secondary adjustment zero adjustment voltage value. As a result, the magnetic core is demagnetized.

また、請求項6記載の零磁束制御型電流センサの零調整方法は、内部に測定対象が挿通される磁気コアと、当該磁気コアに配置された磁電変換素子と、前記磁気コアに巻回された負帰還コイルと、前記磁電変換素子の出力電圧に基づいて前記負帰還コイルに前記磁気コア内の磁束を打ち消す負帰還電流を出力する負帰還電流生成部と、前記負帰還コイルに接続されて前記負帰還電流を電圧に変換してセンサ出力として出力する電流電圧変換部とを備え、前記負帰還電流生成部が、前記磁電変換素子の前記出力電圧と共に調整用電圧を入力して、当該出力電圧および当該調整用電圧に基づいて前記負帰還電流を生成可能に構成されている零磁束制御型電流センサに対する零調整方法であって、前記磁電変換素子を停止状態に移行させる第1停止処理と、前記調整用電圧を正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて前記磁気コアを消磁する第1消磁処理と、前記磁電変換素子を停止状態から作動状態に移行させる第1作動処理と、前記磁電変換素子の作動状態において前記負帰還電流生成部に前記調整用電圧を出力すると共に、当該調整用電圧を調整しつつ前記センサ出力が零ボルトになる当該調整用電圧の電圧値を作動時零調整電圧値として特定する作動時零調整処理と、前記磁電変換素子を作動状態から停止状態に移行させる第2停止処理と、前記調整用電圧を正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて前記磁気コアを消磁する第2消磁処理と、前記磁電変換素子を停止状態から作動状態に移行させると共に前記負帰還電流生成部に前記作動時零調整電圧値の前記調整用電圧を出力させる電圧出力処理とを順に実行する。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a zero adjustment method for a zero magnetic flux control type current sensor, wherein a magnetic core into which a measurement object is inserted is inserted, a magnetoelectric transducer disposed in the magnetic core, and a magnetic core wound around the magnetic core. A negative feedback coil, a negative feedback current generator for outputting a negative feedback current to cancel the magnetic flux in the magnetic core to the negative feedback coil based on an output voltage of the magnetoelectric conversion element, and a negative feedback coil connected to the negative feedback coil A current-voltage conversion unit that converts the negative feedback current into a voltage and outputs it as a sensor output, and the negative feedback current generation unit inputs an adjustment voltage together with the output voltage of the magnetoelectric conversion element, and outputs the output A zero adjustment method for a zero magnetic flux control type current sensor configured to be able to generate the negative feedback current based on a voltage and the adjustment voltage, wherein the magnetoresistive conversion element is shifted to a stop state. And a first degaussing process for demagnetizing the magnetic core by gradually attenuating the fluctuation range while alternately changing the adjustment voltage to the positive side and the negative side, and changing the magnetoelectric conversion element from the stopped state to the operating state. The first operation process to be transferred, and the adjustment voltage is output to the negative feedback current generator in the operation state of the magnetoelectric conversion element, and the sensor output becomes zero volts while adjusting the adjustment voltage. An operation zero adjustment process that specifies the voltage value of the operating voltage as an operation zero adjustment voltage value; a second stop process that shifts the magnetoelectric transducer from an operation state to a stop state; A second demagnetization process for demagnetizing the magnetic core by gradually attenuating the fluctuation range while alternately fluctuating to the side, and moving the magnetoelectric conversion element from a stopped state to an operating state, and causing the negative feedback current generator to Performing a voltage output processing for outputting the adjustment voltage of the zero-adjusting voltage value during movement in order.

請求項1記載の零磁束制御型電流センサおよび請求項6記載の零磁束制御型電流センサに対する零調整方法では、第2停止処理の開始前までの処理(仮零調整処理)において、磁電変換素子の作動状態(閉ループ状態)で負帰還電流をほぼ零アンペアにし得る作動時零調整電圧データ値(作動時零調整電圧値)を求め、第2停止処理以降の処理(本零調整処理)において、磁電変換素子を作動状態に移行させるときに負帰還電流生成部に作動時零調整電圧値の調整用電圧を出力する。   In the zero adjustment method for the zero-flux control type current sensor according to claim 1 and the zero-flux control type current sensor according to claim 6, in the process up to the start of the second stop process (temporary zero adjustment process), the magnetoelectric conversion element In the operation state (closed loop state), the operation zero adjustment voltage data value (operation zero adjustment voltage value) that can make the negative feedback current substantially zero ampere is obtained, and in the processing after the second stop processing (this zero adjustment processing), When moving the magnetoelectric conversion element to the operating state, the adjustment voltage of the zero adjustment voltage value during operation is output to the negative feedback current generator.

したがって、この電流センサおよび零磁束制御型電流センサに対する零調整方法によれば、磁気コアの内部に測定対象が挿通されていない状態において、磁電変換素子を停止状態から作動状態に移行させる際に負帰還電流生成部から出力される負帰還電流を強制的に零アンペアにすることができるため、磁電変換素子を作動状態に移行させる際に不要な負帰還電流が負帰還コイルに供給されて磁気コアが帯磁するという事態の発生を回避することができる。これにより、磁電変換素子を停止させた状態において第2消磁処理を実行することによって磁気コアを完全に消磁し、かつ磁電変換素子を作動状態に移行させる際の磁気コアの新たな帯磁を回避しながら(零調整を正常に行って)、電流センサを測定可能な状態に移行させることができる。   Therefore, according to the zero adjustment method for the current sensor and the zero magnetic flux control type current sensor, when the measurement target is not inserted in the magnetic core, the negative current is changed when the magnetoelectric transducer is shifted from the stopped state to the activated state. Since the negative feedback current output from the feedback current generator can be forced to zero amperes, an unnecessary negative feedback current is supplied to the negative feedback coil when the magnetoelectric conversion element is shifted to the operating state. It is possible to avoid the occurrence of a situation where the magnet is magnetized. As a result, the magnetic core is completely demagnetized by executing the second demagnetization process in a state where the magnetoelectric conversion element is stopped, and a new magnetization of the magnetic core when the magnetoelectric conversion element is shifted to the operating state is avoided. However, the current sensor can be shifted to a measurable state (with normal zero adjustment).

請求項2記載の零磁束制御型電流センサでは、本零調整処理において磁電変換素子を作動状態から停止状態に移行させる際に、仮零調整処理の停止時零調整処理において特定した停止時零調整電圧データ値をD/A変換部に出力して停止時零調整電圧値の調整用電圧を負帰還電流生成部に出力させる。   In the zero magnetic flux control type current sensor according to claim 2, when the magnetoelectric conversion element is shifted from the operation state to the stop state in the zero adjustment process, the zero adjustment at the stop time specified in the stop zero adjustment process of the temporary zero adjustment process is performed. The voltage data value is output to the D / A converter, and the adjustment voltage of the zero adjustment voltage value at the time of stop is output to the negative feedback current generator.

したがって、この零磁束制御型電流センサによれば、磁気コアの内部に測定対象が挿通されていない状態において、磁電変換素子を作動状態から停止状態に移行させる際に負帰還電流生成部から出力される負帰還電流を強制的に零アンペアにすることができるため、磁電変換素子を停止状態に移行させる際に不要な負帰還電流が負帰還コイルに供給されて磁気コアが帯磁するという事態の発生を回避することができる。これにより、磁電変換素子を停止させた状態において第2消磁処理を実行する際に、より帯磁の少ない状態から磁気コアを消磁することができるため、磁気コアを帯磁の極めて少ない状態に消磁することができる。   Therefore, according to this zero magnetic flux control type current sensor, when the measurement target is not inserted in the magnetic core, the zero feedback control type current sensor is output from the negative feedback current generator when the magnetoelectric conversion element is shifted from the operating state to the stopped state. The negative feedback current can be forced to zero ampere, so that an unnecessary negative feedback current is supplied to the negative feedback coil and the magnetic core becomes magnetized when the magnetoelectric transducer is shifted to the stop state. Can be avoided. As a result, when the second degaussing process is performed in a state where the magnetoelectric conversion element is stopped, the magnetic core can be demagnetized from a state with less magnetism, so that the magnetic core is demagnetized to a state with very little magnetism. Can do.

請求項3記載の零磁束制御型電流センサでは、停止時零調整処理において、負帰還電流生成部から出力される負帰還電流が零アンペアに近い電流値になる(センサ出力が零ボルトに近い電圧値になる)負帰還電流生成部への調整用電圧の電圧値を基準として、正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させてこの電圧値に収束させることで、停止状態のときのセンサ出力をほぼ零ボルトに調整する。   In the zero magnetic flux control type current sensor according to claim 3, in the zero adjustment processing at the time of stop, the negative feedback current output from the negative feedback current generator becomes a current value close to zero ampere (the sensor output is a voltage close to zero volt). Stops by gradually attenuating the fluctuation range and converging to this voltage value while alternately changing the voltage to the positive and negative sides with reference to the voltage value of the adjustment voltage to the negative feedback current generator. Adjust the sensor output to approximately zero volts in the state.

請求項4記載の零磁束制御型電流センサでは、作動時零調整処理において、負帰還電流生成部から出力される負帰還電流が零アンペアに近い電流値になる(センサ出力が零ボルトに近い電圧値になる)負帰還電流生成部への調整用電圧の電圧値を基準として、正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させてこの電圧値に収束させることで、作動状態のときのセンサ出力をほぼ零ボルトに調整する。   In the zero magnetic flux control type current sensor according to claim 4, in the zero adjustment process during operation, the negative feedback current output from the negative feedback current generator becomes a current value close to zero ampere (the sensor output is a voltage close to zero volt). With reference to the voltage value of the adjustment voltage to the negative feedback current generator, the fluctuation range is gradually attenuated while converging to this voltage value. Adjust the sensor output to approximately zero volts in the state.

したがって、これらの零磁束制御型電流センサによれば、負帰還電流生成部への調整用電圧の電圧値を直ちに(ステップ的に)に負帰還電流が零アンペアに近い電流値になる電圧値に変更する構成および方法とは異なり、負帰還コイルに負帰還電流が流れることによって磁気コア内に生じる磁束を、その向きを交互に反転させつつその大きさを徐々に零に減衰させることができるため、調整用電圧の電圧値を変更することによる磁気コアに生じる帯磁を大幅に低減することができる。   Therefore, according to these zero magnetic flux control type current sensors, the voltage value of the adjustment voltage to the negative feedback current generator is immediately (stepwise) changed to a voltage value at which the negative feedback current becomes a current value close to zero amperes. Unlike the configuration and method to be changed, the magnitude of the magnetic flux generated in the magnetic core due to the negative feedback current flowing in the negative feedback coil can be gradually attenuated to zero while the direction is alternately reversed. The magnetism generated in the magnetic core by changing the voltage value of the adjustment voltage can be greatly reduced.

請求項5記載の零磁束制御型電流センサによれば、第2停止処理の実行後、第2消磁処理の実行前に2次停止時零調整処理を実行することにより、先の停止時零調整処理で特定した停止時零調整電圧データ値で示される停止時零調整電圧値よりも、負帰還電流の電流値が零アンペアにより近くなる2次停止時零調整電圧値を示す2次停止時零調整電圧データ値を特定することができる。したがって、この零磁束制御型電流センサによれば、その後に実行する第2消磁処理において、より帯磁の少ない状態から磁気コアを消磁することができるため、磁気コアをより帯磁の少ない状態(帯磁が極めて零に近い状態)に消磁することができる。   According to the zero magnetic flux control type current sensor according to claim 5, after executing the second stop process, executing the secondary stop zero adjustment process before executing the second degaussing process, the previous stop zero adjustment. The zero value at the time of secondary stop indicating the zero adjustment voltage value at the time of secondary stop where the current value of the negative feedback current becomes closer to zero ampere than the zero value voltage value at the time of stop specified by the zero adjustment voltage data value at stop The adjustment voltage data value can be specified. Therefore, according to this zero magnetic flux control type current sensor, the magnetic core can be demagnetized from a state with less magnetization in the second demagnetization process to be performed thereafter, so that the magnetic core is in a state with less magnetization (magnetization is reduced). It can be demagnetized to an extremely close state (zero).

電流センサ1の構成図である。1 is a configuration diagram of a current sensor 1. FIG. 電流センサ1が実行する零調整処理50(零調整方法)を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the zero adjustment process 50 (zero adjustment method) which the current sensor 1 performs. 電流センサ1の動作を説明するための説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation of the current sensor 1. 電流センサ1の他の動作を説明するための図2に付加されるフローチャートである。5 is a flowchart added to FIG. 2 for explaining another operation of the current sensor 1; 電流センサ1Aの構成図である。It is a block diagram of 1 A of current sensors.

以下、添付図面を参照して、零磁束制御型電流センサ、およびこの零磁束制御型電流センサに対する零調整方法の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of a zero magnetic flux control type current sensor and a zero adjustment method for the zero magnetic flux control type current sensor will be described with reference to the accompanying drawings.

最初に、零磁束制御型電流センサの一例としての図1に示す零磁束制御型電流センサ1(以下、「電流センサ1」ともいう)の構成について説明する。電流センサ1は、一例として、磁気コア2、磁電変換素子3、バイアス電源4、スイッチ5、負帰還コイル6(以下、コイル6ともいう)、負帰還電流生成部7、電流電圧変換部8、D/A変換部9、切替スイッチ10、A/D変換部11および処理部12を備え、零磁束制御型(ゼロフラックス方式)の電流センサとして構成されて、磁気コア2に挿通された測定対象としての測定電路100に流れる被測定電流I1を検出して、被測定電流I1の電流値に電圧値が比例して変化する検出電圧V2をセンサ出力として出力する。   First, the configuration of a zero magnetic flux control type current sensor 1 (hereinafter also referred to as “current sensor 1”) shown in FIG. 1 as an example of a zero magnetic flux control type current sensor will be described. For example, the current sensor 1 includes a magnetic core 2, a magnetoelectric conversion element 3, a bias power supply 4, a switch 5, a negative feedback coil 6 (hereinafter also referred to as a coil 6), a negative feedback current generation unit 7, a current-voltage conversion unit 8, A measuring object including a D / A conversion unit 9, a changeover switch 10, an A / D conversion unit 11, and a processing unit 12, configured as a zero-flux control type (zero-flux method) current sensor, and inserted through the magnetic core 2. The measurement current I1 flowing through the measurement circuit 100 is detected, and a detection voltage V2 whose voltage value changes in proportion to the current value of the measurement current I1 is output as a sensor output.

磁気コア2は、一例として、全体形状が環状であって、基端部(図1中の下端部)を中心として開閉可能な分割型で形成されて、活線状態の測定電路100をクランプ可能(内部に測定電路100を挿通可能)に構成されている。なお、磁気コア2については、分割型に限定されず、貫通型(非分割型)とすることもできる。   As an example, the magnetic core 2 has an annular shape as a whole, and is formed in a split type that can be opened and closed with a base end portion (lower end portion in FIG. 1) as a center, and can clamp the measurement circuit 100 in a live state. (The measurement electric circuit 100 can be inserted inside). In addition, about the magnetic core 2, it is not limited to a split type, It can also be a penetration type (non-split type).

磁電変換素子3は、本例では一例としてホール素子(以下、「ホール素子3」ともいう)で構成されて、磁気コア2に形成されているギャップ内(またはギャップの近傍)に配設されている。ホール素子3は、バイアス電流Ibが供給されている作動状態において、磁気コア2の内部に発生する磁束を検出して、磁束密度に応じた(具体的には、比例、またはほぼ比例した)電圧値の出力電圧V1を出力する。この場合、磁気コア2の内部に発生する磁束とは、磁気コア2に挿通された測定電路100に被測定電流I1が流れることによって発生する磁束φ1と、コイル6に後述する負帰還電流I2が流れることによって発生する磁束φ2との差分(φ1−φ2)の磁束である。なお、磁電変換素子3には、ホール素子以外に、フラックスゲート型磁気検出素子などを使用することができる。   In this example, the magnetoelectric conversion element 3 is constituted by a Hall element (hereinafter also referred to as “Hall element 3”) as an example, and is disposed in the gap formed in the magnetic core 2 (or in the vicinity of the gap). Yes. The Hall element 3 detects a magnetic flux generated inside the magnetic core 2 in an operating state in which the bias current Ib is supplied, and a voltage corresponding to the magnetic flux density (specifically, proportional or almost proportional) A value output voltage V1 is output. In this case, the magnetic flux generated inside the magnetic core 2 includes a magnetic flux φ1 generated when the current I1 to be measured flows through the measurement circuit 100 inserted through the magnetic core 2, and a negative feedback current I2 described later in the coil 6. This is a magnetic flux of a difference (φ1−φ2) from the magnetic flux φ2 generated by flowing. In addition to the Hall element, a fluxgate magnetic detection element or the like can be used for the magnetoelectric conversion element 3.

バイアス電源4は、ホール素子3を動作させるためのバイアス電流Ibを出力する。スイッチ5は、一例として2極単投形のスイッチで構成されると共に、ホール素子3とバイアス電源4との間に配設されて、そのオン・オフ状態が処理部12によって制御されることにより、バイアス電源4からホール素子3へのバイアス電流Ibの供給・供給停止を実行する。   The bias power supply 4 outputs a bias current Ib for operating the Hall element 3. The switch 5 is configured as a two-pole single-throw switch, for example, and is disposed between the Hall element 3 and the bias power supply 4, and its on / off state is controlled by the processing unit 12. Then, supply / stop of supply of the bias current Ib from the bias power source 4 to the Hall element 3 is executed.

コイル6は、磁気コア2に線材が巻回されることによって形成されている。また、コイル6は、その一端6aが負帰還電流生成部7の出力端子7dに接続され、その他端6bが電流電圧変換部8に接続されている。   The coil 6 is formed by winding a wire around the magnetic core 2. The coil 6 has one end 6 a connected to the output terminal 7 d of the negative feedback current generator 7 and the other end 6 b connected to the current-voltage converter 8.

負帰還電流生成部7は、ホール素子3からの出力電圧V1を一対の入力端子7a,7bから入力すると共にD/A変換部9から出力される調整用電圧Vadを調整用端子7cから入力し、この出力電圧V1および調整用電圧Vadに基づいて負帰還電流I2を生成して、出力端子7dからコイル6の一端6aに出力する。この場合、負帰還電流生成部7は、出力電圧V1がゼロボルトになるように、つまり、ホール素子3において検出される磁気コア2の内部に発生している磁束(φ1−φ2)の磁束密度がゼロになるように(言い換えれば、磁束φ2で磁束φ1を相殺するように)、負帰還電流I2の電流値を制御する。   The negative feedback current generator 7 inputs the output voltage V1 from the Hall element 3 from the pair of input terminals 7a and 7b and also inputs the adjustment voltage Vad output from the D / A converter 9 from the adjustment terminal 7c. The negative feedback current I2 is generated based on the output voltage V1 and the adjustment voltage Vad, and is output from the output terminal 7d to one end 6a of the coil 6. In this case, the negative feedback current generator 7 has a magnetic flux density of the magnetic flux (φ1-φ2) generated in the magnetic core 2 detected in the Hall element 3 so that the output voltage V1 becomes zero volts. The current value of the negative feedback current I2 is controlled to be zero (in other words, so as to cancel the magnetic flux φ1 with the magnetic flux φ2).

本例では一例として、負帰還電流生成部7は、図1に示すように、差動アンプ(計装アンプ)21、加算回路22および電流生成回路23を備えて構成されて、差動アンプ21がホール素子3からの出力電圧V1を入力すると共に増幅して加算回路22に出力する。また、加算回路22は、差動アンプ21から出力される電圧信号と調整用電圧Vadとを加算して電流生成回路23に出力する。また、電流生成回路23は、加算回路22から入力した電圧信号(つまり、出力電圧V1および調整用電圧Vadの加算電圧)を負帰還電流I2に変換して出力する。   In this example, as an example, the negative feedback current generator 7 includes a differential amplifier (instrumentation amplifier) 21, an adder circuit 22, and a current generator circuit 23 as shown in FIG. Receives and amplifies the output voltage V <b> 1 from the Hall element 3 and outputs the amplified voltage to the adder circuit 22. The adder circuit 22 adds the voltage signal output from the differential amplifier 21 and the adjustment voltage Vad and outputs the result to the current generation circuit 23. The current generation circuit 23 converts the voltage signal input from the addition circuit 22 (that is, the addition voltage of the output voltage V1 and the adjustment voltage Vad) into a negative feedback current I2 and outputs the negative feedback current I2.

電流電圧変換部8は、本例では一例として、コイル6の他端6bとグランド(零ボルトの基準電位)Gとの間に接続された終端抵抗で構成されている(以下、「終端抵抗8」ともいう)。この構成により、終端抵抗8は、コイル6に流れる負帰還電流I2を検出電圧V2に変換してセンサ出力として出力する。   As an example in this example, the current-voltage conversion unit 8 includes a termination resistor connected between the other end 6b of the coil 6 and the ground (reference potential of zero volts) G (hereinafter referred to as “termination resistor 8”). ”). With this configuration, the termination resistor 8 converts the negative feedback current I2 flowing through the coil 6 into the detection voltage V2 and outputs it as a sensor output.

D/A変換部9は、処理部12から出力される調整用データD1を入力すると共に、アナログ信号としての調整用電圧Vadに変換して出力する。この場合、D/A変換部9は、調整用電圧Vadを調整用データD1のデータ値で示される電圧値で出力する。   The D / A conversion unit 9 receives the adjustment data D1 output from the processing unit 12 and converts it into an adjustment voltage Vad as an analog signal and outputs it. In this case, the D / A converter 9 outputs the adjustment voltage Vad as a voltage value indicated by the data value of the adjustment data D1.

切替スイッチ10は、一例として1極双投形のスイッチで構成されると共に、終端抵抗8とA/D変換部11との間に配設されて、その接点状態が処理部12によって制御されることにより、終端抵抗8から出力される検出電圧V2とグランドGの電位のいずれか任意の一方を選択的にモニタ電圧VmとしてA/D変換部11に出力する。A/D変換部11は、モニタ電圧Vmを入力すると共に、モニタ電圧Vmの電圧値を示す電圧データ(出力データ)D2に変換して出力する。   The change-over switch 10 is constituted by a one-pole double-throw switch, for example, and is disposed between the termination resistor 8 and the A / D conversion unit 11, and the contact state thereof is controlled by the processing unit 12. Thus, any one of the detection voltage V2 output from the termination resistor 8 and the potential of the ground G is selectively output to the A / D conversion unit 11 as the monitor voltage Vm. The A / D converter 11 receives the monitor voltage Vm, converts it into voltage data (output data) D2 indicating the voltage value of the monitor voltage Vm, and outputs it.

処理部12は、CPUおよびメモリ(いずれも図示せず)を備えて構成されて、図2に示す零調整処理50を実行する。この零調整処理50では、処理部12は、後述するように、電流センサ1の負帰還ループを構成するホール素子3および負帰還電流生成部7のオフセットをキャンセルするための負帰還電流生成部7に出力する調整用電圧Vadの電圧値(この電圧値を示す調整用データD1)を特定すると共に磁気コア2に対する消磁を実行することにより、被測定電流I1が零アンペアのときに電流センサ1から出力される検出電圧V2の電圧値が正確に零ボルトになるように調整する(零調整する)。   The processing unit 12 includes a CPU and a memory (both not shown), and executes a zero adjustment process 50 shown in FIG. In the zero adjustment processing 50, the processing unit 12 cancels the offset of the Hall element 3 and the negative feedback current generation unit 7 constituting the negative feedback loop of the current sensor 1, as will be described later. By specifying the voltage value (adjustment data D1 indicating this voltage value) of the adjustment voltage Vad to be output to the magnetic core 2 and executing degaussing on the magnetic core 2, the current sensor 1 outputs the measured current I1 at zero amperes. Adjustment is made so that the voltage value of the output detection voltage V2 is exactly zero volts (zero adjustment).

次に、電流センサ1の動作と併せて電流センサ1に対する零調整方法について図面を参照して説明する。   Next, a zero adjustment method for the current sensor 1 together with the operation of the current sensor 1 will be described with reference to the drawings.

この電流センサ1では、磁気コア2の内部に測定電路100が挿通されていない状態において、処理部12が、図2に示す零調整処理50を実行することで、零調整方法を実施する。   In the current sensor 1, the zero adjustment method is performed by the processing unit 12 executing the zero adjustment processing 50 shown in FIG. 2 in a state where the measurement electric circuit 100 is not inserted into the magnetic core 2.

この零調整処理50では、処理部12は、最初に、零ボルト値検出処理を実行する(ステップ51)。この零ボルト値検出処理では、処理部12は、まず、切替スイッチ10に対する制御を実行して、グランドGの電圧(零ボルト)をモニタ電圧VmとしてA/D変換部11に出力させる。A/D変換部11は、このモニタ電圧Vmを電圧データD2に変換して処理部12に出力する。この場合、処理部12は、A/D変換部11から入力した零ボルトを示す電圧データD2のデータ値を第0ADデータ値AD0(零ボルト値を示すデータ値)として取得してメモリに記憶する。次に、処理部12は、切替スイッチ10に対する制御を実行して、検出電圧V2がモニタ電圧VmとしてA/D変換部11に出力されるように切替スイッチ10を切り換える。これにより、零ボルト値検出処理が完了する。なお、この零ボルト値検出処理において取得する第0ADデータ値AD0は、後述するように、停止時零調整処理の1次粗調整および作動時零調整処理の2次粗調整において使用されるデータ値である。このため、この零ボルト値検出処理は、本例のように零調整処理50の開始後直ちに実行する構成に限定されるものではなく、停止時零調整処理の実行前までのいずれかのタイミングで実行すればよい。   In the zero adjustment process 50, the processing unit 12 first executes a zero volt value detection process (step 51). In the zero volt value detection process, the processing unit 12 first executes control on the changeover switch 10 to output the ground G voltage (zero volt) to the A / D conversion unit 11 as the monitor voltage Vm. The A / D conversion unit 11 converts the monitor voltage Vm into voltage data D2 and outputs the voltage data D2 to the processing unit 12. In this case, the processing unit 12 acquires the data value of the voltage data D2 indicating zero volt input from the A / D conversion unit 11 as the 0th AD data value AD0 (data value indicating the zero volt value) and stores it in the memory. . Next, the processing unit 12 performs control on the changeover switch 10 and switches the changeover switch 10 so that the detection voltage V2 is output to the A / D conversion unit 11 as the monitor voltage Vm. Thereby, the zero volt value detection process is completed. The 0th AD data value AD0 acquired in the zero volt value detection process is a data value used in the primary coarse adjustment in the stop zero adjustment process and the secondary coarse adjustment in the operation zero adjustment process, as will be described later. It is. For this reason, this zero volt value detection process is not limited to the configuration that is executed immediately after the start of the zero adjustment process 50 as in this example, but at any timing before the execution of the zero adjustment process at the time of stop. Just do it.

次いで、処理部12は、スイッチ5に対する制御を実行してオフ状態に移行させて、バイアス電源4から磁電変換素子3へのバイアス電流Ibの供給を停止させることにより、ホール素子3の駆動を停止する第1停止処理を実行する(ステップ52)。このホール素子3の作動状態から停止状態への移行に伴い、ホール素子3から出力されている出力電圧V1が変化し、この出力電圧V1の変化に起因して負帰還電流生成部7から出力されている負帰還電流I2の電流値も変化することがある。したがって、磁気コア2には、元々存在していた帯磁分に加えて、ホール素子3が停止することに起因して発生する負帰還電流I2の変化による帯磁が発生する。   Next, the processing unit 12 controls the switch 5 to shift to an off state, and stops the supply of the bias current Ib from the bias power supply 4 to the magnetoelectric conversion element 3, thereby stopping the driving of the Hall element 3. The first stop process is executed (step 52). As the Hall element 3 is shifted from the operating state to the stopped state, the output voltage V1 output from the Hall element 3 changes, and is output from the negative feedback current generator 7 due to the change in the output voltage V1. The current value of the negative feedback current I2 may also change. Therefore, in the magnetic core 2, in addition to the magnetic component that originally existed, a magnetic magnetization is generated due to a change in the negative feedback current I <b> 2 that is generated due to the Hall element 3 being stopped.

次いで、処理部12は、停止時零調整処理を実行する。この停止時零調整処理では、処理部12は、まず、負帰還電流生成部7の1次粗調整を実行する(ステップ53)。この1次粗調整では、処理部12は、最初に、ホール素子3の停止状態において、負帰還電流生成部7から出力される負帰還電流I2によって終端抵抗8に発生する検出電圧V2が零ボルトになる調整用電圧Vadを停止時零調整電圧値Vad1として特定する処理、つまり、検出電圧V2が零ボルトになる停止時零調整電圧値Vad1の調整用電圧VadをD/A変換部9から出力させるための調整用データD1のデータ値(零出力データ値)を特定する零出力データ特定処理を実行する。本例では、処理部12は、D/A変換部9が停止時零調整電圧値Vad1の調整用電圧Vadを出力するための調整用データD1のデータ値(1次の第0DAデータ値)DA01を零出力データ値として特定する。   Next, the processing unit 12 performs a stop-time zero adjustment process. In the stop-time zero adjustment process, the processing unit 12 first performs the primary coarse adjustment of the negative feedback current generation unit 7 (step 53). In this primary coarse adjustment, the processing unit 12 first sets the detection voltage V2 generated in the termination resistor 8 by the negative feedback current I2 output from the negative feedback current generation unit 7 to zero volts when the Hall element 3 is stopped. The process of specifying the adjustment voltage Vad that becomes the zero-adjustment voltage value Vad1 at the time of stop, that is, the adjustment voltage Vad of the zero-adjustment voltage value Vad1 at the time of the detection voltage V2 becoming zero volts is output from the D / A converter 9 The zero output data specifying process for specifying the data value (zero output data value) of the adjustment data D1 to be executed is executed. In this example, the processing unit 12 includes a data value (primary 0th DA data value) DA01 for the adjustment data D1 for the D / A conversion unit 9 to output the adjustment voltage Vad of the zero adjustment voltage value Vad1 at the time of stop. Is specified as the zero output data value.

具体的には、処理部12は、D/A変換部9に出力している調整用データD1のデータ値を第1DAデータ値DA1としたときにA/D変換部11から出力される電圧データD2(この場合、検出電圧V2を示す電圧データ)を第1ADデータ値AD1として取得してメモリに記憶する。また、処理部12は、調整用データD1のデータ値を第2DAデータ値DA2としたときにA/D変換部11から出力される電圧データD2(この場合も、検出電圧V2を示す電圧データ)を第2ADデータ値AD2として取得してメモリに記憶する。   Specifically, the processing unit 12 outputs voltage data output from the A / D conversion unit 11 when the data value of the adjustment data D1 output to the D / A conversion unit 9 is the first DA data value DA1. D2 (in this case, voltage data indicating the detection voltage V2) is acquired as the first AD data value AD1 and stored in the memory. The processing unit 12 also outputs voltage data D2 output from the A / D conversion unit 11 when the data value of the adjustment data D1 is the second DA data value DA2 (in this case, voltage data indicating the detection voltage V2). Is acquired as the second AD data value AD2 and stored in the memory.

この場合、ホール素子3は停止状態のため、ホール素子3から出力される出力電圧V1は零ボルトであることから、負帰還電流生成部7は、実質的にD/A変換部9から出力される調整用電圧Vadのみを負帰還電流I2に変換して出力する。このため、終端抵抗8がこの負帰還電流I2を変換して出力する検出電圧V2は、調整用電圧Vadのみによって変化する電圧である。したがって、A/D変換部11から出力されるこの検出電圧V2を示す電圧データD2のデータ値は、処理部12がD/A変換部9に出力する調整用データD1のみによって変化するデータ値となっている。   In this case, since the Hall element 3 is in the stopped state, the output voltage V1 output from the Hall element 3 is zero volts, so the negative feedback current generator 7 is substantially output from the D / A converter 9. Only the adjustment voltage Vad is converted into a negative feedback current I2 and output. For this reason, the detection voltage V2 that the termination resistor 8 converts and outputs the negative feedback current I2 is a voltage that changes only by the adjustment voltage Vad. Therefore, the data value of the voltage data D2 indicating the detection voltage V2 output from the A / D conversion unit 11 is a data value that changes only by the adjustment data D1 output from the processing unit 12 to the D / A conversion unit 9. It has become.

本例の電流センサ1では、D/A変換部9は、入力される調整用データD1をリニアに調整用電圧Vadに変換し、負帰還電流生成部7は、差動アンプ21で増幅された出力電圧V1および調整用電圧Vadの加算電圧をリニアに負帰還電流I2に変換し、終端抵抗8は、負帰還電流I2をリニアに検出電圧V2に変換し、かつA/D変換部11は、モニタ電圧Vm(検出電圧V2またはグランドGの電位)をリニアに電圧データD2に変換する。このため、ホール素子3が停止状態にあるこの電流センサ1では、図3において一点鎖線で示すグラフ(横軸を調整用データD1とし、縦軸を電圧データD2とする直交座標系のグラフ)のように、D/A変換部9に出力される調整用データD1とA/D変換部11から出力される電圧データD2とは、電圧データD2が調整用データD1のデータ値に応じてリニアに変化する関係になっている。   In the current sensor 1 of this example, the D / A conversion unit 9 linearly converts the input adjustment data D1 into the adjustment voltage Vad, and the negative feedback current generation unit 7 is amplified by the differential amplifier 21. The addition voltage of the output voltage V1 and the adjustment voltage Vad is linearly converted into a negative feedback current I2, the termination resistor 8 linearly converts the negative feedback current I2 into a detection voltage V2, and the A / D conversion unit 11 The monitor voltage Vm (the detection voltage V2 or the potential of the ground G) is linearly converted into voltage data D2. For this reason, in the current sensor 1 in which the Hall element 3 is in a stopped state, a graph indicated by an alternate long and short dash line in FIG. 3 (an orthogonal coordinate system graph in which the horizontal axis is the adjustment data D1 and the vertical axis is the voltage data D2). As described above, the adjustment data D1 output to the D / A conversion unit 9 and the voltage data D2 output from the A / D conversion unit 11 are linear according to the data value of the adjustment data D1. It is a changing relationship.

したがって、図3に示すグラフ上に、上記の第1DAデータ値DA1、および第1ADデータ値AD1で規定される点P1、並びに、第2DAデータ値DA2、および第2ADデータ値AD2で規定される点P2をプロットする。また、A/D変換部11に入力されるモニタ電圧VmをグランドGの電位(零ボルト)にしたときにA/D変換部11から出力される電圧データD2のデータ値である第0ADデータ値AD0と、検出電圧V2を零ボルトにするための調整用データD1のデータ値である第0DAデータ値DA01とで規定される点P0についてもグラフ上にプロットすると、各データ値間には、以下の関係式(1)が成り立つ。
(AD2−AD0):(AD2−AD1)
=(DA2−DA01):(DA2−DA1) ・・・(1)
Therefore, on the graph shown in FIG. 3, the point defined by the first DA data value DA1 and the first AD data value AD1, the point defined by the second DA data value DA2, and the second AD data value AD2. P2 is plotted. The 0th AD data value that is the data value of the voltage data D2 output from the A / D converter 11 when the monitor voltage Vm input to the A / D converter 11 is set to the potential of the ground G (zero volts). When the point P0 defined by AD0 and the 0th DA data value DA01, which is the data value of the adjustment data D1 for setting the detection voltage V2 to zero volts, is also plotted on the graph, the following is between each data value: The following relational expression (1) holds.
(AD2-AD0): (AD2-AD1)
= (DA2-DA01) :( DA2-DA1) (1)

また、この関係式(1)から下記式(2)に示される第0DAデータ値DA01が特定(算出)される。
DA01=DA2×(AD0−AD1)/(AD2−AD1)
+DA1×(AD2−AD0)/(AD2−AD1) ・・・(2)
Further, the 0th DA data value DA01 shown in the following formula (2) is specified (calculated) from the relational formula (1).
DA01 = DA2 × (AD0−AD1) / (AD2−AD1)
+ DA1 × (AD2-AD0) / (AD2-AD1) (2)

なお、点P1を規定する第1DAデータ値DA1、および点P2を規定する第2DAデータ値DA2のうちの一方を零として、点P1,P2のいずれか一方(例えば、第1DAデータ値DA1を零として点P1)をグラフと縦軸との交点Px上に規定したときには、このグラフは下記式(3)で表される。
D2=D1×(AD2−AD1)/DA2+AD1 ・・・(3)
このため、この式(3)から下記式(4)に示される第0DAデータ値DA01が特定(算出)される。
DA01=DA2×(AD0−AD1)/(AD2−AD1) ・・・(4)
Note that one of the first DA data value DA1 that defines the point P1 and the second DA data value DA2 that defines the point P2 is zero, and one of the points P1 and P2 (for example, the first DA data value DA1 is zero). When the point P1) is defined on the intersection point Px between the graph and the vertical axis, this graph is expressed by the following equation (3).
D2 = D1 × (AD2-AD1) / DA2 + AD1 (3)
Therefore, the 0th DA data value DA01 shown in the following formula (4) is specified (calculated) from the formula (3).
DA01 = DA2 × (AD0−AD1) / (AD2−AD1) (4)

この停止時零調整処理における負帰還電流生成部7の1次粗調整では、処理部12は、図3において符号Aで示すように、調整用データD1のデータ値を、第0DAデータ値DA01を基準として正側(データ値が大きい側)および負側(データ値が小さい側)に交互に周期的に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させながら、第0DAデータ値DA01に収束させる。これにより、負帰還電流生成部7から出力される負帰還電流I2も調整用データD1のデータ値の変化に同期して零アンペアを基準として正側および負側に交互に周期的に変動しながら徐々に変動幅(電流値)が減衰して零アンペアに収束する。また、この結果、終端抵抗8から出力される検出電圧V2も零ボルトを基準として正側および負側に交互に周期的に変動しながら徐々に変動幅が減衰して零ボルトに収束する。これにより、A/D変換部11から出力される電圧データD2も、図3において符号Bで示すように、第0ADデータ値AD0を基準として正側および負側に交互に周期的に変動しつつ徐々に変動幅を減衰させながら、第0ADデータ値AD0に収束する。これにより、負帰還電流生成部7の1次粗調整が完了する。この場合、負帰還電流生成部7(具体的には、その電流生成回路23)が飽和したときには、検出電圧V2が正側および負側で非対称になり、消磁が不完全になるおそれがあることから、検出電圧V2の変動幅の最大値は、負帰還電流生成部7が飽和しないレベルに規定する。   In the primary coarse adjustment of the negative feedback current generation unit 7 in the stop zero adjustment process, the processing unit 12 sets the data value of the adjustment data D1 to the 0th DA data value DA01, as indicated by the symbol A in FIG. As a reference, it converges to the 0th DA data value DA01 while gradually attenuating the fluctuation range while alternately and periodically fluctuating between the positive side (the side with the large data value) and the negative side (the side with the small data value). As a result, the negative feedback current I2 output from the negative feedback current generator 7 also periodically and alternately varies positively and negatively with zero ampere as a reference in synchronization with the change in the data value of the adjustment data D1. The fluctuation range (current value) gradually attenuates and converges to zero amperes. As a result, the detection voltage V2 output from the termination resistor 8 also periodically fluctuates alternately on the positive side and the negative side with reference to zero volts, and gradually fluctuates to converge to zero volts. As a result, the voltage data D2 output from the A / D conversion unit 11 also periodically and alternately fluctuates between the positive side and the negative side with reference to the 0th AD data value AD0, as indicated by reference numeral B in FIG. It converges to the 0th AD data value AD0 while gradually attenuating the fluctuation range. Thereby, the primary coarse adjustment of the negative feedback current generator 7 is completed. In this case, when the negative feedback current generation unit 7 (specifically, the current generation circuit 23) is saturated, the detection voltage V2 may be asymmetric between the positive side and the negative side, and demagnetization may be incomplete. Therefore, the maximum value of the fluctuation range of the detection voltage V2 is defined as a level at which the negative feedback current generator 7 is not saturated.

この1次粗調整のように、特定した第0DAデータ値DA01を調整用データD1としてD/A変換部9に直ちに出力する方法(調整用データD1をステップ的に第0DAデータ値DA01にする方法)ではなく、調整用データD1のデータ値を第0DAデータ値DA01を基準として正側および負側に交互に周期的に変動させながら徐々に変動幅(電流値)を減衰させて第0DAデータ値DA01に移行させる方法を採用することにより、1次粗調整中での磁気コア2の帯磁を大幅に低減させることが可能になっている。なお、特定した第0DAデータ値DA01を調整用データD1としてD/A変換部9に直ちに出力する方法を採用したとしても、磁気コア2の帯磁が殆ど発生しないか、または帯磁が発生したとしても無視できるレベルである場合には、この方法を採用してもよいのは勿論である。   A method of immediately outputting the identified 0th DA data value DA01 as the adjustment data D1 to the D / A converter 9 as in this primary coarse adjustment (a method of stepping the adjustment data D1 to the 0th DA data value DA01) ), Instead of the 0th DA data value DA01 as a reference, the 0th DA data value is obtained by gradually attenuating the fluctuation range (current value) while periodically varying the data value alternately to the positive side and the negative side. By adopting the method of shifting to DA01, it is possible to significantly reduce the magnetization of the magnetic core 2 during the primary coarse adjustment. Even if the method of immediately outputting the specified 0th DA data value DA01 as the adjustment data D1 to the D / A converter 9 is adopted, even if the magnetism of the magnetic core 2 is hardly generated or the magnetization is generated. Of course, this method may be adopted when the level is negligible.

なお、上記のようにして求めた第0DAデータ値DA01は、D/A変換部9、負帰還電流生成部7、終端抵抗8およびA/D変換部11がすべて理想的なリニア状態で動作すると仮定したときの値であり、実際には、これらの各構成要素はほぼリニアな状態で動作するという程度であることから、理想的な値(検出電圧V2を正確にゼロボルトにし得る値)からは若干ずれた値となっている。   The 0th DA data value DA01 obtained as described above is obtained when the D / A converter 9, the negative feedback current generator 7, the termination resistor 8, and the A / D converter 11 all operate in an ideal linear state. Since this is an assumed value, and in practice, each of these components operates in a substantially linear state, the ideal value (a value at which the detection voltage V2 can be accurately set to zero volts) is not The value is slightly shifted.

次いで、処理部12は、停止時零調整処理において、負帰還電流生成部7の1次微調整を実行する(ステップ54)。この1次微調整では、処理部12は、A/D変換部11から出力される電圧データD2をモニタしつつ、D/A変換部9に出力する調整用データD1のデータ値を微調整することにより、電圧データD2で示される検出電圧V2が零ボルトになる調整用データD1のデータ値を特定し、この特定したデータ値を停止時零調整電圧データ値Dad1として記憶する(停止時零調整電圧データ値Dad1に対応する調整用電圧Vadの停止時零調整電圧値Vad1を記憶してもよい)。これにより、ホール素子3の停止状態(開ループ状態)において負帰還電流I2を零アンペアにし得る停止時零調整電圧データ値Dad1(停止時零調整電圧値Vad1)を求める停止時零調整処理が完了する。   Next, the processing unit 12 performs the primary fine adjustment of the negative feedback current generating unit 7 in the stop-time zero adjustment process (step 54). In the primary fine adjustment, the processing unit 12 finely adjusts the data value of the adjustment data D1 output to the D / A conversion unit 9 while monitoring the voltage data D2 output from the A / D conversion unit 11. Thus, the data value of the adjustment data D1 at which the detection voltage V2 indicated by the voltage data D2 becomes zero volts is specified, and this specified data value is stored as the stop zero adjustment voltage data value Dad1 (stop zero adjustment) The zero adjustment voltage value Vad1 at the time of stopping the adjustment voltage Vad corresponding to the voltage data value Dad1 may be stored. Thus, the stop zero adjustment process for obtaining the stop zero adjustment voltage data value Dad1 (stop zero adjustment voltage value Vad1) that can make the negative feedback current I2 zero ampere in the stop state (open loop state) of the Hall element 3 is completed. To do.

続いて、処理部12は、第1消磁処理を実行する(ステップ55)。この第1消磁処理では、処理部12は、停止時零調整処理の1次微調整において特定した停止時零調整電圧データ値Dad1を基準として正側および負側に交互に周期的に変化させつつ徐々に停止時零調整電圧データ値Dad1に収束させることで、D/A変換部9から負帰還電流生成部7に出力される調整用電圧Vadの電圧値を停止時零調整電圧値Vad1を基準として正側および負側に交互に周期的に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて停止時零調整電圧値Vad1に収束させる。これにより、負帰還電流生成部7は負帰還電流I2の電流値を零アンペアを中心として正側および負側に交互に周期的に変化させつつ徐々に零アンペアに収束させるため、磁気コア2は、このような負帰還電流I2がコイル6を流れることによって磁気コア2内に発生する磁束φ2(向きが交互に反転しつつ大きさが徐々に減衰して最終的に零になる磁束)によって消磁される。   Subsequently, the processing unit 12 executes a first degaussing process (step 55). In the first degaussing process, the processing unit 12 periodically and alternately changes the positive side and the negative side with reference to the stop zero adjustment voltage data value Dad1 specified in the primary fine adjustment of the stop zero adjustment process. By gradually converging to the zero adjustment voltage data value Dad1 at the time of stop, the voltage value of the adjustment voltage Vad output from the D / A converter 9 to the negative feedback current generator 7 is used as a reference for the zero adjustment voltage value Vad1 at the time of stop. As shown in FIG. 4, the fluctuation range is gradually attenuated while periodically fluctuating between the positive side and the negative side to converge to the zero adjustment voltage value Vad1 at the time of stop. As a result, the negative feedback current generator 7 converges the current value of the negative feedback current I2 gradually to zero amperes while periodically changing the current value of the negative feedback current I2 alternately to the positive side and the negative side around the zero ampere. The demagnetization is caused by the magnetic flux φ2 generated in the magnetic core 2 by such a negative feedback current I2 flowing through the coil 6 (the magnetic flux that gradually decreases in magnitude while being reversed in direction and finally becomes zero). Is done.

この場合、この第1消磁処理がホール素子3の停止状態において実行されるため、ホール素子3の作動状態において第1消磁処理を実行する場合と比較して、負帰還電流生成部7のの出力端子7dに出力される電圧の振幅がより小さい状態でも、消磁に十分な負帰還電流I2をコイル6に供給することができ、これにより、磁気コア2をより完全に近い状態で消磁することが可能になっている。   In this case, since the first demagnetization process is executed in the stopped state of the Hall element 3, the output of the negative feedback current generator 7 is compared with the case where the first demagnetization process is executed in the operating state of the Hall element 3. Even in a state where the amplitude of the voltage output to the terminal 7d is smaller, the negative feedback current I2 sufficient for demagnetization can be supplied to the coil 6, thereby demagnetizing the magnetic core 2 in a more nearly complete state. It is possible.

次いで、処理部12は、第1作動処理を実行する(ステップ56)。この第1作動処理では、処理部12は、スイッチ5に対する制御を実行してオン状態に移行させて、バイアス電源4から磁電変換素子3へのバイアス電流Ibの供給を開始させることにより、ホール素子3の駆動を開始する。また、処理部12は、ホール素子3の駆動を開始してから極めて短い時間内に(閉ループ状態になったら直ちに)に、停止時零調整電圧データ値Dad1の調整用データD1をD/A変換部9に出力して、D/A変換部9から負帰還電流生成部7に対して停止時零調整電圧値Vad1の調整用電圧Vadの出力を開始させる(ステップ57)。なお、ステップ57では、処理部12は、D/A変換部9に出力する調整用データD1の初期値として、停止時零調整電圧データ値Dad1を用いているが、D/A変換部9に使用しているD/A変換器が調整用電圧Vadとして零ボルトを出力するカタログ値を用いることもできる。   Next, the processing unit 12 executes a first operation process (step 56). In the first operation process, the processing unit 12 executes the control for the switch 5 to shift to the on state, and starts the supply of the bias current Ib from the bias power source 4 to the magnetoelectric conversion element 3. 3 is started. Further, the processing unit 12 performs D / A conversion on the adjustment data D1 of the zero adjustment voltage data value Dad1 at the time of stop within an extremely short time (immediately after entering the closed loop state) after the driving of the Hall element 3 is started. The output is output to the unit 9, and the D / A conversion unit 9 causes the negative feedback current generation unit 7 to start outputting the adjustment voltage Vad of the stop zero adjustment voltage value Vad1 (step 57). In step 57, the processing unit 12 uses the stop-time zero adjustment voltage data value Dad1 as the initial value of the adjustment data D1 output to the D / A conversion unit 9. A catalog value in which the D / A converter being used outputs zero volts as the adjustment voltage Vad can also be used.

この場合、ホール素子3は、バイアス電流Ibの供給を受けて作動を開始し、出力電圧V1の出力を開始する。これにより、電流センサ1の負帰還ループが閉状態に移行する(閉ループ状態になる)。このときの出力電圧V1は、磁気コア2の内部には測定電路100が挿通されていない状態であり、また磁気コア2が帯磁していない状態であるものの、ホール素子3のオフセット分を含むことから、正確な零ボルトではないが、零ボルトに近い電圧値になっている。   In this case, the Hall element 3 starts to operate upon receiving the supply of the bias current Ib, and starts outputting the output voltage V1. Thereby, the negative feedback loop of the current sensor 1 shifts to a closed state (becomes a closed loop state). The output voltage V1 at this time is in a state in which the measurement circuit 100 is not inserted into the magnetic core 2 and the magnetic core 2 is not magnetized, but includes the offset of the Hall element 3. Therefore, although it is not an exact zero volt, the voltage value is close to zero volt.

また、負帰還電流生成部7には、閉ループ状態のときに負帰還電流I2の電流値を零アンペアにし得る調整用電圧Vadとは若干異なるものの、ホール素子3の停止状態のとき(つまり、出力電圧V1が零ボルトで、かつ電流センサ1の負帰還ループが開状態(開ループ状態)のとき)に負帰還電流I2の電流値を零アンペアにする停止時零調整電圧値Vad1の調整用電圧VadがD/A変換部9から出力されている。   Further, the negative feedback current generator 7 is slightly different from the adjustment voltage Vad that can make the current value of the negative feedback current I2 zero ampere in the closed loop state, but when the Hall element 3 is stopped (that is, the output) When the voltage V1 is zero volts and the negative feedback loop of the current sensor 1 is in an open state (open loop state), the adjustment voltage of the zero adjustment voltage value Vad1 at the time of stopping to make the current value of the negative feedback current I2 zero ampere Vad is output from the D / A converter 9.

このため、ホール素子3を停止状態から作動状態に移行させたときの負帰還電流生成部7から出力されている負帰還電流I2の電流値の変化量は小さく、この負帰還電流I2がコイル6を流れることによって磁気コア2内に発生する磁束φ2の変化量も小さいことから、ホール素子3を停止状態から作動状態に移行させること(閉ループ状態に移行すること)による磁気コア2の帯磁は生じるが、その帯磁量は小さいものとなっている。   For this reason, the amount of change in the current value of the negative feedback current I2 output from the negative feedback current generator 7 when the Hall element 3 is shifted from the stopped state to the operating state is small, and the negative feedback current I2 is the coil 6 Since the amount of change in the magnetic flux φ2 generated in the magnetic core 2 by flowing through the magnetic field 2 is small, the magnetic core 2 is magnetized by shifting the Hall element 3 from the stopped state to the operating state (moving to the closed loop state). However, the magnetization amount is small.

続いて、処理部12は、作動時零調整処理を実行する。この作動時零調整処理では、処理部12は、まず、負帰還電流生成部7の2次粗調整を実行する(ステップ58)。この2次粗調整では、処理部12は、最初に、ホール素子3の作動状態において、負帰還電流生成部7から出力される負帰還電流I2によって終端抵抗8に発生する検出電圧V2が零ボルトになる調整用電圧Vadを作動時零調整電圧値Vad2として特定する処理、つまり、検出電圧V2が零ボルトになる作動時零調整電圧値Vad2の調整用電圧VadをD/A変換部9から出力させるための調整用データD1のデータ値(零出力データ値)を特定する零出力データ特定処理を実行する。本例では、処理部12は、D/A変換部9が作動時零調整電圧値Vad2の調整用電圧Vadを出力するための調整用データD1のデータ値(2次の第0DAデータ値)DA02を零出力データ値として特定する。   Subsequently, the processing unit 12 performs an operation zero adjustment process. In the zero adjustment process during operation, the processing unit 12 first performs secondary coarse adjustment of the negative feedback current generation unit 7 (step 58). In this secondary coarse adjustment, the processing unit 12 first sets the detection voltage V2 generated in the termination resistor 8 to zero volts by the negative feedback current I2 output from the negative feedback current generation unit 7 in the operating state of the Hall element 3. The process of specifying the adjustment voltage Vad that becomes the operation zero adjustment voltage value Vad2, that is, the adjustment voltage Vad of the operation zero adjustment voltage value Vad2 at which the detection voltage V2 becomes zero volts is output from the D / A converter 9 The zero output data specifying process for specifying the data value (zero output data value) of the adjustment data D1 to be executed is executed. In this example, the processing unit 12 has a data value (secondary 0th DA data value) DA02 of the adjustment data D1 for the D / A conversion unit 9 to output the adjustment voltage Vad of the operating zero adjustment voltage value Vad2. Is specified as the zero output data value.

具体的には、処理部12は、ステップ53のときと同様にして、D/A変換部9に出力している調整用データD1のデータ値を第1DAデータ値DA1(ステップ53でのデータ値と同じでもよいし、異なっていてもよい)としたときにA/D変換部11から出力される電圧データD2を第1ADデータ値AD1として取得してメモリに記憶する。また、処理部12は、調整用データD1のデータ値を第2DAデータ値DA2(ステップ53でのデータ値と同じでもよいし、異なっていてもよい)としたときにA/D変換部11から出力される電圧データD2を第2ADデータ値AD2として取得してメモリに記憶する。   Specifically, the processing unit 12 converts the data value of the adjustment data D1 output to the D / A conversion unit 9 to the first DA data value DA1 (the data value in step 53) in the same manner as in step 53. The voltage data D2 output from the A / D converter 11 is acquired as the first AD data value AD1 and stored in the memory. Further, when the processing unit 12 sets the data value of the adjustment data D1 as the second DA data value DA2 (may be the same as or different from the data value in step 53), the processing unit 12 starts from the A / D conversion unit 11. The output voltage data D2 is acquired as the second AD data value AD2 and stored in the memory.

この場合、磁気コア2の内部に測定電路100が挿通されていない状態であるが、ホール素子3のオフセットやホール素子3が作動状態に移行したときの磁気コア2の帯磁などに起因して、作動状態のホール素子3は、零ボルトに近い電圧値ではあるものの正確な零ボルトではない出力電圧V1を出力する。負帰還電流生成部7は、この出力電圧V1とD/A変換部9から出力される調整用電圧Vadとの加算電圧を負帰還電流I2に変換して出力する。なお、負帰還電流生成部7から出力される負帰還電流I2には出力電圧V1の分の電流が重畳されてはいるが、磁気コア2の内部に測定電路100が挿通されていない状態では出力電圧V1は一定である。このため、負帰還電流I2、ひいては終端抵抗8がこの負帰還電流I2を変換して出力する検出電圧V2は、調整用電圧Vadのみによって変化する電圧である。これにより、A/D変換部11から出力されるこの検出電圧V2を示す電圧データD2のデータ値は、処理部12がD/A変換部9に出力する調整用データD1のみによって変化するデータ値となっている。   In this case, the measurement circuit 100 is not inserted into the magnetic core 2, but due to the offset of the Hall element 3, the magnetization of the magnetic core 2 when the Hall element 3 shifts to the operating state, and the like, The activated Hall element 3 outputs an output voltage V1 that is close to zero volts but is not exactly zero volts. The negative feedback current generator 7 converts the addition voltage of the output voltage V1 and the adjustment voltage Vad output from the D / A converter 9 into a negative feedback current I2 and outputs the negative feedback current I2. The negative feedback current I2 output from the negative feedback current generator 7 is superimposed with a current corresponding to the output voltage V1, but is output when the measurement circuit 100 is not inserted into the magnetic core 2. The voltage V1 is constant. For this reason, the negative feedback current I2, and thus the detection voltage V2 that the termination resistor 8 converts and outputs the negative feedback current I2, is a voltage that changes only by the adjustment voltage Vad. Thereby, the data value of the voltage data D2 indicating the detected voltage V2 output from the A / D conversion unit 11 is a data value that changes only by the adjustment data D1 output from the processing unit 12 to the D / A conversion unit 9. It has become.

したがって、ステップ53のときと同様にして、図3に示すグラフ上に、上記の第1DAデータ値DA1および第1ADデータ値AD1で規定される点P1、および第2DAデータ値DA2および第2ADデータ値AD2で規定される点P2をプロットする。また、A/D変換部11に入力されるモニタ電圧VmをグランドGの電位(零ボルト)にしたときにA/D変換部11から出力される電圧データD2のデータ値である第0ADデータ値AD0と、検出電圧V2を零ボルトにするための調整用データD1のデータ値である2次の第0DAデータ値DA02とで規定される点P0についてもグラフ上にプロットすると、以下の関係式(5)が成り立つ。
(AD2−AD0):(AD2−AD1)
=(DA2−DA02):(DA2−DA1) ・・・(5)
Accordingly, in the same manner as in step 53, the point P1 defined by the first DA data value DA1 and the first AD data value AD1, the second DA data value DA2, and the second AD data value are displayed on the graph shown in FIG. Plot the point P2 defined by AD2. The 0th AD data value that is the data value of the voltage data D2 output from the A / D converter 11 when the monitor voltage Vm input to the A / D converter 11 is set to the potential of the ground G (zero volts). When the point P0 defined by AD0 and the second-order 0th DA data value DA02 that is the data value of the adjustment data D1 for setting the detection voltage V2 to zero volts is also plotted on the graph, the following relational expression ( 5) holds.
(AD2-AD0): (AD2-AD1)
= (DA2-DA02): (DA2-DA1) (5)

また、この関係式(5)から下記式(6)に示される第0DAデータ値DA02が特定(算出)される。
DA02=DA2×(AD0−AD1)/(AD2−AD1)
+DA1×(AD2−AD0)/(AD2−AD1) ・・・(6)
Further, the 0th DA data value DA02 shown in the following equation (6) is specified (calculated) from the relational equation (5).
DA02 = DA2 × (AD0−AD1) / (AD2−AD1)
+ DA1 × (AD2-AD0) / (AD2-AD1) (6)

なお、点P1を規定する第1DAデータ値DA1、および点P2を規定する第2DAデータ値DA2のうちの一方を零として、点P1,P2のいずれか一方(例えば、第1DAデータ値DA1を零として点P1)をグラフと縦軸との交点Px上に規定したときには、このグラフは下記式(7)で表される。
D2=D1×(AD2−AD1)/DA2+AD1 ・・・(7)
このため、この式(7)から下記式(8)に示される第0DAデータ値DA02が特定(算出)される。
DA02=DA2×(AD0−AD1)/(AD2−AD1) ・・・(8)
Note that one of the first DA data value DA1 that defines the point P1 and the second DA data value DA2 that defines the point P2 is zero, and one of the points P1 and P2 (for example, the first DA data value DA1 is zero). When the point P1) is defined on the intersection point Px between the graph and the vertical axis, this graph is expressed by the following equation (7).
D2 = D1 × (AD2-AD1) / DA2 + AD1 (7)
For this reason, the 0th DA data value DA02 shown in the following equation (8) is specified (calculated) from the equation (7).
DA02 = DA2 × (AD0−AD1) / (AD2−AD1) (8)

この作動時零調整処理における負帰還電流生成部7の2次粗調整では、処理部12は、図3において符号Aで示すように、調整用データD1のデータ値を、第0DAデータ値DA02を基準として正側(データ値が大きい側)および負側(データ値が小さい側)に交互に周期的に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させながら、第0DAデータ値DA02に移行させる。これにより、負帰還電流生成部7から出力される負帰還電流I2も調整用データD1のデータ値の変化に同期して零アンペアを基準として正側および負側に交互に周期的に変動しながら徐々に変動幅(電流値)が減衰して零アンペアに移行する。また、この結果、終端抵抗8から出力される検出電圧V2も零ボルトを基準として正側および負側に交互に周期的に変動しながら徐々に変動幅が減衰して零ボルトに移行する。これにより、A/D変換部11から出力される電圧データD2も、図3において符号Bで示すように、第0ADデータ値AD0を基準として正側および負側に交互に周期的に変動しつつ徐々に変動幅を減衰させながら、第0ADデータ値AD0に移行する。これにより、作動時零調整処理における負帰還電流生成部7の2次粗調整が完了する。この場合、負帰還電流生成部7(具体的には、その電流生成回路23)が飽和したときには、検出電圧V2が正側および負側で非対称になり、消磁が不完全になるおそれがあることから、検出電圧V2の変動幅の最大値は、負帰還電流生成部7が飽和しないレベルに規定する。   In the secondary coarse adjustment of the negative feedback current generation unit 7 in this operation zero adjustment process, the processing unit 12 sets the data value of the adjustment data D1 to the 0th DA data value DA02, as indicated by the symbol A in FIG. As a reference, the data is shifted to the 0th DA data value DA02 while the fluctuation range is gradually attenuated while alternately fluctuating alternately between the positive side (the side with the larger data value) and the negative side (the side with the smaller data value). As a result, the negative feedback current I2 output from the negative feedback current generator 7 also periodically and alternately varies positively and negatively with zero ampere as a reference in synchronization with the change in the data value of the adjustment data D1. The fluctuation range (current value) gradually attenuates and shifts to zero amperes. As a result, the detection voltage V2 output from the termination resistor 8 also periodically and fluctuates alternately on the positive side and the negative side with reference to zero volts, and the fluctuation range gradually attenuates and shifts to zero volts. As a result, the voltage data D2 output from the A / D conversion unit 11 also periodically and alternately fluctuates between the positive side and the negative side with reference to the 0th AD data value AD0, as indicated by reference numeral B in FIG. Shifting to the 0th AD data value AD0 while gradually attenuating the fluctuation range. Thereby, the secondary coarse adjustment of the negative feedback current generator 7 in the zero adjustment process during operation is completed. In this case, when the negative feedback current generation unit 7 (specifically, the current generation circuit 23) is saturated, the detection voltage V2 may be asymmetric between the positive side and the negative side, and demagnetization may be incomplete. Therefore, the maximum value of the fluctuation range of the detection voltage V2 is defined as a level at which the negative feedback current generator 7 is not saturated.

この2次粗調整においても、上記した1次粗調整のときと同様にして、特定した第0DAデータ値DA02を調整用データD1としてD/A変換部9に直ちに出力する方法ではなく、調整用データD1のデータ値を第0DAデータ値DA02を基準として正側および負側に交互に周期的に変動させながら徐々に変動幅を減衰させて第0DAデータ値DA02に移行させる方法を採用することにより、2次粗調整中での磁気コア2の帯磁を大幅に低減させることが可能になっている。なお、特定した第0DAデータ値DA02を調整用データD1としてD/A変換部9に直ちに出力する方法を採用したとしても、磁気コア2の帯磁が殆ど発生しないか、または帯磁が発生したとしても無視できるレベルである場合には、この方法を採用してもよいのは勿論である。   In this secondary coarse adjustment, as in the case of the primary coarse adjustment described above, the specified 0th DA data value DA02 is not directly output to the D / A converter 9 as the adjustment data D1, but for adjustment. By adopting a method of gradually attenuating the fluctuation range while shifting the data value of the data D1 alternately to the positive side and the negative side alternately with the 0th DA data value DA02 as a reference and shifting to the 0th DA data value DA02. It is possible to greatly reduce the magnetization of the magnetic core 2 during the secondary coarse adjustment. Even if the method of immediately outputting the specified 0th DA data value DA02 as the adjustment data D1 to the D / A converter 9 is adopted, even if the magnetic core 2 is hardly magnetized or the magnetism is generated. Of course, this method may be adopted when the level is negligible.

なお、上記のようにして求めた第0DAデータ値DA02は、D/A変換部9、負帰還電流生成部7、終端抵抗8およびA/D変換部11がすべて理想的なリニア状態で動作すると仮定したときの値であり、実際には、これらの各構成要素はほぼリニアな状態で動作するという程度であることから、理想的な値(検出電圧V2を正確にゼロボルトにし得る値)からは若干ずれた値となっている。   The 0th DA data value DA02 obtained as described above is obtained when the D / A converter 9, the negative feedback current generator 7, the termination resistor 8, and the A / D converter 11 all operate in an ideal linear state. Since this is an assumed value, and in practice, each of these components operates in a substantially linear state, the ideal value (a value at which the detection voltage V2 can be accurately set to zero volts) is not The value is slightly shifted.

次いで、処理部12は、作動時零調整処理において、負帰還電流生成部7の2次微調整を実行する(ステップ59)。この2次微調整では、処理部12は、A/D変換部11から出力される電圧データD2をモニタしつつ、D/A変換部9に出力する調整用データD1のデータ値を微調整することにより、電圧データD2で示される検出電圧V2が正確に零ボルトになる調整用データD1のデータ値を特定し、この特定したデータ値を作動時零調整電圧データ値Dad2として記憶する(作動時零調整電圧データ値Dad2に対応する調整用電圧Vadの作動時零調整電圧値Vad2を記憶してもよい)。これにより、ホール素子3の作動状態(閉ループ)において負帰還電流I2を零アンペアにし得る作動時零調整電圧データ値Dad2(作動時零調整電圧値Vad2)を求める作動時零調整処理が完了する。また、これにより、上記した停止時零調整電圧データ値Dad1(開ループ状態のときに検出電圧V2を零ボルトに近い電圧値にし得るD/A変換部9への調整用データD1のデータ値)、および作動時零調整電圧データ値Dad2(閉ループ状態のときに検出電圧V2を零ボルトにし得るD/A変換部9への調整用データD1のデータ値)を求めるための処理(仮零調整処理)が完了する。   Next, the processing unit 12 performs secondary fine adjustment of the negative feedback current generating unit 7 in the zero adjustment process during operation (step 59). In the secondary fine adjustment, the processing unit 12 finely adjusts the data value of the adjustment data D1 output to the D / A conversion unit 9 while monitoring the voltage data D2 output from the A / D conversion unit 11. Thus, the data value of the adjustment data D1 at which the detected voltage V2 indicated by the voltage data D2 is accurately zero volts is specified, and this specified data value is stored as the operation zero adjustment voltage data value Dad2. The zero adjustment voltage value Vad2 during operation of the adjustment voltage Vad corresponding to the zero adjustment voltage data value Dad2 may be stored). Thus, the operation zero adjustment process for obtaining the operation zero adjustment voltage data value Dad2 (operation zero adjustment voltage value Vad2) that can make the negative feedback current I2 zero ampere in the operation state (closed loop) of the Hall element 3 is completed. Accordingly, the above-described zero adjustment voltage data value Dad1 at the time of stop (the data value of the adjustment data D1 to the D / A converter 9 that can make the detection voltage V2 a voltage value close to zero volts in the open loop state) , And a zero adjustment voltage data value Dad2 during operation (data value of adjustment data D1 to the D / A converter 9 that can make the detection voltage V2 zero volts in the closed loop state) (temporary zero adjustment process) ) Is completed.

この仮零調整処理では、ステップ56においてホール素子3の駆動を開始した(閉ループ状態にした)後のステップ57において、閉ループ状態のときに負帰還電流I2の電流値を零アンペアにし得る調整用電圧Vadの電圧値とは若干異なる停止時零調整電圧値Vad1(ホール素子3の停止状態(開ループ状態)のときに負帰還電流I2の電流値を零アンペアにする停止時零調整電圧値Vad1)の調整用電圧Vadを負帰還電流生成部7に出力する。このため、上記したように、磁気コア2には、ホール素子3を作動状態にしたときに、帯磁量は少ないものの帯磁が発生している。   In this temporary zero adjustment processing, in step 57 after starting the driving of the hall element 3 in step 56 (in a closed loop state), an adjustment voltage that can make the current value of the negative feedback current I2 zero ampere in the closed loop state. Zero adjustment voltage value Vad1 at the time of stop slightly different from the voltage value of Vad (zero adjustment voltage value at the time of stop Vad1 that makes the current value of the negative feedback current I2 zero ampere when the Hall element 3 is in the stop state (open loop state)) The adjustment voltage Vad is output to the negative feedback current generator 7. For this reason, as described above, in the magnetic core 2, when the Hall element 3 is put into an operating state, a magnetization is generated although the magnetization amount is small.

続いて、処理部12は、本零調整処理を実行する。この本零調整処理では、処理部12は、最初に、ホール素子3の駆動を停止させる第2停止処理を実行する。この第2停止処理では、処理部12は、まず、停止時零調整電圧データ値Dad1をD/A変換部9に出力して、D/A変換部9に対して停止時零調整電圧値Vad1の調整用電圧Vadの負帰還電流生成部7への出力を開始させる(ステップ60)。また、処理部12は、この停止時零調整電圧値Vad1の調整用電圧Vadの出力状態において(具体的には、停止時零調整電圧値Vad1の出力を開始させてから極めて短い時間内に)、スイッチ5に対する制御を実行してオフ状態に移行させて、バイアス電源4からホール素子3へのバイアス電流Ibの供給を停止させることにより、ホール素子3の駆動を停止させる第2停止処理を実行する(ステップ61)。   Subsequently, the processing unit 12 performs the zero adjustment process. In this zero adjustment process, the processing unit 12 first executes a second stop process for stopping the driving of the Hall element 3. In the second stop process, the processing unit 12 first outputs the stop-time zero adjustment voltage data value Dad1 to the D / A conversion unit 9, and outputs the stop-time zero adjustment voltage value Vad1 to the D / A conversion unit 9. The output of the adjustment voltage Vad to the negative feedback current generator 7 is started (step 60). Further, the processing unit 12 is in the output state of the adjustment voltage Vad of the stop zero adjustment voltage value Vad1 (specifically, within a very short time after the output of the stop zero adjustment voltage value Vad1 is started). Then, the second stop process is executed to stop the driving of the Hall element 3 by executing the control for the switch 5 to shift to the OFF state and stopping the supply of the bias current Ib from the bias power source 4 to the Hall element 3. (Step 61).

このホール素子3の作動状態から停止状態への移行時に、ホール素子3から出力されている出力電圧V1の電圧値が若干変動することがあるが、ホール素子3の停止状態のとき(つまり、電流センサ1の負帰還ループが開状態(開ループ)のとき)に負帰還電流I2の電流値をほぼ零アンペアにし得る停止時零調整電圧値Vad1の調整用電圧VadがD/A変換部9から負帰還電流生成部7に出力されている。このため、ホール素子3を作動状態から停止状態に移行させたときに負帰還電流生成部7から出力される負帰還電流I2の電流値の変化量を大幅に少なくできることから、コイル6を流れる負帰還電流I2の電流値の変動によって磁気コア2内に発生する磁束φ2の変化も大幅に小さくすることができ、この結果として、ホール素子3を作動状態から停止状態に移行させたとき(開ループに移行したとき)の磁気コア2の帯磁量を極めて少なくすることが可能になっている。   When the Hall element 3 is shifted from the operating state to the stopped state, the voltage value of the output voltage V1 output from the Hall element 3 may slightly fluctuate, but when the Hall element 3 is in the stopped state (that is, the current When the negative feedback loop of the sensor 1 is in an open state (open loop), the adjustment voltage Vad of the zero-adjustment voltage value Vad1 at the time of stoppage that can make the current value of the negative feedback current I2 substantially zero amperes is obtained from the D / A converter 9. It is output to the negative feedback current generator 7. For this reason, the amount of change in the current value of the negative feedback current I2 output from the negative feedback current generator 7 when the Hall element 3 is shifted from the operating state to the stopped state can be greatly reduced. The change of the magnetic flux φ2 generated in the magnetic core 2 due to the fluctuation of the current value of the feedback current I2 can be greatly reduced. As a result, when the Hall element 3 is shifted from the operating state to the stopped state (open loop) The magnetic quantity of the magnetic core 2 at the time of transition to (1) can be extremely reduced.

次いで、処理部12は、第2消磁処理を実行する(ステップ62)。この第2消磁処理では、処理部12は、第1消磁処理のときと同様にして、D/A変換部9への調整用データD1を、停止時零調整電圧データ値Dad1を基準として正側および負側に交互に周期的に変化させつつ徐々に停止時零調整電圧データ値Dad1に収束させることで、D/A変換部9から負帰還電流生成部7に出力される調整用電圧Vadの電圧値を停止時零調整電圧値Vad1を基準として正側および負側に交互に周期的に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて停止時零調整電圧値Vad1に収束させる。これにより、負帰還電流I2の電流値を零アンペアを基準(中心)として正側および負側に交互に周期的に変化させつつ徐々に零アンペアに収束させて、磁気コア2を消磁する。   Next, the processing unit 12 executes a second degaussing process (step 62). In the second degaussing process, the processing unit 12 sends the adjustment data D1 to the D / A converter 9 on the positive side with reference to the zero adjustment voltage data value Dad1 at the time of stop as in the first degaussing process. The adjustment voltage Vad output from the D / A conversion unit 9 to the negative feedback current generation unit 7 is gradually converged to the zero adjustment voltage data value Dad1 at the time of stop while changing periodically and negatively. While the voltage value is periodically and alternately varied positively and negatively with reference to the zero adjustment voltage value Vad1 at stop, the fluctuation range is gradually attenuated to converge to the zero adjustment voltage value Vad1 at stop. As a result, the current value of the negative feedback current I2 is gradually converged to zero amperes while being periodically changed alternately to the positive side and the negative side with zero amperes as a reference (center), thereby demagnetizing the magnetic core 2.

この場合、この第2消磁処理がホール素子3の停止状態において実行されるため、ホール素子3の作動状態において第2消磁処理を実行する場合と比較して、負帰還電流生成部7のの出力端子7dに出力される電圧の振幅がより小さい状態でも、消磁に十分な負帰還電流I2をコイル6に供給することができ、これにより、磁気コア2をより完全に近い状態で消磁することが可能になっている。   In this case, since the second demagnetization process is performed in the stopped state of the Hall element 3, the output of the negative feedback current generator 7 is compared with the case where the second demagnetization process is performed in the activated state of the Hall element 3. Even in a state where the amplitude of the voltage output to the terminal 7d is smaller, the negative feedback current I2 sufficient for demagnetization can be supplied to the coil 6, thereby demagnetizing the magnetic core 2 in a more nearly complete state. It is possible.

次いで、処理部12は、第2作動処理を実行する(ステップ63)。この第2作動処理では、処理部12は、スイッチ5に対する制御を実行してオン状態に移行させて、バイアス電源4から磁電変換素子3へのバイアス電流Ibの供給を開始させることにより、ホール素子3の駆動を開始する。また、処理部12は、ホール素子3の駆動を開始してから極めて短い時間内に、電圧出力処理を実行する(ステップ64)。この電圧出力処理では、処理部12は、作動時零調整電圧データ値Dad2をD/A変換部9に出力して、D/A変換部9から負帰還電流生成部7に対して作動時零調整電圧値Vad2の調整用電圧Vadの出力を開始させる。   Next, the processing unit 12 executes a second operation process (step 63). In the second operation process, the processing unit 12 controls the switch 5 to shift to the on state, and starts supplying the bias current Ib from the bias power supply 4 to the magnetoelectric conversion element 3, thereby causing the Hall element to be turned on. 3 is started. Further, the processing unit 12 executes the voltage output process within a very short time after the driving of the Hall element 3 is started (Step 64). In this voltage output process, the processing unit 12 outputs the operation zero adjustment voltage data value Dad2 to the D / A conversion unit 9, and the D / A conversion unit 9 outputs the operation zero to the negative feedback current generation unit 7. The output of the adjustment voltage Vad having the adjustment voltage value Vad2 is started.

この場合、ホール素子3は、バイアス電流Ibの供給を受けて作動を開始し、出力電圧V1の出力を開始する。これにより、電流センサ1は閉ループ状態に移行する。このときの出力電圧V1は、磁気コア2の内部には測定電路100が挿通されていない状態であり、また磁気コア2が帯磁していない状態であるものの、ホール素子3のオフセット分を含むことから、正確な零ボルトではないが、零ボルトに近い電圧値になっている。   In this case, the Hall element 3 starts to operate upon receiving the supply of the bias current Ib, and starts outputting the output voltage V1. As a result, the current sensor 1 shifts to a closed loop state. The output voltage V1 at this time is in a state in which the measurement circuit 100 is not inserted into the magnetic core 2 and the magnetic core 2 is not magnetized, but includes the offset of the Hall element 3. Therefore, although it is not an exact zero volt, the voltage value is close to zero volt.

また、負帰還電流生成部7には、このような出力電圧V1がホール素子3から出力されて電流センサ1が閉ループ状態となっている状態において、出力する負帰還電流I2を零アンペア(つまり、終端抵抗8から出力される検出電圧V2を零ボルト)にし得る作動時零調整電圧値Vad2の調整用電圧VadがD/A変換部9から出力されている。   The negative feedback current generator 7 outputs the negative feedback current I2 to be output to zero ampere (that is, when the output voltage V1 is output from the Hall element 3 and the current sensor 1 is in the closed loop state). An adjustment voltage Vad of an operation zero adjustment voltage value Vad2 that can make the detection voltage V2 output from the terminating resistor 8 zero) is output from the D / A converter 9.

このため、電流センサ1は、ホール素子3が停止状態から作動状態に移行することによって磁気コア2(第2消磁処理によって帯磁の極めて少ない状態に消磁された磁気コア2)に生じる新たな帯磁を極めて少ない状態に抑えた状態で、閉ループ状態に移行する。   For this reason, the current sensor 1 generates a new magnetism generated in the magnetic core 2 (the magnetic core 2 demagnetized to a very small state by the second demagnetization process) when the Hall element 3 shifts from the stopped state to the activated state. Transition to a closed loop state with very few states.

続いて、処理部12は、2次作動時零調整処理を実行する(ステップ65)。この2次作動時零調整処理を実行しようとする状態では、上記したように、ホール素子3から出力される出力電圧V1がほぼ零ボルトであり、かつD/A変換部9から負帰還電流生成部7に対して負帰還電流I2を零アンペアにし得る作動時零調整電圧値Vad2の調整用電圧Vadが出力されているため、終端抵抗8がこの負帰還電流I2を変換して出力する検出電圧V2も零ボルトに極めて近い電圧値になっている。また、磁気コア2の帯磁も極めて少ない状態(零に極めて近い状態)になっている。このため、この2次作動時零調整処理では、処理部12は、上記した停止時零調整処理や作動時零調整処理とは異なり、粗調整を省いて微調整(負帰還電流生成部7の3次微調整)のみを実行する。   Subsequently, the processing unit 12 executes a secondary operation zero adjustment process (step 65). In a state where the zero adjustment process at the time of the secondary operation is to be executed, as described above, the output voltage V1 output from the Hall element 3 is substantially zero volts, and the negative feedback current is generated from the D / A converter 9. Since the adjustment voltage Vad of the zero adjustment voltage value Vad2 at the time of operation that can make the negative feedback current I2 zero ampere is output to the unit 7, the detection voltage that the termination resistor 8 converts and outputs this negative feedback current I2 V2 is also very close to zero volts. Further, the magnetic core 2 has a very small magnetization (a state very close to zero). For this reason, in this secondary operation zero adjustment process, unlike the above-described stop zero adjustment process and operation zero adjustment process, the processing unit 12 omits coarse adjustment and fine adjustment (of the negative feedback current generating unit 7). Only tertiary fine adjustment) is executed.

具体的には、処理部12は、3次微調整では、A/D変換部11から出力される電圧データD2をモニタしながら、D/A変換部9に出力する調整用データD1のデータ値を作動時零調整電圧データ値Dad2を起点として微調整して調整用電圧Vadの電圧値を作動時零調整電圧値Vad2を起点として調整しつつ、電圧データD2で示される検出電圧V2が正確に零ボルトになるようにする。これにより、2次作動時零調整処理が完了すると共に、電流センサ1に対する零調整処理50が完了する。なお、上記したように、この2次作動時零調整処理の実行前の状態は、検出電圧V2も零ボルトに極めて近い電圧値になっており、かつ磁気コア2の帯磁も極めて少ない状態(零に極めて近い状態)になっていることから、この状態で十分な場合には、2次作動時零調整処理を省略することもできる。   Specifically, in the third fine adjustment, the processing unit 12 monitors the voltage data D2 output from the A / D conversion unit 11 while monitoring the data value of the adjustment data D1 output to the D / A conversion unit 9. Is finely adjusted starting from the zero adjustment voltage data value Dad2 during operation to adjust the voltage value of the adjustment voltage Vad starting from the zero adjustment voltage value Vad2 during operation, and the detection voltage V2 indicated by the voltage data D2 is accurately Try to be zero volts. Thereby, the zero adjustment process at the time of secondary operation is completed, and the zero adjustment process 50 for the current sensor 1 is completed. As described above, the state before the execution of the secondary operation zero adjustment process is such that the detection voltage V2 is very close to zero volts and the magnetic core 2 has very little magnetization (zero). Therefore, when this state is sufficient, the zero adjustment process during secondary operation can be omitted.

この零調整処理50の完了後においては、電流センサ1は、磁気コア2が帯磁が極めて少ない状態に消磁され、かつ処理部12からD/A変換部9に出力されている調整用データD1によって閉ループの構成要素(ホール素子3および負帰還電流生成部7)のオフセットが完全にキャンセルされた状態になっているため、電流センサ1は正確に零調整された状態になっている。したがって、電流センサ1は、この状態において測定電路100に流れる被測定電流I1を正確に検出して、被測定電流I1の電流値に電圧値が比例して変化する検出電圧V2をセンサ出力として出力することが可能な状態となっている。  After the zero adjustment process 50 is completed, the current sensor 1 is demagnetized so that the magnetic core 2 is extremely demagnetized, and the adjustment data D1 output from the processing unit 12 to the D / A conversion unit 9 is used. Since the offsets of the closed loop components (Hall element 3 and negative feedback current generator 7) are completely canceled, the current sensor 1 is accurately zero-adjusted. Therefore, the current sensor 1 accurately detects the measured current I1 flowing in the measurement circuit 100 in this state, and outputs a detection voltage V2 whose voltage value changes in proportion to the current value of the measured current I1 as a sensor output. It is possible to do.

このように、この電流センサ1および零磁束制御型電流センサに対する零調整方法では、本零調整処理においてホール素子3を停止状態から作動状態に移行させる際に、仮零調整処理の作動時零調整処理において特定した作動時零調整電圧データ値Dad2をD/A変換部9に出力して作動時零調整電圧値Vad2の調整用電圧Vadを負帰還電流生成部7に出力させる。   As described above, in the zero adjustment method for the current sensor 1 and the zero magnetic flux control type current sensor, the zero adjustment during operation of the temporary zero adjustment processing is performed when the Hall element 3 is shifted from the stop state to the operation state in the zero adjustment processing. The operation zero adjustment voltage data value Dad2 specified in the processing is output to the D / A converter 9 and the adjustment voltage Vad of the operation zero adjustment voltage value Vad2 is output to the negative feedback current generator 7.

したがって、この電流センサ1および零磁束制御型電流センサに対する零調整方法によれば、磁気コア2の内部に測定対象100が挿通されていない状態において、ホール素子3を停止状態から作動状態に移行させる際に負帰還電流生成部7から出力される負帰還電流I2を強制的に零アンペアにすることができるため、ホール素子3を作動状態に移行させる際に不要な負帰還電流I2がコイル6に供給されて磁気コア2が帯磁するという事態の発生を回避することができる。これにより、ホール素子3を停止させた状態において第2消磁処理を実行することによって磁気コア2を完全に消磁し、かつホール素子3を作動状態に移行させる際の磁気コア2の新たな帯磁を回避しながら、電流センサ1を測定可能な状態に移行させることができる。   Therefore, according to the zero adjustment method for the current sensor 1 and the zero magnetic flux control type current sensor, the Hall element 3 is shifted from the stopped state to the activated state when the measurement object 100 is not inserted into the magnetic core 2. At this time, the negative feedback current I2 output from the negative feedback current generator 7 can be forced to zero ampere, so that an unnecessary negative feedback current I2 is applied to the coil 6 when the Hall element 3 is shifted to the operating state. Occurrence of a situation where the magnetic core 2 is magnetized by being supplied can be avoided. As a result, the magnetic core 2 is completely demagnetized by executing the second demagnetization process in a state where the Hall element 3 is stopped, and a new magnetization of the magnetic core 2 when the Hall element 3 is shifted to the operating state is obtained. While avoiding, the current sensor 1 can be shifted to a measurable state.

また、この電流センサ1および零磁束制御型電流センサに対する零調整方法では、本零調整処理においてホール素子3を作動状態から停止状態に移行させる際に、仮零調整処理の停止時零調整処理において特定した停止時零調整電圧データ値Dad1をD/A変換部9に出力して停止時零調整電圧値Vad1の調整用電圧Vadを負帰還電流生成部7に出力させる。   Further, in the zero adjustment method for the current sensor 1 and the zero magnetic flux control type current sensor, when the Hall element 3 is shifted from the operating state to the stopped state in the zero adjustment processing, The specified stop zero adjustment voltage data value Dad1 is output to the D / A converter 9 and the adjustment voltage Vad of the stop zero adjustment voltage value Vad1 is output to the negative feedback current generator 7.

したがって、この電流センサ1および零磁束制御型電流センサに対する零調整方法によれば、磁気コア2の内部に測定対象100が挿通されていない状態において、ホール素子3を作動状態から停止状態に移行させる際に負帰還電流生成部7から出力される負帰還電流I2を強制的に零アンペアにすることができるため、ホール素子3を停止状態に移行させる際に不要な負帰還電流I2がコイル6に供給されて磁気コア2が帯磁するという事態の発生を回避することができる。これにより、ホール素子3を停止させた状態において第2消磁処理を実行する際に、より帯磁の少ない状態から磁気コア2を消磁することができるため、磁気コア2を帯磁の極めて少ない状態に消磁することができる。   Therefore, according to the zero adjustment method for the current sensor 1 and the zero magnetic flux control type current sensor, the Hall element 3 is shifted from the operating state to the stopped state when the measuring object 100 is not inserted into the magnetic core 2. In this case, the negative feedback current I2 output from the negative feedback current generator 7 can be forced to zero ampere, so that an unnecessary negative feedback current I2 is applied to the coil 6 when the Hall element 3 is shifted to the stop state. Occurrence of a situation where the magnetic core 2 is magnetized by being supplied can be avoided. Thus, when the second degaussing process is performed in a state where the Hall element 3 is stopped, the magnetic core 2 can be demagnetized from a state with less magnetization, and therefore the magnetic core 2 is demagnetized to a state with very little magnetization. can do.

また、この電流センサ1および電流センサ1に対する零調整方法では、停止時零調整処理の1次粗調整、および作動時零調整処理の2次粗調整において、負帰還電流生成部7から出力される負帰還電流I2が零アンペアに近い電流値になる(つまり、負帰還電流I2に基づいて終端抵抗8が出力する検出電圧V2が零ボルトに近い電圧値になる)負帰還電流生成部7への調整用電圧Vadの電圧値(1次粗調整では停止時零調整電圧値Vad1、2次粗調整では作動時零調整電圧値Vad2)を基準として、正側および負側に交互に周期的に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させてこの電圧値(1次粗調整では停止時零調整電圧値Vad1、2次粗調整では作動時零調整電圧値Vad2)に収束させることで、停止状態および作動状態のときの電流センサ1のセンサ出力である検出電圧V2をほぼ零ボルトにそれぞれ調整する。   Further, in the zero adjustment method for the current sensor 1 and the current sensor 1, the current is output from the negative feedback current generator 7 in the primary coarse adjustment in the stop zero adjustment process and the secondary coarse adjustment in the operation zero adjustment process. The negative feedback current I2 has a current value close to zero ampere (that is, the detection voltage V2 output from the termination resistor 8 based on the negative feedback current I2 becomes a voltage value close to zero volts) to the negative feedback current generator 7 With reference to the voltage value of the adjustment voltage Vad (zero adjustment voltage value Vad at stop in the first order coarse adjustment, zero adjustment voltage value Vad2 in operation in the second order coarse adjustment), it periodically and alternately fluctuates between the positive side and the negative side. The fluctuation range is gradually attenuated while being converged to this voltage value (zero adjustment voltage value Vad at stop for primary coarse adjustment, zero adjustment voltage value Vad2 at operation for secondary coarse adjustment). When the state Each adjusting the detected voltage V2 is a sensor output of the current sensor 1 to approximately zero volts.

したがって、この電流センサ1および電流センサ1に対する零調整方法によれば、負帰還電流生成部7への調整用電圧Vadの電圧値を直ちに(ステップ的に)に上記の電圧値(1次粗調整では停止時零調整電圧値Vad1、2次粗調整では作動時零調整電圧値Vad2)に変更する構成および方法とは異なり、コイル6に負帰還電流I2が流れることによって磁気コア2内に生じる磁束φ2を、その向きを交互に反転させつつその大きさを徐々に零に減衰させることができるため、調整用電圧Vadの電圧値を変更することによる磁気コア2に生じる帯磁を大幅に低減することができる。   Therefore, according to this current sensor 1 and the zero adjustment method for the current sensor 1, the voltage value of the adjustment voltage Vad to the negative feedback current generator 7 is immediately (stepwise) immediately adjusted to the above voltage value (primary coarse adjustment). Unlike the configuration and the method of changing to the zero adjustment voltage value Vad at the time of stop 1 and the zero adjustment voltage value Vad2 at the time of operation in the secondary coarse adjustment, the magnetic flux generated in the magnetic core 2 by the negative feedback current I2 flowing through the coil 6. Since the magnitude of φ2 can be gradually attenuated to zero while alternately reversing its direction, the magnetism generated in the magnetic core 2 by changing the voltage value of the adjustment voltage Vad is greatly reduced. Can do.

なお、調整用電圧Vadの電圧値を直ちに上記の電圧値(1次粗調整では停止時零調整電圧値Vad1、2次粗調整では作動時零調整電圧値Vad2)に変更する方法を採用したとしても、磁気コア2の帯磁が殆ど発生しないか、または帯磁が発生したとしても無視できるレベルである場合には、停止時零調整処理の1次粗調整および作動時零調整処理の2次粗調整のいずれか一方において上記の方法(調整用電圧Vadの電圧値を直ちに変更する方法)を採用することもできるし、また停止時零調整処理の1次粗調整および作動時零調整処理の2次粗調整の双方でこの方法を採用することもできる。   It is assumed that the method of immediately changing the voltage value of the adjustment voltage Vad to the voltage value described above (the zero adjustment voltage value Vad at the stop in the first order coarse adjustment, the zero adjustment voltage value Vad2 in the operation in the second order coarse adjustment) is adopted. In the case where the magnetic core 2 is hardly magnetized or is at a level that can be ignored even if magnetism is generated, the primary coarse adjustment of the stop zero adjustment process and the secondary coarse adjustment of the operation zero adjustment process are performed. In any one of them, the above method (a method of immediately changing the voltage value of the adjustment voltage Vad) can be adopted, and the primary coarse adjustment of the zero adjustment process at the time of stop and the secondary of the zero adjustment process at the time of operation. This method can also be adopted for both coarse adjustment.

また、図4に示すように、ステップ61の実行後であって、第2消磁処理(ステップ62)の実行前に、停止時零調整処理、作動時零調整処理および2次作動時零調整処理とは別の2次停止時零調整処理(負帰還電流生成部7の粗調整(ステップ61a)および負帰還電流生成部7の微調整(ステップ61b))を実行する構成を採用することもできる。なお、この構成における負帰還電流生成部7の粗調整および微調整は、ステップ53での負帰還電流生成部7に対する1次粗調整およびステップ54での1次微調整とほぼ同じであるため、相違点についてのみ説明する。   Further, as shown in FIG. 4, after the execution of step 61 and before the execution of the second degaussing process (step 62), the zero adjustment process during stop, the zero adjustment process during operation, and the zero adjustment process during secondary operation. It is also possible to adopt a configuration in which a secondary adjustment zero adjustment process (rough adjustment of the negative feedback current generation unit 7 (step 61a) and fine adjustment of the negative feedback current generation unit 7 (step 61b)) is performed. . The coarse adjustment and fine adjustment of the negative feedback current generation unit 7 in this configuration are substantially the same as the primary coarse adjustment and negative primary adjustment in step 54 for the negative feedback current generation unit 7 in step 53. Only the differences will be described.

この相違点は、処理部12は、ステップ61aでの粗調整において、D/A変換部9から負帰還電流生成部7に出力する調整用電圧Vadを停止時零調整電圧値Vad1を基準として正側および負側に交互に周期的に変化させつつ徐々に停止時零調整電圧値Vad1に収束させ、ステップ61bでの微調整において、A/D変換部11から出力される電圧データD2をモニタしつつ、D/A変換部9に出力する調整用データD1のデータ値を微調整することにより、電圧データD2で示される検出電圧V2が零ボルトになる調整用電圧Vadの電圧値(2次停止時零調整電圧値Vad3)を特定し(具体的には、D/A変換部9から2次停止時零調整電圧値Vad3を出力させるための調整用データD1のデータ値を特定し)、この特定したデータ値を2次停止時零調整電圧データ値Dad3として記憶する点にある。   This difference is that, in the rough adjustment at step 61a, the processing unit 12 sets the adjustment voltage Vad output from the D / A conversion unit 9 to the negative feedback current generation unit 7 to be positive with respect to the zero adjustment voltage value Vad1 at the time of stop. The voltage data D2 output from the A / D conversion unit 11 is monitored in the fine adjustment at step 61b while gradually converging to the zero adjustment voltage value Vad1 at the time of stop while changing periodically to the negative side and the negative side. On the other hand, by finely adjusting the data value of the adjustment data D1 output to the D / A conversion unit 9, the voltage value (secondary stop) of the adjustment voltage Vad at which the detection voltage V2 indicated by the voltage data D2 becomes zero volts. Time zero adjustment voltage value Vad3) (specifically, the data value of adjustment data D1 for outputting the secondary stop zero adjustment voltage value Vad3 from the D / A converter 9 is specified) Identified It lies in storing over data value as a secondary stop zero-adjusting voltage data value DAD3.

これにより、2次停止時零調整処理後の第2消磁処理(ステップ62)では、ステップ61bの微調整において特定した2次停止時零調整電圧値Vad3を基準として、調整用電圧Vadを正側および負側に交互に周期的に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させてこの2次停止時零調整電圧値Vad3に収束させる。   Thus, in the second degaussing process (step 62) after the secondary stop zero adjustment process, the adjustment voltage Vad is set to the positive side based on the secondary stop zero adjustment voltage value Vad3 specified in the fine adjustment in step 61b. The fluctuation range is gradually attenuated while alternately and periodically changing to the negative side to converge to the zero adjustment voltage value Vad3 at the time of secondary stop.

この2次停止時零調整処理を図2に示す零調整処理50の第2消磁処理(ステップ62)の直前に追加して実行することにより、第2消磁処理で交互に変動させる調整用電圧Vadの基準となる電圧値を、ステップ54で特定した停止時零調整電圧値Vad1よりも、負帰還電流I2の電流値が零アンペアにより近くなる2次停止時零調整電圧値Vad3にすることができる。このため、第2消磁処理において、より帯磁の少ない状態から磁気コア2を消磁することができる結果、磁気コア2をより帯磁の少ない状態(帯磁が極めて零に近い状態)に消磁することができる。   By performing this secondary stop zero adjustment process immediately before the second demagnetization process (step 62) of the zero adjustment process 50 shown in FIG. 2, the adjustment voltage Vad that is alternately changed in the second demagnetization process. Can be set to the secondary stop zero adjustment voltage value Vad3 in which the current value of the negative feedback current I2 is closer to zero amperes than the stop zero adjustment voltage value Vad1 specified in step 54. . For this reason, in the second demagnetization process, the magnetic core 2 can be demagnetized from a state with less magnetism, and as a result, the magnetic core 2 can be demagnetized to a state with less magnetism (a state in which the magnetism is extremely close to zero). .

また、図5に示す電流センサ1Aのように、負帰還電流生成部7の電流生成回路23が、加算回路22から出力される電圧とは別の調整用端子7eから入力される別の調整用電圧(電流値調整用の電圧)Viadとを加算して出力する加算回路23aと、加算回路23aから出力される電圧を電流に変換して出力する電流変換回路23bとを含んで構成されているときには、負帰還電流生成部7については、差動アンプ21および加算回路22までの回路と、電流生成回路23とを分離して、各回路のそれぞれで零調整を実行することが可能である。   Further, like the current sensor 1 </ b> A shown in FIG. 5, the current generation circuit 23 of the negative feedback current generation unit 7 uses another adjustment terminal 7 e that is input from an adjustment terminal 7 e that is different from the voltage output from the addition circuit 22. An addition circuit 23a that adds and outputs the voltage (voltage for adjusting the current value) Viad, and a current conversion circuit 23b that converts the voltage output from the addition circuit 23a into a current and outputs the current. In some cases, with respect to the negative feedback current generation unit 7, the circuits up to the differential amplifier 21 and the addition circuit 22 and the current generation circuit 23 can be separated, and zero adjustment can be performed in each circuit.

具体的には、上記の調整用端子7eと共に、加算回路22から出力される電圧をモニタするためのモニタ端子7fを帰還電流生成部7に設ける。また、電流センサ1Aには、処理部12から出力される調整用データD3に基づいて調整用電圧Viadを出力する他のD/A変換部13と、モニタ端子7fから出力される加算回路22からの電圧(加算電圧)Vaddを他の電圧データD4に変換して処理部12に出力する他のA/D変換部14とを設ける。なお、電流センサ1と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。   Specifically, the feedback current generator 7 is provided with a monitor terminal 7f for monitoring the voltage output from the adder circuit 22 together with the adjustment terminal 7e. Further, the current sensor 1A includes another D / A conversion unit 13 that outputs the adjustment voltage Viad based on the adjustment data D3 output from the processing unit 12, and the addition circuit 22 that is output from the monitor terminal 7f. Is provided with another A / D converter 14 that converts the voltage (added voltage) Vadd into other voltage data D4 and outputs it to the processing unit 12. In addition, about the component which has the function similar to the current sensor 1, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.

この電流センサ1Aでは、処理部12は、上記した零調整処理50の停止時零調整処理や作動時零調整処理において、負帰還電流生成部7のモニタ端子7fから出力される電圧Vaddを示す電圧データD4をモニタしつつ、調整用データD1のデータ値を調整することにより、差動アンプ21および加算回路22で構成される回路についての粗調整(上記した1次粗調整や2次粗調整で行った調整と同じ方法での調整)を実行する。次いで、処理部12は、電圧データD4をモニタしつつ、調整用データD1のデータ値を微調整することにより、差動アンプ21および加算回路22で構成される回路について、電圧Vaddが零ボルトになる調整用データD1を正確に求める微調整を実行する。   In the current sensor 1A, the processing unit 12 is a voltage indicating the voltage Vadd output from the monitor terminal 7f of the negative feedback current generating unit 7 in the stop zero adjustment processing or the operation zero adjustment processing of the zero adjustment processing 50 described above. By adjusting the data value of the adjustment data D1 while monitoring the data D4, coarse adjustment of the circuit composed of the differential amplifier 21 and the addition circuit 22 (by the above-described primary coarse adjustment and secondary coarse adjustment). Execute adjustment in the same way as the adjustment that was made. Next, the processing unit 12 finely adjusts the data value of the adjustment data D1 while monitoring the voltage data D4, so that the voltage Vadd is reduced to zero volt for the circuit constituted by the differential amplifier 21 and the addition circuit 22. The fine adjustment for accurately obtaining the adjustment data D1 is executed.

また、処理部12は、差動アンプ21および加算回路22で構成される回路について求めた電圧Vaddが零ボルトになる調整用データD1をD/A変換部9に出力した状態において、A/D変換部11から出力される電圧データD2をモニタしつつ、他の調整用データD3のデータ値を調整することにより、電流生成回路23(加算回路23aおよび電流変換回路23b)についての粗調整(上記した1次粗調整や2次粗調整で行った調整と同じ方法での調整)を実行する。次いで、処理部12は、電圧データD2をモニタしつつ、調整用データD3のデータ値を微調整することにより、電流生成回路23について、負帰還電流I2が零アンペアになる(終端抵抗8から出力される検出電圧V2が零ボルトになる)調整用データD3を正確に求める微調整を実行する。   In addition, the processing unit 12 outputs the adjustment data D1 at which the voltage Vadd obtained for the circuit constituted by the differential amplifier 21 and the addition circuit 22 is zero volts to the D / A conversion unit 9 and outputs the A / D By adjusting the data value of the other adjustment data D3 while monitoring the voltage data D2 output from the conversion unit 11, a rough adjustment (above the current generation circuit 23 (the addition circuit 23a and the current conversion circuit 23b)) is performed. The adjustment performed in the same manner as the adjustment performed in the primary coarse adjustment or the secondary coarse adjustment is performed. Next, the processing unit 12 finely adjusts the data value of the adjustment data D3 while monitoring the voltage data D2, so that the negative feedback current I2 becomes zero ampere (output from the termination resistor 8) for the current generation circuit 23. The detected voltage V2 is zero volts). Fine adjustment for accurately obtaining the adjustment data D3 is executed.

これにより、この電流センサ1A、および電流センサ1Aに対する零調整方法においても、電流センサ1および電流センサ1に対する零調整方法と同様にして、零調整処理50の本零調整処理においてホール素子3を停止状態から作動状態に移行させる際に、仮零調整処理の作動時零調整処理において(ホール素子3の作動状態において)微調整を行った電圧値で調整用電圧Vadを負帰還電流生成部7に出力すると共に、この作動時零調整処理において(ホール素子3の作動状態において)微調整を行った電圧値で別の調整用電圧Viadを負帰還電流生成部7に出力することにより、ホール素子3を停止状態から作動状態に移行させる際に負帰還電流生成部7から出力される負帰還電流I2を強制的に零アンペアにして、ホール素子3を作動状態に移行させる際に不要な負帰還電流I2がコイル6に供給されて磁気コア2が帯磁するという事態の発生を回避できる。これにより、ホール素子3を停止させた状態において第2消磁処理を実行することによって磁気コア2を完全に消磁し、かつホール素子3を作動状態に移行させる際の磁気コア2の新たな帯磁を回避しながら、電流センサ1を測定可能な状態に移行させることができる。   Thereby, also in the zero adjustment method for the current sensor 1A and the current sensor 1A, the Hall element 3 is stopped in the zero adjustment process of the zero adjustment process 50 in the same manner as the zero adjustment method for the current sensor 1 and the current sensor 1. When the transition from the state to the operation state is performed, the adjustment voltage Vad is supplied to the negative feedback current generation unit 7 with the voltage value finely adjusted in the operation zero adjustment process of the temporary zero adjustment process (in the operation state of the Hall element 3). At the same time, by outputting another adjustment voltage Viad to the negative feedback current generator 7 with the voltage value finely adjusted in the operation zero adjustment process (in the operation state of the Hall element 3), the Hall element 3 Is switched from the stopped state to the activated state, the negative feedback current I2 output from the negative feedback current generator 7 is forcibly set to zero ampere, and the Hall element 3 is Negative feedback current I2 unnecessary when shifting the dynamic state can be avoided occurrence of a situation that is supplied to the coil 6 the magnetic core 2 is magnetized by. As a result, the magnetic core 2 is completely demagnetized by executing the second demagnetization process in a state where the Hall element 3 is stopped, and a new magnetization of the magnetic core 2 when the Hall element 3 is shifted to the operating state is obtained. While avoiding, the current sensor 1 can be shifted to a measurable state.

また、この電流センサ1A、および電流センサ1Aに対する零調整方法においても、電流センサ1および電流センサ1に対する零調整方法と同様にして、零調整処理50の本零調整処理においてホール素子3を作動状態から停止状態に移行させる際に、仮零調整処理の停止時零調整処理において(ホール素子3の停止状態において)微調整を行った電圧値で調整用電圧Vadを負帰還電流生成部7に出力すると共に、この停止時零調整処理において(ホール素子3の停止状態において)微調整を行った電圧値で別の調整用電圧Viadを負帰還電流生成部7に出力することにより、ホール素子3を作動状態から停止状態に移行させる際に負帰還電流生成部7から出力される負帰還電流I2を強制的に零アンペアにして、ホール素子3を停止状態に移行させる際に不要な負帰還電流I2がコイル6に供給されて磁気コア2が帯磁するという事態の発生を回避することができる。これにより、ホール素子3を停止させた状態において第2消磁処理を実行する際に、より帯磁の少ない状態から磁気コア2を消磁することができるため、磁気コア2を帯磁の極めて少ない状態に消磁することができる。   Further, in the zero adjustment method for the current sensor 1A and the current sensor 1A, the Hall element 3 is operated in the zero adjustment process of the zero adjustment process 50 in the same manner as the zero adjustment method for the current sensor 1 and the current sensor 1. When the transition to the stop state is made, the adjustment voltage Vad is output to the negative feedback current generator 7 with the voltage value finely adjusted in the stop zero adjustment process of the temporary zero adjustment process (in the stop state of the Hall element 3). At the same time, another adjustment voltage Viad is output to the negative feedback current generator 7 with the voltage value finely adjusted in the stop zero adjustment process (in the stop state of the Hall element 3). When shifting from the operating state to the stopped state, the negative feedback current I2 output from the negative feedback current generator 7 is forcibly set to zero ampere, and the Hall element 3 is stopped. It can be negative feedback current I2 unnecessary when shifting to avoid the occurrence of a situation in which the magnetic core 2 is supplied to the coil 6 is magnetized to. Thus, when the second degaussing process is performed in a state where the Hall element 3 is stopped, the magnetic core 2 can be demagnetized from a state with less magnetization, and therefore the magnetic core 2 is demagnetized to a state with very little magnetization. can do.

また、この電流センサ1Aおよび電流センサ1Aに対する零調整方法によれば、本零調整処理において、ホール素子3を作動状態に移行させるときに、ホール素子3の作動状態において微調整を行った電圧値で調整用電圧Vadを負帰還電流生成部7に出力すると共に、ホール素子3の作動状態において微調整を行った電圧値で別の調整用電圧Viadを負帰還電流生成部7に出力し、2次作動時零調整処理を実行するときには、調整用電圧Vadおよび調整用電圧Viadのうちのいずれか一方の電圧値を上記したホール素子3の停止状態において微調整を行った電圧値に固定した状態において、他方の電圧値をこの他方の電圧値についての上記したホール素子3の停止状態において微調整を行った電圧値を起点として調整しつつ検出電圧V2を零ボルトにすることにより、ホール素子3および負帰還電流生成部7のオフセットをキャンセルし得ると共に検出電圧V2を零ボルトにし得るように調整用電圧Vadを調整することができる。   Further, according to the current sensor 1A and the zero adjustment method for the current sensor 1A, in the present zero adjustment processing, when the Hall element 3 is shifted to the operating state, the voltage value that has been finely adjusted in the operating state of the Hall element 3 Then, the adjustment voltage Vad is output to the negative feedback current generation unit 7, and another adjustment voltage Viad is output to the negative feedback current generation unit 7 with the voltage value finely adjusted in the operating state of the Hall element 3. When executing the zero adjustment process at the time of the next operation, the voltage value of one of the adjustment voltage Vad and the adjustment voltage Viad is fixed to the voltage value that has been finely adjusted when the Hall element 3 is stopped. In this case, the detected voltage is adjusted while adjusting the voltage value of the other voltage value with the voltage value finely adjusted in the stopped state of the Hall element 3 as described above for the other voltage value. By 2 to zero volts, it is possible to adjust the adjustment voltage Vad so as to detect the voltage V2 to zero volt with may cancel the offset of the Hall element 3 and the negative feedback current generator 7.

また、電流センサ1Aによれば、電流センサ1とは異なり、負帰還電流生成部7について、これを構成する差動アンプ21および加算回路22までの回路と、電流生成回路23とを分離して(独立して)、各回路のそれぞれで零調整を実行することが可能であることから、各回路のオフセットを個別にキャンセルすることができ、これにより、各回路が有するダイナミックレンジを無駄なく利用することができる。   Also, according to the current sensor 1A, unlike the current sensor 1, the negative feedback current generation unit 7 is separated from the circuit including the differential amplifier 21 and the adder circuit 22 and the current generation circuit 23, which constitute the negative feedback current generation unit 7. Since it is possible to perform zero adjustment in each circuit (independently), the offset of each circuit can be canceled individually, thereby using the dynamic range of each circuit without waste can do.

1 電流センサ
2 磁気コア
3 ホール素子
6 コイル
7 負帰還電流生成部
8 終端抵抗
9 D/A変換部
11 A/D変換部
100 測定電路
D1 調整用データ
D2 電圧データ
I2 負帰還電流
V1 出力電圧
V2 検出電圧
Vad 調整用電圧
φ1,φ2 磁束
1 Current sensor
2 Magnetic core
3 Hall element
6 coils
7 Negative feedback current generator
8 Terminal resistance
9 D / A converter 11 A / D converter 100 Measurement circuit D1 Adjustment data D2 Voltage data I2 Negative feedback current V1 Output voltage V2 Detection voltage Vad Adjustment voltage φ1, φ2 Magnetic flux

Claims (6)

内部に測定対象が挿通される磁気コアと、当該磁気コアに配置された磁電変換素子と、前記磁気コアに巻回された負帰還コイルと、前記磁電変換素子の出力電圧に基づいて前記負帰還コイルに前記磁気コア内の磁束を打ち消す負帰還電流を出力する負帰還電流生成部と、前記負帰還コイルに接続されて前記負帰還電流を電圧に変換してセンサ出力として出力する電流電圧変換部とを備えている零磁束制御型電流センサであって、
調整用データを入力すると共に当該調整用データで示される電圧値で調整用電圧を出力するD/A変換部と、
前記センサ出力を入力すると共に当該センサ出力の電圧値を示す出力データを出力するA/D変換部と、
処理部とを備え、
前記負帰還電流生成部は、前記磁電変換素子の前記出力電圧と共に前記調整用電圧を入力して、当該出力電圧および当該調整用電圧に基づいて前記負帰還電流を生成可能に構成され、
前記処理部は、
前記磁電変換素子を停止状態に移行させる第1停止処理と、
前記磁電変換素子の停止状態において前記調整用データを変更することにより、前記調整用電圧を正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて前記磁気コアを消磁する第1消磁処理と、
前記磁電変換素子を停止状態から作動状態に移行させる第1作動処理と、
前記磁電変換素子の作動状態において前記D/A変換部に前記調整用データを出力すると共に当該調整用データを変更して前記調整用電圧の前記電圧値を調整しつつ前記出力データで示される前記センサ出力の前記電圧値が零ボルトになる当該調整用電圧の作動時零調整電圧値を示す当該調整用データのデータ値を作動時零調整電圧データ値として特定する作動時零調整処理と、
前記磁電変換素子を作動状態から停止状態に移行させる第2停止処理と、
前記磁電変換素子の停止状態において前記調整用データを変更することにより、前記調整用電圧を正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて前記磁気コアを消磁する第2消磁処理と、
前記磁電変換素子を停止状態から作動状態に移行させると共に前記D/A変換部に前記作動時零調整電圧データ値の前記調整用データを出力して前記作動時零調整電圧値の前記調整用電圧を前記負帰還電流生成部に出力させる電圧出力処理とを順に実行する零磁束制御型電流センサ。
A magnetic core into which a measurement target is inserted, a magnetoelectric conversion element disposed in the magnetic core, a negative feedback coil wound around the magnetic core, and the negative feedback based on an output voltage of the magnetoelectric conversion element A negative feedback current generator that outputs a negative feedback current that cancels the magnetic flux in the magnetic core to the coil; and a current-voltage converter that is connected to the negative feedback coil and converts the negative feedback current into a voltage and outputs it as a sensor output A zero magnetic flux control type current sensor comprising:
A D / A converter that inputs the adjustment data and outputs the adjustment voltage at the voltage value indicated by the adjustment data;
An A / D converter that inputs the sensor output and outputs output data indicating a voltage value of the sensor output;
A processing unit,
The negative feedback current generator is configured to input the adjustment voltage together with the output voltage of the magnetoelectric conversion element, and to generate the negative feedback current based on the output voltage and the adjustment voltage,
The processor is
A first stop process for shifting the magnetoelectric conversion element to a stop state;
By changing the adjustment data while the magnetoelectric conversion element is stopped, the fluctuation voltage is gradually attenuated while the adjustment voltage is changed alternately between the positive side and the negative side, thereby demagnetizing the magnetic core. Degaussing treatment,
A first operation process for shifting the magnetoelectric conversion element from a stop state to an operation state;
The adjustment data is output to the D / A conversion unit in an operating state of the magnetoelectric conversion element, and the adjustment data is changed to adjust the voltage value of the adjustment voltage and to be indicated by the output data. A zero adjustment process during operation for specifying the data value of the adjustment data indicating the zero adjustment voltage value during operation of the adjustment voltage when the voltage value of the sensor output is zero volts, as the zero adjustment voltage data value during operation;
A second stopping process for shifting the magnetoelectric conversion element from an operating state to a stopping state;
By changing the adjustment data in the stopped state of the magnetoelectric conversion element, the adjustment voltage is changed alternately between the positive side and the negative side, and the fluctuation range is gradually attenuated to demagnetize the magnetic core. Degaussing treatment,
The magnetoelectric conversion element is shifted from a stopped state to an operating state, and the adjustment data of the operation zero adjustment voltage data value is output to the D / A conversion unit to output the adjustment voltage of the operation zero adjustment voltage value. A zero-flux control type current sensor that sequentially executes voltage output processing for causing the negative feedback current generator to output the voltage.
前記処理部は、前記第1停止処理の実行後であって前記第1消磁処理の実行前の前記磁電変換素子の停止状態において、前記D/A変換部に前記調整用データを出力すると共に当該調整用データを変更して前記調整用電圧の前記電圧値を調整しつつ前記出力データで示される前記センサ出力の前記電圧値が零ボルトになる当該調整用電圧の停止時零調整電圧値を示す当該調整用データのデータ値を停止時零調整電圧データ値として特定する停止時零調整処理を実行し、
前記第2停止処理において、前記調整用データを前記停止時零調整電圧データ値に設定して前記調整用電圧を前記停止時零調整電圧値に設定した状態において前記磁電変換素子を前記作動状態から前記停止状態に移行させる請求項1記載の零磁束制御型電流センサ。
The processing unit outputs the adjustment data to the D / A conversion unit in the stop state of the magnetoelectric conversion element after the execution of the first stop process and before the execution of the first degaussing process. Indicates the zero adjustment voltage value when the adjustment voltage is stopped when the voltage value of the sensor output indicated by the output data becomes zero volts while changing the adjustment data to adjust the voltage value of the adjustment voltage Execute zero stop adjustment processing that specifies the data value of the adjustment data as stop zero adjustment voltage data value,
In the second stop process, in the state where the adjustment data is set to the stop zero adjustment voltage data value and the adjustment voltage is set to the stop zero adjustment voltage value, the magnetoelectric conversion element is moved from the operating state. The zero flux control type current sensor according to claim 1, wherein the zero flux control type current sensor is shifted to the stop state.
前記センサ出力および零ボルトの基準電圧を入力すると共に当該センサ出力および当該基準電圧のうちの任意の一方を前記A/D変換部に出力する切替スイッチを備え、
前記処理部は、
前記停止時零調整処理の実行前までに前記切替スイッチに対する制御を実行して前記基準電圧を前記A/D変換部に出力させると共に当該A/D変換部が当該基準電圧を入力しているときに出力する前記出力データのデータ値を第0ADデータ値として取得し、
前記停止時零調整処理において、前記D/A変換部に前記調整用データの前記データ値として第1DAデータ値を出力しているときに前記A/D変換部が出力する前記出力データの前記データ値を第1ADデータ値として取得し、前記D/A変換部に前記調整用データの前記データ値として第2DAデータ値を出力しているときに前記A/D変換部が出力する前記出力データの前記データ値を第2ADデータ値として取得し、かつ当該第0ADデータ値、当該第1DAデータ値、当該第1ADデータ値、当該第2DAデータ値および当該第2ADデータ値に基づいて、前記センサ出力が零ボルトになる前記調整用データの前記データ値を零出力データ値として特定する零出力データ特定処理を実行すると共に、前記調整用データの前記データ値を前記零出力データ値を基準として正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させながら前記センサ出力を零ボルトにする請求項2記載の零磁束制御型電流センサ。
A switch for inputting the sensor output and a reference voltage of zero volts and outputting any one of the sensor output and the reference voltage to the A / D converter,
The processor is
When the control for the changeover switch is executed and the reference voltage is output to the A / D converter before the zero adjustment processing at the time of stop is executed, and the reference voltage is input to the A / D converter A data value of the output data to be output to the 0th AD data value,
In the stop zero adjustment process, the data of the output data output by the A / D converter when the first DA data value is output as the data value of the adjustment data to the D / A converter A value is acquired as a first AD data value, and the output data output by the A / D converter when the second DA data value is output as the data value of the adjustment data to the D / A converter. The sensor value is acquired as a second AD data value, and the sensor output is based on the zeroth AD data value, the first DA data value, the first AD data value, the second DA data value, and the second AD data value. Performing zero output data specifying processing for specifying the data value of the adjustment data to be zero volts as a zero output data value, and the data of the adjustment data Positive and zero flux-controlling current sensor according to claim 2 wherein the zero volts the sensor output while gradually attenuating the fluctuation range while varying alternately on the negative side as a reference the zero-output data values.
前記センサ出力および零ボルトの基準電圧を入力すると共に当該センサ出力および当該基準電圧のうちの任意の一方を前記A/D変換部に出力する切替スイッチを備え、
前記処理部は、
前記作動時零調整処理の実行前までに前記切替スイッチに対する制御を実行して前記基準電圧を前記A/D変換部に出力させると共に当該A/D変換部が当該基準電圧を入力しているときに出力する前記出力データのデータ値を第0ADデータ値として取得し、
前記作動時零調整処理において、前記D/A変換部に前記調整用データの前記データ値として第1DAデータ値を出力しているときに前記A/D変換部が出力する前記出力データの前記データ値を第1ADデータ値として取得し、前記D/A変換部に前記調整用データの前記データ値として第2DAデータ値を出力しているときに前記A/D変換部が出力する前記出力データの前記データ値を第2ADデータ値として取得し、かつ当該第0ADデータ値、当該第1DAデータ値、当該第1ADデータ値、当該第2DAデータ値および当該第2ADデータ値に基づいて、前記センサ出力が零ボルトになる前記調整用データの前記データ値を零出力データ値として特定する零出力データ特定処理を実行すると共に、前記調整用データの前記データ値を前記零出力データ値を基準として正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させながら前記センサ出力を零ボルトにする請求項1または2記載の零磁束制御型電流センサ。
A switch for inputting the sensor output and a reference voltage of zero volts and outputting any one of the sensor output and the reference voltage to the A / D converter,
The processor is
When the control for the changeover switch is executed before the zero adjustment process at the time of operation is executed to output the reference voltage to the A / D conversion unit and the A / D conversion unit inputs the reference voltage A data value of the output data to be output to the 0th AD data value,
In the operation zero adjustment process, the data of the output data output by the A / D converter when the first DA data value is output as the data value of the adjustment data to the D / A converter A value is acquired as a first AD data value, and the output data output by the A / D converter when the second DA data value is output as the data value of the adjustment data to the D / A converter. The sensor value is acquired as a second AD data value, and the sensor output is based on the zeroth AD data value, the first DA data value, the first AD data value, the second DA data value, and the second AD data value. Performing zero output data specifying processing for specifying the data value of the adjustment data to be zero volts as a zero output data value, and the data of the adjustment data Claim 1 or 2 zero flux-controlling current sensor according to zero volts the sensor output while gradually attenuating the fluctuation range while varying alternately positive and negative sides relative to the said zero-output data values.
前記処理部は、前記第2停止処理の実行後、前記第2消磁処理の実行前に、前記磁電変換素子の停止状態において前記D/A変換部に前記調整用データを出力すると共に当該調整用データの前記データ値を前記停止時零調整電圧データ値を起点として変更して当該調整用電圧の電圧値を前記停止時零調整電圧値を起点として調整しつつ前記出力データで示される前記センサ出力が零ボルトになる当該調整用電圧の2次停止時零調整電圧値を示す当該調整用データのデータ値を2次停止時零調整電圧データ値として特定する2次停止時零調整処理を実行し、
前記第2消磁処理では、前記磁電変換素子の停止状態において前記調整用データの前記データ値を前記2次停止時零調整電圧データ値を基準として正側および負側に交互に変更しつつ徐々に当該2次停止時零調整電圧データ値に収束させて前記調整用電圧の前記電圧値を前記2次停止時零調整電圧値を基準として正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて当該2次停止時零調整電圧値に収束させることにより前記磁気コアを消磁する請求項1から4のいずれかに記載の零磁束制御型電流センサ。
The processing unit outputs the adjustment data to the D / A conversion unit in a stopped state of the magnetoelectric conversion element and before the execution of the second degaussing process after the execution of the second stop process. The sensor output indicated by the output data while changing the data value of the data from the zero adjustment voltage data value at the time of stop and adjusting the voltage value of the adjustment voltage from the zero adjustment voltage value at the time of stop The secondary stop zero adjustment process is performed to specify the data value of the adjustment data indicating the zero adjustment voltage value at the secondary stop of the adjustment voltage at which the adjustment voltage becomes zero volts as the zero adjustment voltage data value at the secondary stop. ,
In the second degaussing process, the data value of the adjustment data is gradually changed to a positive side and a negative side with reference to the secondary adjustment zero adjustment voltage data value in a stopped state of the magnetoelectric conversion element. The voltage value of the adjustment voltage is converged to the zero-adjustment voltage data value at the time of secondary stop, and gradually fluctuates while the voltage value of the adjustment voltage is alternately changed positively and negatively with reference to the zero-adjustment voltage value at the time of secondary stop. The zero magnetic flux control type current sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnetic core is demagnetized by attenuating and converging to a zero adjustment voltage value at the time of secondary stop.
内部に測定対象が挿通される磁気コアと、当該磁気コアに配置された磁電変換素子と、前記磁気コアに巻回された負帰還コイルと、前記磁電変換素子の出力電圧に基づいて前記負帰還コイルに前記磁気コア内の磁束を打ち消す負帰還電流を出力する負帰還電流生成部と、前記負帰還コイルに接続されて前記負帰還電流を電圧に変換してセンサ出力として出力する電流電圧変換部とを備え、前記負帰還電流生成部が、前記磁電変換素子の前記出力電圧と共に調整用電圧を入力して、当該出力電圧および当該調整用電圧に基づいて前記負帰還電流を生成可能に構成されている零磁束制御型電流センサに対する零調整方法であって、
前記磁電変換素子を停止状態に移行させる第1停止処理と、
前記調整用電圧を正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて前記磁気コアを消磁する第1消磁処理と、
前記磁電変換素子を停止状態から作動状態に移行させる第1作動処理と、
前記磁電変換素子の作動状態において前記負帰還電流生成部に前記調整用電圧を出力すると共に、当該調整用電圧を調整しつつ前記センサ出力が零ボルトになる当該調整用電圧の電圧値を作動時零調整電圧値として特定する作動時零調整処理と、
前記磁電変換素子を作動状態から停止状態に移行させる第2停止処理と、
前記調整用電圧を正側および負側に交互に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて前記磁気コアを消磁する第2消磁処理と、
前記磁電変換素子を停止状態から作動状態に移行させると共に前記負帰還電流生成部に前記作動時零調整電圧値の前記調整用電圧を出力させる電圧出力処理とを順に実行する零磁束制御型電流センサに対する零調整方法。
A magnetic core into which a measurement target is inserted, a magnetoelectric conversion element disposed in the magnetic core, a negative feedback coil wound around the magnetic core, and the negative feedback based on an output voltage of the magnetoelectric conversion element A negative feedback current generator that outputs a negative feedback current that cancels the magnetic flux in the magnetic core to the coil; and a current-voltage converter that is connected to the negative feedback coil and converts the negative feedback current into a voltage and outputs it as a sensor output And the negative feedback current generator is configured to receive the adjustment voltage together with the output voltage of the magnetoelectric conversion element, and to generate the negative feedback current based on the output voltage and the adjustment voltage. A zero adjustment method for a zero magnetic flux control type current sensor,
A first stop process for shifting the magnetoelectric conversion element to a stop state;
A first degaussing process of demagnetizing the magnetic core by gradually attenuating the fluctuation range while alternately changing the adjustment voltage to the positive side and the negative side;
A first operation process for shifting the magnetoelectric conversion element from a stop state to an operation state;
In the operating state of the magnetoelectric conversion element, the adjustment voltage is output to the negative feedback current generator, and the voltage value of the adjustment voltage at which the sensor output becomes zero volts while adjusting the adjustment voltage is Zero adjustment processing during operation that specifies the zero adjustment voltage value;
A second stopping process for shifting the magnetoelectric conversion element from an operating state to a stopping state;
A second degaussing process of demagnetizing the magnetic core by gradually attenuating the fluctuation range while alternately changing the adjustment voltage to the positive side and the negative side;
A zero magnetic flux control type current sensor that sequentially executes a voltage output process for causing the magnetoelectric conversion element to shift from a stopped state to an operating state and causing the negative feedback current generator to output the adjustment voltage of the zero adjustment voltage value during operation. Zero adjustment method for.
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