JP3007553B2 - 電流センサ - Google Patents
電流センサInfo
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- coil
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
- G01R15/207—Constructional details independent of the type of device used
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電流センサに関するも
のである。さらに詳しくは、ギャップを有する環状の磁
心に測定電流を通電させるためのコイルを設け、ギャッ
プ間に磁気検出素子を介在させ、磁気検出素子の出力を
増幅する増幅回路を基板上に設けてある電流センサに関
する。
のである。さらに詳しくは、ギャップを有する環状の磁
心に測定電流を通電させるためのコイルを設け、ギャッ
プ間に磁気検出素子を介在させ、磁気検出素子の出力を
増幅する増幅回路を基板上に設けてある電流センサに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上述のごとき電流センサとして
は、特開平３−２９８６２号、特開平５−５２８７１号
及び特表平６−５０２９２２号公報に記載のものが知ら
れている。一方、近年において、エアコンや電源装置等
の電気製品の小型化に付随して、電流センサもコンパク
トな寸法に設計し、実装対象基板に対し狭い範囲で実装
可能であることが望まれている。
は、特開平３−２９８６２号、特開平５−５２８７１号
及び特表平６−５０２９２２号公報に記載のものが知ら
れている。一方、近年において、エアコンや電源装置等
の電気製品の小型化に付随して、電流センサもコンパク
トな寸法に設計し、実装対象基板に対し狭い範囲で実装
可能であることが望まれている。
【０００３】しかるに、第一の公報にあっては、Ｕ字状
の導体を磁心に跨がせると共に基板上の印刷回路と接合
することによって、測定電流通電用の一次コイルを形成
している。そして、高電圧の電流が流れるコイル部分の
絶縁性を向上させると共に、コイルから発生する電界ノ
イズをノイズを低減させるために、増幅回路や特にホー
ル素子を一次コイルから遠ざける必要があり、しかも、
一次コイル自体も基板上の各印刷回路間の絶縁性確保の
ために多くの占有面積を必要とするので、電流センサ全
体をコンパクト化するには限界があった。
の導体を磁心に跨がせると共に基板上の印刷回路と接合
することによって、測定電流通電用の一次コイルを形成
している。そして、高電圧の電流が流れるコイル部分の
絶縁性を向上させると共に、コイルから発生する電界ノ
イズをノイズを低減させるために、増幅回路や特にホー
ル素子を一次コイルから遠ざける必要があり、しかも、
一次コイル自体も基板上の各印刷回路間の絶縁性確保の
ために多くの占有面積を必要とするので、電流センサ全
体をコンパクト化するには限界があった。
【０００４】また、第二の公報にあっては、測定電流通
電用のコイルをボビンに巻回して磁心を貫通させ、増幅
回路等を有する基板と磁心の平面を直交させることでコ
イルを基板から離隔し、それらの間の絶縁性を確保して
いる。したがって、磁心が基板から突出することとな
り、当然、電流センサの実装のために大きな占有容積が
必要であり、しかも、ホール素子の厚みに加えて基板の
厚み分だけ磁心のギャップが余分に必要でホール素子に
よる感度が劣化せざるを得なかった。
電用のコイルをボビンに巻回して磁心を貫通させ、増幅
回路等を有する基板と磁心の平面を直交させることでコ
イルを基板から離隔し、それらの間の絶縁性を確保して
いる。したがって、磁心が基板から突出することとな
り、当然、電流センサの実装のために大きな占有容積が
必要であり、しかも、ホール素子の厚みに加えて基板の
厚み分だけ磁心のギャップが余分に必要でホール素子に
よる感度が劣化せざるを得なかった。
【０００５】更に、第三の公報には、磁心に対して巻回
済のコイルの容易に装着することのできる電流センサに
関するものであるが、コイルと基板の具体的な関係につ
いては開示されていない。
済のコイルの容易に装着することのできる電流センサに
関するものであるが、コイルと基板の具体的な関係につ
いては開示されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術に鑑み
て、本発明は、実装対象基板に対して狭い範囲で実装で
きるにもかかわらず、測定電流の流れるコイルに対する
絶縁性と磁気検出素子による感度が良く、電界ノイズの
影響をも受け難い電流センサを提供することを目的とす
る。
て、本発明は、実装対象基板に対して狭い範囲で実装で
きるにもかかわらず、測定電流の流れるコイルに対する
絶縁性と磁気検出素子による感度が良く、電界ノイズの
影響をも受け難い電流センサを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる電流センサの第一の特徴構成は、ギ
ャップを有する環状の磁心に測定電流を通電させるため
のコイルを設け、前記ギャップ間に磁気検出素子を介在
させ、磁気検出素子の出力を増幅する増幅回路を基板上
に設けてある構成において、前記基板が、前記磁気検出
素子及び増幅回路を有する主部と、少なくとも前記コイ
ルの巻回部に対応する位置で切り欠かれた切欠部と、こ
の切欠部の下側で前記主部の一側より横方向に張出す張
出部とを備え、前記増幅回路に対する入出力端子を前記
主部の下辺より突出させ、前記磁心の対向辺のうちの一
辺に前記巻回部を設ける一方、その他辺を前記張出部に
平行に接触させる姿勢で基板に取り付けて前記主部に実
装した前記磁気検出素子を前記ギャップ間に介在させ、
前記コイルの両端子を前記張出部のうち前記磁心の取付
側とは反対側の裏面を通過させて前記張出部の下辺より
突出させると共にこれら両端子を前記反対面に固定した
ことにある。
め、本発明にかかる電流センサの第一の特徴構成は、ギ
ャップを有する環状の磁心に測定電流を通電させるため
のコイルを設け、前記ギャップ間に磁気検出素子を介在
させ、磁気検出素子の出力を増幅する増幅回路を基板上
に設けてある構成において、前記基板が、前記磁気検出
素子及び増幅回路を有する主部と、少なくとも前記コイ
ルの巻回部に対応する位置で切り欠かれた切欠部と、こ
の切欠部の下側で前記主部の一側より横方向に張出す張
出部とを備え、前記増幅回路に対する入出力端子を前記
主部の下辺より突出させ、前記磁心の対向辺のうちの一
辺に前記巻回部を設ける一方、その他辺を前記張出部に
平行に接触させる姿勢で基板に取り付けて前記主部に実
装した前記磁気検出素子を前記ギャップ間に介在させ、
前記コイルの両端子を前記張出部のうち前記磁心の取付
側とは反対側の裏面を通過させて前記張出部の下辺より
突出させると共にこれら両端子を前記反対面に固定した
ことにある。
【０００８】また、本発明の第二の特徴構成は、上記第
一の特徴構成に加え、前記磁気検出素子を前記主部にお
ける前記一側に実装し、前記基板上のアースパターンを
この磁気検出素子と前記コイルとの間に設けたことにあ
る。
一の特徴構成に加え、前記磁気検出素子を前記主部にお
ける前記一側に実装し、前記基板上のアースパターンを
この磁気検出素子と前記コイルとの間に設けたことにあ
る。
【０００９】また、本発明の第三の特徴構成は、上記第
二の特徴構成に加え、前記磁心が金属薄板の績層体であ
り、この磁心の前記一辺に前記巻回部との絶縁用管を緊
密に嵌合させると共に前記対向辺に固定ピンを貫通さ
せ、この固定ピンの一端を前記アースパターンに固着し
て前記磁心を前記基板に固定したことにある。
二の特徴構成に加え、前記磁心が金属薄板の績層体であ
り、この磁心の前記一辺に前記巻回部との絶縁用管を緊
密に嵌合させると共に前記対向辺に固定ピンを貫通さ
せ、この固定ピンの一端を前記アースパターンに固着し
て前記磁心を前記基板に固定したことにある。
【００１０】また、本発明の第四の特徴構成は、上記第
三の特徴構成に加え、前記固定ピンを前記張出部の前記
裏面で前記アースパターンに固着したことにある。
三の特徴構成に加え、前記固定ピンを前記張出部の前記
裏面で前記アースパターンに固着したことにある。
【００１１】また、本発明の第五の特徴構成は、上記第
一〜第四の特徴構成に加え、前記ギャップをなす対向
面、及び、前記磁心における前記一辺上の表裏面がそれ
ぞれ互いにほぼ平行であり、前記巻回部が、前記一辺側
の前記対向面及び前記表裏面並びにそれらの間の角部に
ほぼ沿うように導線をあらかじめ角張らせて巻回するこ
とにより形成したものであり、前記導線の直径よりも前
記ギャップの間隔を幅広に形成したことにある。
一〜第四の特徴構成に加え、前記ギャップをなす対向
面、及び、前記磁心における前記一辺上の表裏面がそれ
ぞれ互いにほぼ平行であり、前記巻回部が、前記一辺側
の前記対向面及び前記表裏面並びにそれらの間の角部に
ほぼ沿うように導線をあらかじめ角張らせて巻回するこ
とにより形成したものであり、前記導線の直径よりも前
記ギャップの間隔を幅広に形成したことにある。
【００１２】
【作用】上記第一の特徴構成によれば、基板の切欠部に
コイルの巻回部を位置させると共に、切欠部の下側に位
置する張出部に磁心の他辺を平行に接触させる姿勢で基
板に取り付けることで、基板と巻回部との絶縁性を確保
しつつ、磁心及びコイルが基板から離隔・突出すること
を防ぐことができる。また、コイルの両端子を張出部の
うち磁心の取付側とは反対側の裏面を通過させて張出部
の下辺より突出させることで、これら両端子と磁心の他
辺とを絶縁し、更にこれら両端子を固定するに当っても
磁心等と十分絶縁された前記裏面を用いている。しか
も、前記主部に実装した磁気検出素子をギャップ間に介
在させ、ギャップ間に余分な基板を介在させないように
することで、磁気検出素子の感度を向上させている。加
えて、コイルと他の回路との絶縁性が良好であること、
及び、磁気検出素子が基板上に実装されていて配線が空
間を横切らないことより、電界ノイズの影響も受け難
い。
コイルの巻回部を位置させると共に、切欠部の下側に位
置する張出部に磁心の他辺を平行に接触させる姿勢で基
板に取り付けることで、基板と巻回部との絶縁性を確保
しつつ、磁心及びコイルが基板から離隔・突出すること
を防ぐことができる。また、コイルの両端子を張出部の
うち磁心の取付側とは反対側の裏面を通過させて張出部
の下辺より突出させることで、これら両端子と磁心の他
辺とを絶縁し、更にこれら両端子を固定するに当っても
磁心等と十分絶縁された前記裏面を用いている。しか
も、前記主部に実装した磁気検出素子をギャップ間に介
在させ、ギャップ間に余分な基板を介在させないように
することで、磁気検出素子の感度を向上させている。加
えて、コイルと他の回路との絶縁性が良好であること、
及び、磁気検出素子が基板上に実装されていて配線が空
間を横切らないことより、電界ノイズの影響も受け難
い。
【００１３】また、磁気検出素子の配線が空間を横切ら
ないことに加えて、上記第二の特徴構成のごとく、基板
上のアースパターンをこの磁気検出素子とコイルの間に
設けることで、電界ノイズから磁気検出素子及び増幅回
路をより有効にシールドすることが可能である。したが
って、磁気検出素子を前記主部上における切欠部側の前
記一側に実装でき、かかる配置により基板上における磁
心の占有面積を更に低減させることができる。
ないことに加えて、上記第二の特徴構成のごとく、基板
上のアースパターンをこの磁気検出素子とコイルの間に
設けることで、電界ノイズから磁気検出素子及び増幅回
路をより有効にシールドすることが可能である。したが
って、磁気検出素子を前記主部上における切欠部側の前
記一側に実装でき、かかる配置により基板上における磁
心の占有面積を更に低減させることができる。
【００１４】また、上記第三の特徴構成によれば、金属
薄板の績層体を絶縁用管を貫通させると共に、この績層
体に貫通させたピンをアースパターンに固着するだけの
簡素な工程で、磁心の組立と固定とを同時に行うことが
できる。
薄板の績層体を絶縁用管を貫通させると共に、この績層
体に貫通させたピンをアースパターンに固着するだけの
簡素な工程で、磁心の組立と固定とを同時に行うことが
できる。
【００１５】更に、上記第四の特徴構成によれば、固定
ピンをコイルの両端子と共に張出部の前記裏面において
同工程でハンダ付け等で固着でき、製造工程をより一層
簡素化することが可能である。
ピンをコイルの両端子と共に張出部の前記裏面において
同工程でハンダ付け等で固着でき、製造工程をより一層
簡素化することが可能である。
【００１６】一方、上記第五の特徴構成によれば、前記
ギャップを介してあらかじめ巻回済みのコイルを磁心に
装着できて、製造工程を簡略化できるのであるが、この
コイルの巻回部を上述の如く角張らせて形成しておくこ
とにより、表裏方向に対する巻回部の厚みを小さくし、
ギャップを幅狭にすることが可能である。
ギャップを介してあらかじめ巻回済みのコイルを磁心に
装着できて、製造工程を簡略化できるのであるが、この
コイルの巻回部を上述の如く角張らせて形成しておくこ
とにより、表裏方向に対する巻回部の厚みを小さくし、
ギャップを幅狭にすることが可能である。
【００１７】
【発明の効果】このように、上記本発明にかかる電流セ
ンサの第一の特徴構成によれば、磁心及びコイルが基板
から離隔・突出することを防いで全体を薄型に構成する
ことで実装対象基板に対する実装範囲を狭く抑えつつ、
測定電流の流れるコイル及びその両端子に対する絶縁性
と磁気検出素子による感度が良好で、電界ノイズの影響
をも受け難い電流センサを提供することが可能となっ
た。
ンサの第一の特徴構成によれば、磁心及びコイルが基板
から離隔・突出することを防いで全体を薄型に構成する
ことで実装対象基板に対する実装範囲を狭く抑えつつ、
測定電流の流れるコイル及びその両端子に対する絶縁性
と磁気検出素子による感度が良好で、電界ノイズの影響
をも受け難い電流センサを提供することが可能となっ
た。
【００１８】また、上記第二の特徴構成によれば、電界
ノイズをより十分に遮断できながら、さらにコンパクト
な電流センサを製造できるようになり、上記第三、第四
の特徴構成によれば、その構造及び製造工程を簡素化し
得るに至った。
ノイズをより十分に遮断できながら、さらにコンパクト
な電流センサを製造できるようになり、上記第三、第四
の特徴構成によれば、その構造及び製造工程を簡素化し
得るに至った。
【００１９】さらに、上記第五の特徴構成によれば、製
造工程をより簡略にし、表裏方向に対する巻回部の厚み
を小さくすることで電流センサをより薄型にすると共
に、ギャップを幅狭にして感度をさらに向上させること
が可能となった。
造工程をより簡略にし、表裏方向に対する巻回部の厚み
を小さくすることで電流センサをより薄型にすると共
に、ギャップを幅狭にして感度をさらに向上させること
が可能となった。
【００２０】
【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。本発明にかかる電流センサ１は、大略、ギャッ
プ３ａを有する管状の磁心３と、測定電流を通電させる
ためのコイル４と、前記ギャップ３ａに挿入配置するた
めの磁気検出素子５と、磁気検出素子５の出力を増幅す
る増幅回路６を有する基板とを備えている。これら基板
の下辺には、２本の測定電流のための端子４ｂ，４ｂ及
び増幅回路に対する４本の入出力端子８が突出してお
り、通常は実装対象基板に対し、前記基板２を直交させ
る姿勢で実装ができるように構成してある。なお、図面
では省略するが、先の端子４ｂ及び入出力端子８の先端
側部を除いてエポキシ樹脂にディッピングすることで、
その全体を一体化するように固めてある。
明する。本発明にかかる電流センサ１は、大略、ギャッ
プ３ａを有する管状の磁心３と、測定電流を通電させる
ためのコイル４と、前記ギャップ３ａに挿入配置するた
めの磁気検出素子５と、磁気検出素子５の出力を増幅す
る増幅回路６を有する基板とを備えている。これら基板
の下辺には、２本の測定電流のための端子４ｂ，４ｂ及
び増幅回路に対する４本の入出力端子８が突出してお
り、通常は実装対象基板に対し、前記基板２を直交させ
る姿勢で実装ができるように構成してある。なお、図面
では省略するが、先の端子４ｂ及び入出力端子８の先端
側部を除いてエポキシ樹脂にディッピングすることで、
その全体を一体化するように固めてある。
【００２１】本実施例にかかる電流センサ１は、図４に
示すように、端子４ｂ、４ｂ間に１００〜２００Ｖの商
用電源を接続することで、コイル４を介して磁心３の環
状経路に磁界Ｈを発生させる。そして、この磁界Ｈの変
動を磁気検出素子５により検出することで、測定電流の
変動を検知する。
示すように、端子４ｂ、４ｂ間に１００〜２００Ｖの商
用電源を接続することで、コイル４を介して磁心３の環
状経路に磁界Ｈを発生させる。そして、この磁界Ｈの変
動を磁気検出素子５により検出することで、測定電流の
変動を検知する。
【００２２】本実施例における磁気検出素子５には４つ
の端子を有するホ−ル素子を用いている。図４における
磁気検出素子５の右端に並んだ４つの端子のうち、最上
部の端子には、図示省略するが、周知の定電流回路を接
続してある。ところで、本来、磁気検出素子５の上から
２番目及び４番目の端子の出力電圧の差が磁界の変動を
検出するための信号となる。但し、本実施例では、増幅
回路６を構成する第一のオペアンプ６ｂを３番目及び４
番目の端子間に接続することで、４番目の端子の電圧を
０Ｖに維持してあるので、上から２番目の端子の出力電
圧のみを測定すれば足りる。磁界Ｈの変動に応じて変動
する当該２番目の端子の電圧出力は、増幅回路６中の第
二のオペアンプ６ｃにより増幅されて、ＯＵＴ端子より
出力する。なお、この増幅回路６に対する入出力端子８
は、ＯＵＴ端子の他、＋１５Ｖ、−１５Ｖ及びＧＮＤ端
子を備えている。
の端子を有するホ−ル素子を用いている。図４における
磁気検出素子５の右端に並んだ４つの端子のうち、最上
部の端子には、図示省略するが、周知の定電流回路を接
続してある。ところで、本来、磁気検出素子５の上から
２番目及び４番目の端子の出力電圧の差が磁界の変動を
検出するための信号となる。但し、本実施例では、増幅
回路６を構成する第一のオペアンプ６ｂを３番目及び４
番目の端子間に接続することで、４番目の端子の電圧を
０Ｖに維持してあるので、上から２番目の端子の出力電
圧のみを測定すれば足りる。磁界Ｈの変動に応じて変動
する当該２番目の端子の電圧出力は、増幅回路６中の第
二のオペアンプ６ｃにより増幅されて、ＯＵＴ端子より
出力する。なお、この増幅回路６に対する入出力端子８
は、ＯＵＴ端子の他、＋１５Ｖ、−１５Ｖ及びＧＮＤ端
子を備えている。
【００２３】前記基板は、図１〜３に示すように、磁気
検出素子５及び増幅回路６を有する主部と、コイル４の
巻回部４ａに対応する部分で長方形に切り欠かれた切欠
部２２と、この切欠部２２の下側で前記主部２１の一側
２１ａより横方向に張り出す張出部２３とを備えてい
る。また、増幅回路６に対する先の入出力端子８は、主
部２１の下辺より突出している。なお、同図における符
号６ａはオペアンプ等の増幅回路６に含まれる電子部品
の一部を示し、各図において基板２上の印刷回路はアー
スパターン７ａ，７ｂ等の一部を除き図示を省略してあ
る。
検出素子５及び増幅回路６を有する主部と、コイル４の
巻回部４ａに対応する部分で長方形に切り欠かれた切欠
部２２と、この切欠部２２の下側で前記主部２１の一側
２１ａより横方向に張り出す張出部２３とを備えてい
る。また、増幅回路６に対する先の入出力端子８は、主
部２１の下辺より突出している。なお、同図における符
号６ａはオペアンプ等の増幅回路６に含まれる電子部品
の一部を示し、各図において基板２上の印刷回路はアー
スパターン７ａ，７ｂ等の一部を除き図示を省略してあ
る。
【００２４】先の磁心３は、磁気軟鉄などの金属薄板の
積層体であり、この磁心３の対向辺のうちの一辺３ｂに
は、コイル４の巻回部４ａとの絶縁用管Ｔを緊密に外嵌
させてある。そして、薄い絶縁層を有する銅製の導線を
あらかじめ巻回してコイル４の巻回部４ａを形成してお
くと共に、この一辺３ｂを直線状に形成することで、先
のギャップ３ａを介して絶縁用管Ｔ及び巻回部４ａを挿
入可能とし、工程の簡素化を図っている。
積層体であり、この磁心３の対向辺のうちの一辺３ｂに
は、コイル４の巻回部４ａとの絶縁用管Ｔを緊密に外嵌
させてある。そして、薄い絶縁層を有する銅製の導線を
あらかじめ巻回してコイル４の巻回部４ａを形成してお
くと共に、この一辺３ｂを直線状に形成することで、先
のギャップ３ａを介して絶縁用管Ｔ及び巻回部４ａを挿
入可能とし、工程の簡素化を図っている。
【００２５】一方、磁心３の対向辺のうちの他辺３ｃに
は、その左右に下側から一対の貫通溝３ｅ，３ｅを形成
してある。これらの貫通溝３ｅ，３ｅにそれぞれ溝より
少し径の大きな固定ピンＰ，Ｐを強制的に貫通させるこ
とで、先の絶縁用管Ｔと相まって磁心３を構成する績層
体どうしを互いに圧接させると共にこれらが互いにずれ
ることを防いでいる。各固定ピンＰ，Ｐの頭部は膨大し
ており、ピンから績層体は脱落しない。
は、その左右に下側から一対の貫通溝３ｅ，３ｅを形成
してある。これらの貫通溝３ｅ，３ｅにそれぞれ溝より
少し径の大きな固定ピンＰ，Ｐを強制的に貫通させるこ
とで、先の絶縁用管Ｔと相まって磁心３を構成する績層
体どうしを互いに圧接させると共にこれらが互いにずれ
ることを防いでいる。各固定ピンＰ，Ｐの頭部は膨大し
ており、ピンから績層体は脱落しない。
【００２６】磁心３は、その他辺３ｃを張出部２３に平
行に接触させる姿勢で基板２に取り付けて、主部２１の
前記一側２１ａに実装した磁気検出素子５をギャップ３
ａ間に介在させてある。すなわち、主部２１の切欠部２
２側である前記一側２１ａに磁気検出素子５を設けるこ
とで、主部２１上で磁心３が電子部品実装や印刷回路形
成の妨げとならないようにしている。
行に接触させる姿勢で基板２に取り付けて、主部２１の
前記一側２１ａに実装した磁気検出素子５をギャップ３
ａ間に介在させてある。すなわち、主部２１の切欠部２
２側である前記一側２１ａに磁気検出素子５を設けるこ
とで、主部２１上で磁心３が電子部品実装や印刷回路形
成の妨げとならないようにしている。
【００２７】このように磁気検出素子５をコイル４に近
接させると電界ノイズの影響が懸念させるが、磁気検出
素子５とコイル４との間に基板２の表裏にわたってア−
スパタ−ン７ａ、７ｂを設けて、磁気検出素子５や増幅
回路６に対するコイル４の電界ノイズを遮断する。ま
た、磁心３の取付面である表面Ｆのア−スパタ−ン７ａ
は、主部２１における前記一側２１ａ及び張出部２３に
沿って設けることで磁心３と重ね合せ、その接触をより
確実なものとしている。なお、表裏のア−スパタ−ン７
ａ，７ｂはスル−ホ−ルにより互いに電気的に連結して
ある。
接させると電界ノイズの影響が懸念させるが、磁気検出
素子５とコイル４との間に基板２の表裏にわたってア−
スパタ−ン７ａ、７ｂを設けて、磁気検出素子５や増幅
回路６に対するコイル４の電界ノイズを遮断する。ま
た、磁心３の取付面である表面Ｆのア−スパタ−ン７ａ
は、主部２１における前記一側２１ａ及び張出部２３に
沿って設けることで磁心３と重ね合せ、その接触をより
確実なものとしている。なお、表裏のア−スパタ−ン７
ａ，７ｂはスル−ホ−ルにより互いに電気的に連結して
ある。
【００２８】上記固定ピンＰ，Ｐのうち図２における左
側のものの一端を、符号Ｗ１に示すように磁心３の取付
面とは反対側の裏面Ｂのア−スパタ−ン７ｂにハンダ付
けで固着してある。この固着によって磁心３を基板２に
対して固定すると共に、磁心３のア−スパタ−ン７ｂに
対するア−スを確保している。固着されなかった他方の
ピンＰは、張出部２３に形成された穴を貫通すること
で、張出部２３に対する磁心３の傾きを防いでいる。
側のものの一端を、符号Ｗ１に示すように磁心３の取付
面とは反対側の裏面Ｂのア−スパタ−ン７ｂにハンダ付
けで固着してある。この固着によって磁心３を基板２に
対して固定すると共に、磁心３のア−スパタ−ン７ｂに
対するア−スを確保している。固着されなかった他方の
ピンＰは、張出部２３に形成された穴を貫通すること
で、張出部２３に対する磁心３の傾きを防いでいる。
【００２９】先のコイル４の端子４ｂ，４ｂは、張出部
２３のうちの上記裏面Ｂを通過させて張出部２３の下辺
より突出させると共に、符号Ｗ２に示すごとく回路パタ
ーンと同様に裏面Ｂに設けた固定部２３ａへこれら両端
子４ｂ，４ｂをハンダ付けで固着することにより、両端
子４ｂ，４ｂの間隔を一定に保持してある。固定部２３
ａは先の裏面Ｂのア−スパタ−ン７ｂから充分隔ててあ
り、コイル４とア−スパタ−ン７ｂとの間に十分な絶縁
性を確保してある。また、このように裏面Ｂにハンダ付
けによる固定部Ｗ１、Ｗ２を配置することで、これらの
ハンダ付けを同工程で行うことが可能であり、製造工程
の簡素化を図っている。
２３のうちの上記裏面Ｂを通過させて張出部２３の下辺
より突出させると共に、符号Ｗ２に示すごとく回路パタ
ーンと同様に裏面Ｂに設けた固定部２３ａへこれら両端
子４ｂ，４ｂをハンダ付けで固着することにより、両端
子４ｂ，４ｂの間隔を一定に保持してある。固定部２３
ａは先の裏面Ｂのア−スパタ−ン７ｂから充分隔ててあ
り、コイル４とア−スパタ−ン７ｂとの間に十分な絶縁
性を確保してある。また、このように裏面Ｂにハンダ付
けによる固定部Ｗ１、Ｗ２を配置することで、これらの
ハンダ付けを同工程で行うことが可能であり、製造工程
の簡素化を図っている。
【００３０】通常、上記電流センサ１は実装対象基板に
対し基板２の平面が直交する姿勢で実装するが、入出力
端子８及び端子４ｂを垂直に折り曲げて基板２が実装対
象基板と平行となるように実装することも可能である。
この場合においても、実装対象基板に対する電流センサ
１の突出量が少なくなるという実益がある。
対し基板２の平面が直交する姿勢で実装するが、入出力
端子８及び端子４ｂを垂直に折り曲げて基板２が実装対
象基板と平行となるように実装することも可能である。
この場合においても、実装対象基板に対する電流センサ
１の突出量が少なくなるという実益がある。
【００３１】上記磁心３及びコイル４は、図５に示す第
二実施例の如く形成することもできる。ここに、前記ギ
ャップ３ａをなす対向面３ｘ，３ｘ、及び、磁心３の表
裏面３ｙ，３ｚがそれぞれ互いにほぼ平行である点、並
びに、あらかじめ巻回部を形成してある点は第一実施例
と同様である。但し、本実施例において、前記巻回部４
ａが、磁心３のうちの直線状の一辺３ｂにおける対向面
３ｘ及び表裏面３ｙ，３ｚ並びにそれらの間の角部Ｃ
１，Ｃ２にほぼ沿うように導線を角張らせて略正方形状
に巻回することにより形成したものである点が異なる。
ギャップ３ａを通過する巻回部３ａは直線状であるた
め、先の第一実施例とは異なり、導線の直径Ｓ２よりも
ギャップ３ａの間隔Ｓ１を僅かに幅広に形成しておけば
よく、ギャップ３ａの減少分だけ磁気検出素子５による
検出感度も向上する。しかも、直線状の一辺３ｂに対す
る巻回部４ａの挿入に先だって絶縁用管Ｔを挿入するこ
とにより、導線の直径Ｓ２及び絶縁用管の厚みＳ３の合
計よりもャップ３ａの間隔Ｓ１を幅狭に抑えてある。図
面から明らかなように、表裏方向に対する巻回部４ａの
厚みＳ４は第一実施例よりも小さくなる。
二実施例の如く形成することもできる。ここに、前記ギ
ャップ３ａをなす対向面３ｘ，３ｘ、及び、磁心３の表
裏面３ｙ，３ｚがそれぞれ互いにほぼ平行である点、並
びに、あらかじめ巻回部を形成してある点は第一実施例
と同様である。但し、本実施例において、前記巻回部４
ａが、磁心３のうちの直線状の一辺３ｂにおける対向面
３ｘ及び表裏面３ｙ，３ｚ並びにそれらの間の角部Ｃ
１，Ｃ２にほぼ沿うように導線を角張らせて略正方形状
に巻回することにより形成したものである点が異なる。
ギャップ３ａを通過する巻回部３ａは直線状であるた
め、先の第一実施例とは異なり、導線の直径Ｓ２よりも
ギャップ３ａの間隔Ｓ１を僅かに幅広に形成しておけば
よく、ギャップ３ａの減少分だけ磁気検出素子５による
検出感度も向上する。しかも、直線状の一辺３ｂに対す
る巻回部４ａの挿入に先だって絶縁用管Ｔを挿入するこ
とにより、導線の直径Ｓ２及び絶縁用管の厚みＳ３の合
計よりもャップ３ａの間隔Ｓ１を幅狭に抑えてある。図
面から明らかなように、表裏方向に対する巻回部４ａの
厚みＳ４は第一実施例よりも小さくなる。
【００３２】本発明は、その技術的思想及び主要な特徴
構成から逸脱することなく、他の種々の形で実施するこ
とができる。前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に
すぎず、本発明を限定的に解釈してはならない。
構成から逸脱することなく、他の種々の形で実施するこ
とができる。前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に
すぎず、本発明を限定的に解釈してはならない。
【００３３】例えば、測定対象電流が低すぎたり高すぎ
る場合にはコイル４の巻回数を適宜変更することにより
適切なアンペアターン（ＡＴ）を得ることが可能であ
る。また、磁気検出素子や増幅回路６の構成も測定対象
電流に応じて変更可能である。磁心３をフェライト等に
より形成することも可能であるが、ピンＰを介しての基
板に対する取り付けやアース確保の容易さを考慮すれ
ば、上記実施例のごとく績層体を用いて磁心を形成する
方が優れている。
る場合にはコイル４の巻回数を適宜変更することにより
適切なアンペアターン（ＡＴ）を得ることが可能であ
る。また、磁気検出素子や増幅回路６の構成も測定対象
電流に応じて変更可能である。磁心３をフェライト等に
より形成することも可能であるが、ピンＰを介しての基
板に対する取り付けやアース確保の容易さを考慮すれ
ば、上記実施例のごとく績層体を用いて磁心を形成する
方が優れている。
【００３４】なお、特許請求の範囲の項に記した符号
は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものに
すぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定さ
れるものではない。
は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものに
すぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定さ
れるものではない。
【図１】エポキシ樹脂層を省略した本発明にかかる電流
センサの正面図である。
センサの正面図である。
【図２】図２の背面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】電流センサの概略回路図である。
【図５】第二実施例にかかるコイルと磁心との関係を示
す側面図である。
す側面図である。
３ａ ギャップ ３ 磁心 ４ コイル ５ 磁気検出素子 ６ 増幅回路 ２ 基板 ２１ 主部 ２２ 切欠部 ２１ａ 一側 ２３ 張出部 ８ 増幅回路に対する入出力端子 ３ｂ 磁心の対向辺の一辺 ３ｃ 磁心の対向辺の他辺 ４ｂ コイルの端子 Ｂ 裏面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 15/20 G01R 19/00 H01F 38/20 - 38/40
Claims (5)
- 【請求項１】 ギャップ（３ａ）を有する環状の磁心
（３）に測定電流を通電させるためのコイル（４）を設
け、前記ギャップ（３ａ）間に磁気検出素子（５）を介
在させ、磁気検出素子（５）の出力を増幅する増幅回路
（６）を基板（２）上に設けてある電流センサであっ
て、前記基板（２）が、前記磁気検出素子（５）及び増
幅回路（６）を有する主部（２１）と、少なくとも前記
コイル（４）の巻回部（４ａ）に対応する位置で切り欠
かれた切欠部（２２）と、この切欠部（２２）の下側で
前記主部（２１）の一側（２１ａ）より横方向に張出す
張出部（２３）とを備え、前記増幅回路（６）に対する
入出力端子（８）を前記主部（２１）の下辺より突出さ
せ、前記磁心（３）の対向辺（３ｂ，３ｃ）のうちの一
辺（３ｂ）に前記巻回部（４ａ）を設ける一方、その他
辺（３ｃ）を前記張出部（２３）に平行に接触させる姿
勢で基板（２）に取り付けて前記主部（２１）に実装し
た前記磁気検出素子（５）を前記ギャップ（３ａ）間に
介在させ、前記コイル（４）の両端子（４ｂ）を前記張
出部（２３）のうち前記磁心（３）の取付側とは反対側
の裏面（Ｂ）を通過させて前記張出部（２３）の下辺よ
り突出させると共にこれら両端子（４ｂ，４ｂ）を前記
裏面（Ｂ）に固定してある電流センサ。 - 【請求項２】 前記磁気検出素子（５）を前記主部（２
１）における前記一側（２１ａ）に実装し、前記基板
（２）上のアースパターン（７ａ，７ｂ）をこの磁気検
出素子（５）と前記コイル（４）との間に設けてある請
求項１に記載の電流センサ。 - 【請求項３】 前記磁心（３）が金属薄板の績層体であ
り、この磁心（３）の前記一辺（３ｂ）に前記巻回部
（４ａ）との絶縁用管（Ｔ）を緊密に嵌合させると共に
前記他辺（３ｃ）に固定ピン（Ｐ，Ｐ）を貫通させ、こ
の固定ピン（Ｐ）の一端を前記アースパターン（７ｂ）
に固着して前記磁心（３）を前記基板（２）に固定して
ある請求項２に記載の電流センサ。 - 【請求項４】 前記固定ピン（Ｐ）を前記張出部（２
３）の前記裏面（Ｂ）で前記アースパターン（７ｂ）に
固着してある請求項３に記載の電流センサ。 - 【請求項５】 前記ギャップ（３ａ）をなす対向面（３
ｘ，３ｘ）、及び、前記磁心（３）における前記一辺
（３ｂ）上の表裏面（３ｙ，３ｚ）がそれぞれ互いにほ
ぼ平行であり、前記巻回部（４ａ）が、前記一辺（３
ｂ）側の前記対向面（３ｘ）及び前記表裏面（３ｙ，３
ｚ）並びにそれらの間の角部（Ｃ１，Ｃ２）にほぼ沿う
ように導線をあらかじめ角張らせて巻回することにより
形成したものであり、前記導線の直径（Ｓ２）よりも前
記ギャップ（３ａ）の間隔（Ｓ１）を幅広に形成してあ
る請求項１〜４のいずれかに記載の電流センサ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091510A JP3007553B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 電流センサ |
| CN96192807.7A CN1083982C (zh) | 1995-03-24 | 1996-03-25 | 电流传感器 |
| DE69604280T DE69604280T2 (de) | 1995-03-24 | 1996-03-25 | Elektrischer stromsensor |
| PCT/CH1996/000109 WO1996030773A1 (fr) | 1995-03-24 | 1996-03-25 | Capteur de courant electrique |
| US08/913,732 US6005383A (en) | 1995-03-24 | 1996-03-25 | Electrical current sensor with magnetic field detector |
| EP96905666A EP0815456B1 (fr) | 1995-03-24 | 1996-03-25 | Capteur de courant electrique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091510A JP3007553B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 電流センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08262064A JPH08262064A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3007553B2 true JP3007553B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=14028416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7091510A Expired - Fee Related JP3007553B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 電流センサ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6005383A (ja) |
| EP (1) | EP0815456B1 (ja) |
| JP (1) | JP3007553B2 (ja) |
| CN (1) | CN1083982C (ja) |
| DE (1) | DE69604280T2 (ja) |
| WO (1) | WO1996030773A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE19758444C2 (de) | 1997-04-04 | 1999-12-09 | Gruendl & Hoffmann | Fluidgekühlte, Rechnereinheit - gesteuerte Baugruppe zum Schalten elektrischer Leistungen |
| CH692161A5 (fr) * | 1997-07-04 | 2002-02-28 | Lem Liaisons Electron Mec | Capteur de courant. |
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