JP6051459B2 - Current sensor - Google Patents
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Description
本発明は、電流が流れたときに発生する磁界を検出して被測定電流路に流れる電流を測定する電流センサに関し、特に、近隣電流路からの磁界の影響による精度低下を抑制できる電流センサに関する。 The present invention relates to a current sensor that detects a magnetic field generated when a current flows and measures a current flowing in a current path to be measured, and more particularly to a current sensor that can suppress a decrease in accuracy due to the influence of a magnetic field from a neighboring current path. .
近年、各種機器の制御や監視のために、各種機器に取り付けて各種機器に流れる被測定電流を測定する電流センサが一般に用いられている。この種の電流センサとして、被測定電流路に流れる被測定電流から生じる磁界を感知する、磁気抵抗効果素子やホール素子等の磁電変換素子を用いた磁気センサを備えた電流センサが良く知られている。 In recent years, in order to control and monitor various devices, current sensors that are attached to various devices and measure currents flowing through the various devices are generally used. As this type of current sensor, a current sensor including a magnetic sensor using a magnetoelectric conversion element such as a magnetoresistive effect element or a Hall element that senses a magnetic field generated from a current to be measured flowing in a current path to be measured is well known. Yes.
上述した電流センサとして、特許文献1(従来例)では、図14に示すような電流測定装置(電流センサ)900が提案されている。図14は、従来例による電流測定装置900の測定原理を示す図であって、図14Aは、電流測定装置900の構成を示す説明図であり、図14Bは、電流測定装置900が1つの導体904aに組み込まれた説明図である。
As the above-described current sensor, Patent Document 1 (conventional example) proposes a current measuring device (current sensor) 900 as shown in FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating a measurement principle of a
図14Aに示す電流測定装置900は、電流測定対象である導体904a(図14Bに示す)に流れる電流によって生じる磁場を検知するホール素子902a及びホール素子902b(以下、一対の磁気センサと総称して呼ぶ)と、この一対の磁気センサ(902a、902b)の検知出力を処理する信号処理集積回路903とを含み、これらがプリント基板901に実装された構成をしている。そして、ホール素子902aの感磁面902p1及びホール素子902bの感磁面902p2(図14Aに示すZ方向に延びる面)が平板状の導体904aの平面(図14Aに示すXY方向の面)に対して略垂直になるように、プリント基板901に設けられた凹部910を導体904aの一端に組み付けている。このため、導体904aを流れる電流(図14Bに示す矢印Xa)による磁場905aは、一対の磁気センサの感磁面(902p1及び902p2)にほぼ垂直に入り、この感磁面(902p1及び902p2)に垂直な法線方向(図14Aに示すY方向)である、ホール素子902aの感磁方向JD1(図14Aに示すY1方向)及びホール素子902bの感磁方向JD2(図14Aに示すY2方向)と一致する。これにより、導体904aに流れる電流によって生じる磁場を検知することができ、信号処理集積回路903が、一対の磁気センサ(902a、902b)の検知出力を処理して導体904aに流れる電流値を算出するようにしている。14A includes a
また、上述のような位置関係に構成されているので、図14Bに示すように、導体904aに隣接する導体(近隣電流路)904bを流れる電流(図14Bに示す矢印Xb)による磁場905bは、感磁面(902p1及び902p2)に対してほぼ平行となるため、それによるホール起電力は極めて小さくなるとしている。Further, since the positional relationship is as described above, as shown in FIG. 14B, the
しかしながら、一対の磁気センサ(902a、902b)近傍の磁場905bを詳細に見ると、必ずしも感磁面(902p1及び902p2)に対して近傍の磁場905bが平行となっていない。図15は、従来例における、一対の磁気センサ(902a、902b)近傍を示した模式図であって、図15Aは、図14Bに示す一対の磁気センサ(902a、902b)近傍の磁場905bを示した拡大平面図であり、図15Bは、従来例の実施例8の構成で一対の磁気センサ(902a、902b)近傍の磁場905a及び磁場905bを示した図であり、図15Cは、従来例の実施例9の構成(導体(近隣電流路)904cが追加されている)で一対の磁気センサ(902a、902b)近傍の磁場905a、磁場905b及び磁場905cを示した図である。図15Aに示すように、一方の磁気センサ(ホール素子902a)に入る磁場905bは、感磁面902p1に対して斜めに入っており、他方の磁気センサ(ホール素子902b)に入る磁場905bは、感磁面902p2に対して逆向きの斜めに入っている。However, a pair of magnetic sensors (902a, 902b) when viewed in detail the
特に、ホール素子902aでは、ホール素子902aの感磁方向JD1と磁場905bのY方向成分の向きとが一致した状態となっているとともに、ホール素子902bでは、ホール素子902bの感磁方向JD2と磁場905bのY方向成分の向きとが、ホール素子902aと同様に一致した状態となっている。つまり、隣接の導体904bによる磁場905bの影響は、それぞれの磁気センサ(ホール素子902a及びホール素子902b)の感磁方向(JD1、JD2)に対して、同じように与えることになる。このため、一対の磁気センサから得られる検出情報を差動処理しても、この隣接の導体(近隣電流路)904bによる磁場905bの影響を排除できなかったという課題があった。
In particular, in the
また、感磁面(902p1及び902p2)に対して近傍の磁場905b(磁場905c)が平行となっていないこの問題を解決するために、図15B及び15Cに示すような手段がとられている。しかしながら、自身の磁場905aと近傍の磁場905b(磁場905c)とに対応して、一対の磁気センサ(ホール素子902a及びホール素子902b)の角度をそれぞれ変更する手段では、手間を要し、実質的に持続可能なことではなかった。Further, in order to solve this problem in which the
本発明は、上述した課題を解決するもので、近隣電流路からの磁界の影響による測定精度の低下を抑制できる電流センサを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a current sensor that can suppress a decrease in measurement accuracy due to the influence of a magnetic field from a neighboring current path.
この課題を解決するために、本発明の電流センサは、被測定電流が流れる被測定電流路と、前記被測定電流路と平行に配置された近隣側平行区間部を有する近隣電流路と、被測定電流路に前記被測定電流が流れたときに発生する磁界を検出する第1磁気センサ及び第2磁気センサと、外部磁界の影響を低減するための磁気部材と、を備えた電流センサであって、前記第1磁気センサ及び前記第2磁気センサが、前記近隣側平行区間部と平行に配置された前記被測定電流路の被測定側平行区間部を挟んで配設され、前記第1磁気センサと前記第2磁気センサとで挟まれる位置の前記被測定側平行区間部に流れる電流の方向をX1方向とし、前記被測定電流路と前記近隣電流路とを横切る方向をY方向とし、前記第2磁気センサから前記第1磁気センサへ向かう方向をZ1方向とすると、前記X1方向と前記Y方向と前記Z1方向とはそれぞれ直交し、前記第1磁気センサ及び前記第2磁気センサの近傍において、前記近隣電流路の一部が前記Z1方向側に曲がっており、前記磁気部材が、前記第1磁気センサよりもZ1方向側のみに設けられていることを特徴としている。 In order to solve this problem, a current sensor of the present invention includes a measured current path through which a measured current flows, a neighboring current path having a neighboring parallel section disposed in parallel with the measured current path, A current sensor comprising a first magnetic sensor and a second magnetic sensor for detecting a magnetic field generated when the current to be measured flows in a measurement current path, and a magnetic member for reducing the influence of an external magnetic field. The first magnetic sensor and the second magnetic sensor are disposed across a measured parallel segment section of the measured current path disposed in parallel with the neighboring parallel segment section, and the first magnetic sensor The direction of the current flowing in the measured side parallel section at the position sandwiched between the sensor and the second magnetic sensor is the X1 direction, the direction crossing the measured current path and the neighboring current path is the Y direction, From the second magnetic sensor to the first magnetism When the direction toward the sensor is the Z1 direction, the X1 direction, the Y direction, and the Z1 direction are orthogonal to each other, and a part of the neighboring current path is in the vicinity of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor. It is bent to the Z1 direction side, and the magnetic member is provided only on the Z1 direction side from the first magnetic sensor.
これによれば、本発明の電流センサは、近隣電流路の近隣側平行区間部と被測定電流路の被測定側平行区間部とがX1方向に平行に配置され、近隣電流路の一部をZ1方向側に折り曲げたので、被測定側平行区間部における第1磁気センサ及び第2磁気センサの位置において、近隣電流路を流れる電流が作る磁束のZ方向成分の向きを、第1磁気センサの位置及び第2磁気センサの位置で同じ方向にすることができる。このため、第1磁気センサ11及び第2磁気センサの感度軸方向がZ方向と直交するY方向なので、第1磁気センサ及び第2磁気センサが受ける磁束のY方向成分を限りなく小さくでき、しかも磁束のY方向成分を均等にできる。このことにより、第1磁気センサ及び第2磁気センサによる差動処理を行い易くすることができる。しかも、磁気部材を第1磁気センサよりもZ1方向側に設けているので、曲げられた部分の近隣電流路の磁界の影響を強く受ける第1磁気センサに対して、この影響を低減することができる。このため、第1磁気センサ及び第2磁気センサが受ける磁界の強さを同じようにすることができる。これらのことにより、同じ向きで同じ強さの近隣電流路からの磁界は、差動処理で容易に相殺されるため、近隣電流路からの磁界の影響による測定精度の低下を抑制することができる。
According to this, in the current sensor of the present invention, the neighboring parallel section of the neighboring current path and the measured parallel section of the measured current path are arranged in parallel in the X1 direction, and a part of the neighboring current path is arranged. Since the first magnetic sensor is bent in the Z1 direction side, the direction of the Z direction component of the magnetic flux generated by the current flowing in the neighboring current path at the position of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor in the parallel side section to be measured is The position and the position of the second magnetic sensor can be in the same direction. For this reason, since the sensitivity axis directions of the first
また、本発明の電流センサは、前記第1磁気センサ及び前記第2磁気センサが受ける磁束のY方向成分が均等であることを特徴としてい。 The current sensor of the present invention is characterized in that the Y direction component of the magnetic flux received by the first magnetic sensor and the second magnetic sensor is uniform .
また、本発明の電流センサは、前記第1磁気センサ及び前記第2磁気センサの近傍において、前記被測定電流路の一部が前記Z1方向側に曲がっていることを特徴としている。 The current sensor of the present invention is characterized in that a part of the measured current path is bent toward the Z1 direction in the vicinity of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor.
これによれば、被測定電流路の一部をZ1方向側に折り曲げたので、被測定側平行区間部における第1磁気センサ及び第2磁気センサの位置において、被測定電流路の折り曲げた部分に流れる電流が作る磁束のY方向成分の向きがY方向になる。このため、第1磁気センサの位置及び第2磁気センサの位置で磁束の向きを同じ方向にすることができ、第1磁気センサ及び第2磁気センサの感度軸方向であるY方向の磁束のY方向成分を同等にすることができる。このことにより、磁束のY方向成分を均等にでき、第1磁気センサ及び第2磁気センサの位置において、差動処理をより行い易くすることができる。以上により、同じ向きで同じ強さの被測定電流路の折り曲げた部分からの磁界は、差動処理で容易に相殺されるため、測定精度の低下をより抑制することができる。 According to this, since a part of the current path to be measured is bent in the Z1 direction side, at the position of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor in the parallel side section to be measured, the portion of the current path to be measured is bent. The direction of the Y direction component of the magnetic flux generated by the flowing current is the Y direction. For this reason, the direction of magnetic flux can be made the same direction at the position of the first magnetic sensor and the position of the second magnetic sensor, and Y of the magnetic flux in the Y direction that is the sensitivity axis direction of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor. Directional components can be made equal. Thereby, the Y-direction component of the magnetic flux can be made uniform, and the differential processing can be made easier at the positions of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor. As described above, since the magnetic field from the bent portion of the current path to be measured having the same direction and the same strength is easily canceled by the differential processing, it is possible to further suppress a decrease in measurement accuracy.
本発明の電流センサは、被測定側平行区間部における第1磁気センサ及び第2磁気センサの位置において、近隣電流路を流れる電流が作る磁束のZ方向成分の向きを、第1磁気センサの位置及び第2磁気センサの位置で同じ方向にすることができる。このため、第1磁気センサ11及び第2磁気センサの感度軸方向がZ方向と直交するY方向なので、第1磁気センサ及び第2磁気センサが受ける磁束のY方向成分を限りなく小さくでき、しかも磁束のY方向成分を均等にできる。このことにより、第1磁気センサ及び第2磁気センサによる差動処理を行い易くすることができる。しかも、曲げられた部分の近隣電流路の磁界の影響を強く受ける第1磁気センサに対して、磁気部材により、この影響を低減することができる。このため、第1磁気センサ及び第2磁気センサが受ける磁界の強さを同じようにすることができる。これらのことにより、同じ向きで同じ強さの近隣電流路からの磁界は、差動処理で容易に相殺されるため、近隣電流路からの磁界の影響による測定精度の低下を抑制することができる。
In the current sensor of the present invention, the direction of the Z-direction component of the magnetic flux generated by the current flowing in the neighboring current path at the position of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor in the parallel section to be measured is determined by the position of the first magnetic sensor. And in the same direction at the position of the second magnetic sensor. For this reason, since the sensitivity axis directions of the first
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態の電流センサ101を説明する斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態の電流センサ101を説明する構成図であって、図1に示すZ1側から見た正面図である。図3は、本発明の第1実施形態の電流センサ101を説明する構成図であって、図1に示すX1側から見た側面図である。なお、図1ないし図3に示す被測定電流路CB1及び近隣電流路NBは、その一部をだけを示している。[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a
本発明の第1実施形態の電流センサ101は、図1ないし図3に示すように、被測定電流が流れる被測定電流路CB1と、被測定電流路CB1と平行に配置された近隣電流路NBと、磁界を検出する第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12と、外部磁界の影響を低減するための磁気部材15と、を備えて構成される。他に、電流センサ101には、第1磁気センサ11を搭載する第1基板19Aと、第2磁気センサ12を搭載する第2基板19Bと、が設けられている。なお、図示はしていないが、被測定電流路CB1、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12、磁気部材15、第1基板19A及び第2基板19Bを収容する筐体は、必要に応じて用いられる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
被測定電流路CB1は、銅(Cu)等の導電性の良い材質を用い、図1及び図3に示すように、被測定電流路CB1の一部がL字状に曲げられて形成されている。また、被測定電流路CB1には、第1磁気センサ11と第2磁気センサ12とで挟まれる位置に、被測定側平行区間部CB1pを有している。
The measured current path CB1 is made of a material having good conductivity such as copper (Cu), and as shown in FIGS. 1 and 3, a part of the measured current path CB1 is bent into an L shape. Yes. Further, the measured current path CB1 has a measured-side parallel section CB1p at a position sandwiched between the first
ここで、被測定側平行区間部CB1pに流れる電流の方向をX1方向とすると、図1に示すように、被測定側平行区間部CB1pはX方向に延設されており、X方向と直交するZ方向には、第1磁気センサ11と第2磁気センサ12とが配設され、X方向及びZ方向とそれぞれ直交するY方向には、近隣電流路NBが配設されている。なお、第2磁気センサ12から第1磁気センサ11へ向かう方向をZ1方向としている。これにより、被測定電流路CB1の曲げられた方向は、Z1方向側になり、本発明の第1実施形態では、被測定側平行区間部CB1pに対して、直角に曲げられている。
Here, assuming that the direction of the current flowing in the measured side parallel section CB1p is the X1 direction, as shown in FIG. 1, the measured side parallel section CB1p extends in the X direction and is orthogonal to the X direction. A first
近隣電流路NBは、銅(Cu)等の導電性の良い材質を用い、図1及び図2に示すように、被測定電流路CB1と平行に配置され、更に、近隣電流路NBの一部もZ1方向側に向けてL字状に曲げられて形成されている。 The neighboring current path NB is made of a material having good conductivity such as copper (Cu), and is arranged in parallel with the measured current path CB1 as shown in FIGS. 1 and 2, and further, a part of the neighboring current path NB. Is also bent in an L shape toward the Z1 direction.
また、近隣電流路NBには、被測定側平行区間部CB1pと平行に配置された近隣側平行区間部NBpを有しており、近隣側平行区間部NBpに流れる電流の方向もX1方向である。また、被測定電流路CB1と近隣電流路NBとを横切る方向がY方向となっている。また、本発明の第1実施形態では、被測定電流路CB1と同様に、近隣側平行区間部NBpに対して、直角に曲げられている。なお、図1及び図2の構成図では、被測定電流路CB1のY2側に近隣電流路NBが平行に配設されているが、Y2側に限らず、Y1側でも良いし、Y1側及びY2側の両方に近隣電流路NBが平行に配設されていても良い。また、被測定電流路CB1及び近隣電流路NBの材質に銅(Cu)を用いたが、これに限定されるものではなく、導電性の良い材質であれば良く、例えばアルミニウム(Al)等でも良い。 Further, the neighboring current path NB has a neighboring parallel section NBp arranged in parallel with the measured side parallel section CB1p, and the direction of the current flowing through the neighboring parallel section NBp is also the X1 direction. . Further, the direction crossing the measured current path CB1 and the neighboring current path NB is the Y direction. Moreover, in 1st Embodiment of this invention, like the to-be-measured electric current path CB1, it is bent at right angle with respect to the near side parallel section part NBp. In the configuration diagrams of FIGS. 1 and 2, the neighboring current path NB is arranged in parallel on the Y2 side of the measured current path CB1, but the Y1 side may be used instead of the Y2 side, and the Y1 side and Neighboring current paths NB may be arranged in parallel on both sides of Y2. Further, although copper (Cu) is used as the material of the measured current path CB1 and the neighboring current path NB, the material is not limited to this, and any material having good conductivity, such as aluminum (Al), may be used. good.
第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12は、被測定電流路CB1に被測定電流が流れたときに発生する磁界を検出するセンサであって、例えば、巨大磁気抵抗効果を用いた磁気検出素子(GMR(Giant Magneto Resistive)素子という)がパッケージングされている。また、前述したが、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12は、図1及び図3に示すように、近隣側平行区間部NBpと平行に配置された被測定電流路CB1の被測定側平行区間部CB1pを挟んで配設されている。更に、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の近傍において、近隣電流路NBの一部がZ1方向側に曲がる位置になるように、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12を配設している。
The first
また、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12は、GMR素子をシリコン基板上に作製した後、GMR素子を切り出してチップを作り、切り出されたGMR素子のチップと信号の取り出しのためのリード端子(11r、12r)とを電気的に接続して、熱硬化性の合成樹脂でパッケージングしている。なお、このGMR素子が、磁界の変化に応じてGMR素子における抵抗値が変化する性質を有しているので、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12は、この抵抗値の変化から被測定電流路CB1に流れる電流を算出することにより、被測定電流路CB1に流れる電流を測定することができる。
In the first
また、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12は、リード端子(11r、12r)と回路パターン(図示していない)とがはんだ付けされ、図3に示すように、被測定電流路CB1の被測定側平行区間部CB1pを挟んで対向配設された第1基板19A及び第2基板19Bに搭載されている。そして、被測定電流路CB1に第1基板19A及び第2基板19Bが配設された際に、第1磁気センサ11の感度軸方向KD1は、図2に示すように、被測定電流路CB1の幅方向と平行な方向(図2では、Y2方向)を向いて配設されているとともに、第2磁気センサ12の感度軸方向KD2も、図1に示すように、被測定電流路CB1の幅方向と平行な方向(図1では、Y2方向)を向いて配設されている。
Further, the first
第1基板19A及び第2基板19Bは、一般に広く知られている片面のプリント配線板を用いており、ガラス入りのエポキシ樹脂のベース基板に、ベース基板上に設けられた銅(Cu)等の金属箔をパターニングして、回路を構成するための回路パターンを形成している。なお、第1基板19A及び第2基板19Bにガラス入りのエポキシ樹脂からなるプリント配線板を用いたが、これに限定されるものではなく、例えばセラミック配線板、フレキシブル配線板でも良い。
The
磁気部材15は、透磁率の高い珪素鋼を用い、図1ないし図3に示すように、第1磁気センサ11よりもZ1方向側に設けられている。そして、Z1側からの外部磁界の影響を低減している。なお、磁気部材15の材料として珪素鋼を用いたが、磁気シールド効果を有する材質であれば、これに限るものではない。
The
ここで、近隣電流路NBに流れる電流から発生する磁界の影響についてシミュレーションを行った。図4は、本発明の第1実施形態の電流センサ101を説明する図であって、シミュレーションに用いたモデルMD1の図である。
Here, a simulation was performed on the influence of the magnetic field generated from the current flowing in the neighboring current path NB. FIG. 4 is a diagram illustrating the
このシミュレーションに用いたモデルMD1の数値は、図4に示すように、被測定電流路CB1及び近隣電流路NB(図示していない)の全体の長さを60(mm)、全体の幅W1を20(mm)、被測定側平行区間部CB1p及び近隣側平行区間部NBpの厚みT1を2(mm)とし、長さ30(mm)のところで直角に曲げられているようにした。また、被測定電流路CB1と近隣電流路NBとの間の距離を10(mm)とした。また、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12は、被測定電流路CB1の直角に曲げられた部分から13(mm)離れて幅W1の中央に対向する位置に配設し、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の中心と被測定電流路CB1との距離D1をそれぞれ2(mm)とし、第1磁気センサ11の中心と磁気部材15との距離D2を5(mm)とした。また、磁気部材15のサイズは、被測定電流路CB1の幅W1と同じ幅の20(mm)とし、長さを10(mm)、厚みT2を0.3(mm)とした。そして、第1磁気センサ11が磁気部材15の中央になるように、磁気部材15を配設した。なお、図1ないし図3に示す電流センサ101は、このモデルMD1を具現化したものであるが、シミュレーションを行うにあたり、近隣電流路NBをY1側に配置した。また、図4に示すモデルMD1の図は、図2に示すX1側から見た図となっており、説明を容易にするため、紙面の奥側の被測定電流路CB1は図示していない。
As shown in FIG. 4, the numerical values of the model MD1 used in this simulation are the total length of the measured current path CB1 and the neighboring current path NB (not shown) being 60 (mm) and the total width W1. The thickness T1 of the measured side parallel section CB1p and the adjacent side parallel section NBp was 2 (mm) and was bent at a right angle at a length of 30 (mm). Further, the distance between the measured current path CB1 and the neighboring current path NB was set to 10 (mm). The first
また、比較例についてもシミュレーションを行っており、比較例のモデルは、被測定電流路CB1及び近隣電流路NBのサイズや第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の配置距離等を同じとし、磁気部材15を配設していない。更に、被測定電流路CB1及び近隣電流路NBは、Z1方向側に曲げられておらず、紙面を貫く方向に延設されている。
In addition, a simulation is performed for the comparative example, and the model of the comparative example is the same in the size of the measured current path CB1 and the neighboring current path NB, the arrangement distance of the first
図5は、本発明の第1実施形態の電流センサを説明する模式図であって、図5Aは、第1実施形態のモデルMD1のシミュレーション結果AAを示した図であり、図5Bは、比較例のモデルのシミュレーション結果CCを示した図である。図5は、近隣電流路NBを流れる電流が作る磁束の流れを示している。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the current sensor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5A is a diagram showing a simulation result AA of the model MD1 of the first embodiment, and FIG. 5B is a comparison. It is the figure which showed the simulation result CC of the model of an example. FIG. 5 shows the flow of magnetic flux generated by the current flowing through the neighboring current path NB.
図5Aのシミュレーション結果に示すように、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の位置において、被測定側平行区間部CB1pにおける近隣電流路NBを流れる電流が作る磁束のZ方向成分の向きを、第1磁気センサ11の位置及び第2磁気センサ12の位置で同じ方向にすることができる。このため、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の感度軸方向(KD1、KD2)がZ方向と直交するY方向なので、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12が受ける磁束のY方向成分を限りなく小さくでき、しかも磁束のY方向成分を均等にできる。
As shown in the simulation result of FIG. 5A, at the positions of the first
一方、図5Bのシミュレーション結果に示すように、被測定側平行区間部CB1Cにおける近隣電流路NBCを流れる電流が作る磁束のZ方向成分の向きが、第1磁気センサ11Cの位置及び第2磁気センサ12Cの位置で同じ方向を向いていない。このため、第1磁気センサ11C及び第2磁気センサ12Cの感度軸方向(KD1、KD2)であるY方向がZ方向と直交するので、第1磁気センサ11C及び第2磁気センサ12Cが受ける磁束のY方向成分が大きくなり、しかも磁束のY方向成分が第1磁気センサ11Cと第2磁気センサ12Cとで、異なった値となっている。これにより、第1磁気センサ11C及び第2磁気センサ12Cによる差動処理において、大きな誤差の要因となってしまう。
On the other hand, as shown in the simulation result of FIG. 5B, the direction of the Z-direction component of the magnetic flux generated by the current flowing through the neighboring current path NBC in the measured side parallel section CB1C depends on the position of the first
また、図示していない曲げられた部分(紙面の奥側)の近隣電流路NBの磁界の影響を強く受ける第1磁気センサ11に対して、磁気部材15により、この影響を低減することができる。
In addition, the
また、本発明の第1実施形態の電流センサ101では、被測定電流路CB1の一部をZ1方向側に折り曲げているので、被測定側平行区間部CB1pにおける第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の位置において、被測定電流路CB1の折り曲げた部分に流れる電流が作る磁束の向きがY方向になる。このため、第1磁気センサ11の位置及び第2磁気センサ12の位置で磁束の向きを同じ方向にすることができ、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の感度軸方向(KD1、KD2)であるY方向の磁束のY方向成分を同等にすることができる。
Further, in the
以上のように構成された本発明の第1実施形態の電流センサ101における、効果について、以下に説明する。
The effects of the
本発明の電流センサ101は、近隣電流路NBの近隣側平行区間部NBpと被測定電流路CB1の被測定側平行区間部CB1pとがX1方向に平行に配置され、近隣電流路NBの一部をZ1方向側に折り曲げたので、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の位置において、被測定側平行区間部CB1pにおける近隣電流路NBを流れる電流が作る磁束のZ方向成分の向きを、第1磁気センサ11の位置及び第2磁気センサ12の位置で同じ方向にすることができる。このため、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の感度軸方向(KD1、KD2)がZ方向と直交するY方向なので、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12が受ける磁束のY方向成分を限りなく小さくでき、しかも磁束のY方向成分を均等にできる。このことにより、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12による差動処理を行い易くすることができる。しかも、磁気部材15を第1磁気センサ11よりもZ1方向側に設けているので、曲げられた部分の近隣電流路NBの磁界の影響を強く受ける第1磁気センサ11に対して、この影響を低減することができる。このため、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12が受ける磁界の強さを同じようにすることができる。これらのことにより、同じ向きで同じ強さの近隣電流路NBからの磁界は、差動処理で容易に相殺されるため、近隣電流路NBからの磁界の影響による測定精度の低下を抑制することができる。
In the
また、被測定電流路CB1の一部をZ1方向側に折り曲げたので、被測定側平行区間部CB1pにおける第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の位置において、被測定電流路CB1の折り曲げた部分に流れる電流が作る磁束のY方向成分の向きがY方向になる。このため、第1磁気センサ11の位置及び第2磁気センサ12の位置で磁束の向きを同じ方向にすることができ、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の感度軸方向(KD1、KD2)であるY方向の磁束のY方向成分を同等にすることができる。このことにより、磁束のY方向成分を均等にでき、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12の位置において、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12による差動処理をより行い易くすることができる。以上により、同じ向きで同じ強さの被測定電流路CB1の折り曲げた部分からの磁界は、差動処理で容易に相殺されるため、測定精度の低下をより抑制することができる。
In addition, since a part of the measured current path CB1 is bent in the Z1 direction side, the measured current path CB1 is bent at the position of the first
[第2実施形態]
図6は、本発明の第2実施形態の電流センサ102を説明する斜視図である。図7は、本発明の第2実施形態の電流センサ102を説明する構成図であって、図6に示すZ1側から見た正面図である。図8は、本発明の第2実施形態の電流センサ102を説明する構成図であって、図6に示すX1側から見た側面図である。また、第2実施形態の電流センサ102は、第1実施形態に対し、被測定電流路CB2の形状が異なる。なお、第1実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、図6ないし図8に示す被測定電流路CB2及び近隣電流路NBは、その一部をだけを示している。[Second Embodiment]
FIG. 6 is a perspective view illustrating the
本発明の第2実施形態の電流センサ102は、図6ないし図8に示すように、被測定電流が流れる被測定電流路CB2と、被測定電流路CB2と平行に配置された近隣電流路NBと、磁界を検出する第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22と、外部磁界の影響を低減するための磁気部材25と、を備えて構成される。他に、電流センサ102には、第1磁気センサ11を搭載する第1基板19Aと、第2磁気センサ12を搭載する第2基板19Bと、が設けられている。なお、図示はしていないが、被測定電流路CB2、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22、磁気部材25、第1基板19A及び第2基板19Bを収容する筐体は、必要に応じて用いられる。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
被測定電流路CB2は、銅(Cu)等の導電性の良い材質を用い、図6ないし図8に示すように、X方向に延設して形成されている。また、被測定電流路CB2には、第1磁気センサ21と第2磁気センサ22とで挟まれる位置に、被測定側平行区間部CB2pを有している。そして、被測定側平行区間部CB2pに流れる電流の向きは、X2側からX1方向に向けた向きになっている。
The measured current path CB2 is formed using a material having good conductivity such as copper (Cu) and extending in the X direction as shown in FIGS. Further, the measured current path CB2 has a measured-side parallel section CB2p at a position sandwiched between the first
近隣電流路NBは、銅(Cu)等の導電性の良い材質を用い、図6ないし図8に示すように、被測定電流路CB2と平行に配置され、更に、近隣電流路NBの一部は、Z1方向側に向けてL字状に曲げられて形成されている。 The neighboring current path NB is made of a material having good conductivity such as copper (Cu), and is arranged in parallel with the measured current path CB2 as shown in FIGS. 6 to 8, and further, a part of the neighboring current path NB. Is bent in an L shape toward the Z1 direction.
また、近隣電流路NBには、被測定側平行区間部CB2pと平行に配置された近隣側平行区間部NBpを有しており、近隣側平行区間部NBpに流れる電流の方向もX1方向である。また、被測定電流路CB2と近隣電流路NBとを横切る方向がY方向となっている。また、本発明の第2実施形態では、近隣側平行区間部NBpに対して、直角に曲げられている。なお、図6及び図7の構成図では、被測定電流路CB2のY2側に近隣電流路NBが平行に配設されているが、Y2側に限らず、Y1側でも良いし、Y1側及びY2側の両方に近隣電流路NBが平行に配設されていても良い。また、被測定電流路CB2及び近隣電流路NBの材質に銅(Cu)を用いたが、これに限定されるものではなく、導電性の良い材質であれば良く、例えばアルミニウム(Al)等でも良い。 Further, the neighboring current path NB has a neighboring parallel section NBp arranged in parallel with the measured side parallel section CB2p, and the direction of the current flowing in the neighboring parallel section NBp is also the X1 direction. . Further, the direction crossing the measured current path CB2 and the neighboring current path NB is the Y direction. Moreover, in 2nd Embodiment of this invention, it is bent at right angle with respect to the neighborhood side parallel area part NBp. 6 and 7, the neighboring current path NB is arranged in parallel on the Y2 side of the current path CB2 to be measured. However, the neighboring current path NB is not limited to the Y2 side, and may be on the Y1 side, Neighboring current paths NB may be arranged in parallel on both sides of Y2. Further, although copper (Cu) is used as the material of the current path CB2 and the neighboring current path NB, the material is not limited to this, and any material having good conductivity may be used. For example, aluminum (Al) or the like may be used. good.
第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22は、被測定電流路CB2に被測定電流が流れたときに発生する磁界を検出するセンサであって、例えば、磁気抵抗効果を用いた磁気検出素子(MR(Magneto Resistive)素子という)がパッケージングされている。
The first
また、前述したが、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22は、図6及び図8に示すように、近隣側平行区間部NBpと平行に配置された被測定電流路CB2の被測定側平行区間部CB2pを挟んで配設されている。更に、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22の近傍において、近隣電流路NBの一部がZ1方向側に曲がる位置になるように、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22を配設している。第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22の配設は、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22のそれぞれを第1基板19A及び第2基板19Bに搭載して、この第1基板19A及び第2基板19Bを被測定電流路CB2の被測定側平行区間部CB2pに当接させて配置することにより、容易に達成できる。
As described above, the first
磁気部材25は、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、PP(ポリプロピレン)等の合成樹脂に扁平状の磁性粉末を分散させて、射出成形等により成形した板状のものを用い、図6ないし図8に示すように、第1磁気センサ21よりもZ1方向側に設けられている。そして、Z1側からの外部磁界の影響を低減している。なお、磁気部材25の材料として合成樹脂に扁平状の磁性粉末を分散させたものを用いたが、磁気シールド効果を有する材質であれば、これに限るものではない。
As the
以上のように構成された電流センサ102は、第1実施形態の電流センサ101の図5Aに示すシミュレーション結果AAと同様に、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22の位置において、被測定側平行区間部CB2pにおける近隣電流路NBを流れる電流が作る磁束のZ方向成分の向きを、第1磁気センサ21の位置及び第2磁気センサ22の位置で同じ方向にすることができる。このため、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22の感度軸方向(KD1、KD2)がZ方向と直交するY方向なので、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22が受ける磁束のY方向成分を限りなく小さくでき、しかも磁束のY方向成分を均等にできる。
The
また、図示していない曲げられた部分(紙面の奥側)の近隣電流路NBの磁界の影響を強く受ける第1磁気センサ21に対して、磁気部材25により、この影響を低減することができる。
In addition, the
以上のように構成された本発明の第2実施形態の電流センサ102における、効果について、以下に説明する。
The effects of the
本発明の電流センサ102は、近隣電流路NBの近隣側平行区間部NBpと被測定電流路CB2の被測定側平行区間部CB2pとがX1方向に平行に配置され、近隣電流路NBの一部をZ1方向側に折り曲げたので、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22の位置において、被測定側平行区間部CB2pにおける近隣電流路NBを流れる電流が作る磁束のZ方向成分の向きを、第1磁気センサ21の位置及び第2磁気センサ22の位置で同じ方向にすることができる。このため、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22の感度軸方向(KD1、KD2)がZ方向と直交するY方向なので、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22が受ける磁束のY方向成分を限りなく小さくでき、しかも磁束のY方向成分を均等にできる。このことにより、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22による差動処理を行い易くすることができる。しかも、磁気部材25を第1磁気センサ21よりもZ1方向側に設けているので、曲げられた部分の近隣電流路NBの磁界の影響を強く受ける第1磁気センサ21に対して、この影響を低減することができる。このため、第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22が受ける磁界の強さを同じようにすることができる。これらのことにより、同じ向きで同じ強さの近隣電流路NBからの磁界は、差動処理で容易に相殺されるため、近隣電流路NBからの磁界の影響による測定精度の低下を抑制することができる。
In the
[第3実施形態]
図9は、本発明の第3実施形態の電流センサ103を説明する斜視図である。図10は、本発明の第3実施形態の電流センサ103を説明する構成図であって、図10Aは、図9に示すZ1側から見た正面図であり、図10Bは、図9に示すZ2側から見た背面図である。図11は、本発明の第3実施形態の電流センサ103を説明する構成図であって、図9に示すX1側から見た側面図である。また、第3実施形態の電流センサ103は、第1実施形態に対し、被測定電流路CB3の形状が異なることと、磁気部材35の構成が異なる。なお、第1実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、図9ないし図11に示す被測定電流路CB3及び近隣電流路NBは、その一部をだけを示している。[Third Embodiment]
FIG. 9 is a perspective view illustrating the
本発明の第3実施形態の電流センサ103は、図9ないし図11に示すように、被測定電流が流れる被測定電流路CB3と、被測定電流路CB3と平行に配置された近隣電流路NBと、磁界を検出する第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32と、外部磁界の影響を低減するための磁気部材35と、を備えて構成される。他に、電流センサ103には、第1磁気センサ31を搭載する第1基板19Aと、第2磁気センサ32を搭載する第2基板19Bと、が設けられている。なお、図示はしていないが、被測定電流路CB3、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32、磁気部材35、第1基板19A及び第2基板19Bを収容する筐体は、必要に応じて用いられる。
As shown in FIGS. 9 to 11, the
被測定電流路CB3は、銅(Cu)等の導電性の良い材質を用い、図9ないし図11に示すように、X方向に延設して形成されている。また、被測定電流路CB3には、第1磁気センサ31と第2磁気センサ32とで挟まれる位置に、被測定側平行区間部CB3pを有している。
The measured current path CB3 is formed using a material having good conductivity such as copper (Cu) and extending in the X direction as shown in FIGS. Further, the measured current path CB3 has a measured-side parallel section CB3p at a position sandwiched between the first
ここで、被測定側平行区間部CB3pに流れる電流の方向をX1方向とすると、図9に示すように、被測定側平行区間部CB3pはX方向に延設されており、X方向と直交するZ方向に第1磁気センサ31と第2磁気センサ32とが配設されるようになる。また、X方向及びZ方向とそれぞれ直交するY方向には、近隣電流路NBが配設されるようになる。なお、第2磁気センサ32から第1磁気センサ31へ向かう方向をZ1方向としている。
Here, assuming that the direction of the current flowing in the measured side parallel section CB3p is the X1 direction, as shown in FIG. 9, the measured side parallel section CB3p extends in the X direction and is orthogonal to the X direction. The first
近隣電流路NBは、銅(Cu)等の導電性の良い材質を用い、図9ないし図11に示すように、被測定電流路CB3と平行に配置され、更に、近隣電流路NBの一部は、Z1方向側に向けてL字状に曲げられて形成されている。 The neighboring current path NB is made of a material having good conductivity such as copper (Cu), and is arranged in parallel with the measured current path CB3 as shown in FIGS. 9 to 11, and further, a part of the neighboring current path NB. Is bent in an L shape toward the Z1 direction.
また、近隣電流路NBには、被測定側平行区間部CB3pと平行に配置された近隣側平行区間部NBpを有しており、近隣側平行区間部NBpに流れる電流の方向もX1方向である。また、被測定電流路CB3と近隣電流路NBとを横切る方向がY方向となっている。また、本発明の第3実施形態では、近隣側平行区間部NBpに対して、直角に曲げられている。なお、図9及び図10の構成図では、被測定電流路CB3のY2側に近隣電流路NBが平行に配設されているが、Y2側に限らず、Y1側でも良いし、Y1側及びY2側の両方に近隣電流路NBが平行に配設されていても良い。また、被測定電流路CB3及び近隣電流路NBの材質に銅(Cu)を用いたが、これに限定されるものではなく、導電性の良い材質であれば良く、例えばアルミニウム(Al)等でも良い。 Further, the neighboring current path NB has a neighboring side parallel section NBp arranged in parallel with the measured side parallel section CB3p, and the direction of the current flowing through the neighboring parallel section NBp is also the X1 direction. . Further, the direction crossing the measured current path CB3 and the neighboring current path NB is the Y direction. Moreover, in 3rd Embodiment of this invention, it is bent at right angle with respect to the neighborhood side parallel area part NBp. In the configuration diagrams of FIGS. 9 and 10, the neighboring current path NB is arranged in parallel on the Y2 side of the current path CB3 to be measured, but the Y1 side may be used instead of the Y2 side, and the Y1 side and Neighboring current paths NB may be arranged in parallel on both sides of Y2. In addition, although copper (Cu) is used as the material of the current path CB3 and the neighboring current path NB, the material is not limited to this, and any material having good conductivity may be used, such as aluminum (Al). good.
第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32は、被測定電流路CB3に被測定電流が流れたときに発生する磁界を検出するセンサであって、例えば、磁気抵抗効果を用いた磁気検出素子(AMR(Anisotropic Magneto Resistive)素子という)がパッケージングされている。
The first
また、前述したが、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32は、図9ないし図11に示すように、近隣側平行区間部NBpと平行に配置された被測定電流路CB3の被測定側平行区間部CB3pを挟んで配設されている。更に、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32の近傍において、近隣電流路NBの一部がZ1方向側に曲がる位置になるように、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32を配設している。第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32の配設は、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32のそれぞれを第1基板19A及び第2基板19Bに搭載して、この第1基板19A及び第2基板19Bを被測定電流路CB3の被測定側平行区間部CB3pに当接させて配置することにより、容易に達成できる。
As described above, the first
磁気部材35は、図9ないし図11に示すように、第1磁気部材35Aと第2磁気部材35Bとを有して構成され、第1磁気部材35Aは、第1磁気センサ31よりもZ1方向側に設けられ、第2磁気部材35Bは、第2磁気センサ32よりもZ1方向側と反対のZ2方向側に設けられている。そして、第1磁気部材35AはZ1側からの外部磁界の影響を低減しており、第2磁気部材35BはZ2側からの外部磁界の影響を低減している。
As shown in FIGS. 9 to 11, the
また、第2磁気部材35Bの方が、第1磁気部材35Aよりも小さく構成されている。これにより、Z1側からの外部磁界の影響をより低減させる構成としている。
Further, the second
磁気部材35の作製は、扁平状の磁性粉末を分散させたインクを絶縁基材35kの片面に塗布し、乾燥、硬化させることにより、磁気シールド層35rを形成させて行っている。なお、磁気部材35の材料として磁気シールド層35rを用いたが、磁気シールド効果を有する材質であれば、これに限るものではない。
The
以上のように構成された電流センサ103は、第1実施形態の電流センサ101の図5Aに示すシミュレーション結果AAと同様に、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32の位置において、被測定側平行区間部CB3pにおける近隣電流路NBを流れる電流が作る磁束のZ方向成分の向きを、第1磁気センサ31の位置及び第2磁気センサ32の位置で同じ方向にすることができる。このため、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32の感度軸方向(KD1、KD2)がZ方向と直交するY方向なので、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32が受ける磁束のY方向成分を限りなく小さくでき、しかも磁束のY方向成分を均等にできる。
The
また、図示していない曲げられた部分(紙面の奥側)の近隣電流路NBの磁界の影響を強く受ける第1磁気センサ31に対して、第1磁気部材35Aにより、この影響を低減することができる。
In addition, the first
以上のように構成された本発明の第3実施形態の電流センサ103における、効果について、以下に説明する。
The effects of the
本発明の電流センサ103は、近隣電流路NBの近隣側平行区間部NBpと被測定電流路CB3の被測定側平行区間部CB3pとがX1方向に平行に配置され、近隣電流路NBの一部をZ1方向側に折り曲げたので、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32の位置において、被測定側平行区間部CB3pにおける近隣電流路NBを流れる電流が作る磁束のZ方向成分の向きを、第1磁気センサ31の位置及び第2磁気センサ32の位置で同じ方向にすることができる。このため、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32の感度軸方向(KD1、KD2)がZ方向と直交するY方向なので、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32が受ける磁束のY方向成分を限りなく小さくでき、しかも磁束のY方向成分を均等にできる。このことにより、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32による差動処理を行い易くすることができる。しかも、第1磁気部材35Aを第1磁気センサ31よりもZ1方向側に設け、第2磁気センサ32のZ2方向側に設けた第2磁気部材35Bが第1磁気部材35Aよりも小さいので、曲げられた部分の近隣電流路NBの磁界の影響を強く受ける第1磁気センサ31に対して、この影響を低減することができるとともに、第1磁気センサ31に受けるZ1側からの外部磁界の影響と第2磁気センサ32に受けるZ2側からの外部磁界の影響とをバランス良く低減することができる。このため、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32が受ける磁界の強さを同じようにすることができる。これらのことにより、同じ向きで同じ強さの近隣電流路NBからの磁界は、差動処理で容易に相殺されるため、近隣電流路NBからの磁界の影響による測定精度の低下を抑制することができる。更に、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32に対して、第1磁気部材35A及び第2磁気部材35Bをそれぞれ配設したので、第1磁気センサ31及び第2磁気センサ32を磁気シールドすることができ、近隣電流路NB以外からの外部磁界からの影響も小さくすることができる。
In the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, it can deform | transform and implement as follows, These embodiments also belong to the technical scope of this invention.
図12は、本発明の電流センサの変形例を説明する構成図であって、図12Aは、第1実施形態の電流センサ101を変えた変形例1の電流センサC111の正面図であり、図12Bは、第1実施形態の電流センサ101を変えた変形例2の電流センサC121の側面図である。なお、説明を容易にするため、図12Bに示す磁気部材C15と第1基板19Cは、破線で示している。図13は、本発明の電流センサの変形例を説明する構成図であって、図13Aは、第2実施形態の電流センサ102を変えた変形例3の電流センサC132の斜視図であり、図13Bは、第2実施形態の電流センサ102を変えた変形例4の電流センサC142の斜視図である。
FIG. 12 is a configuration diagram illustrating a modification of the current sensor of the present invention, and FIG. 12A is a front view of a current sensor C111 of Modification 1 in which the
<変形例1>
上記第1実施形態では、近隣電流路NBには、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12が配設されておらず、被測定電流路CB1の方のみに、第1磁気センサ11及び第2磁気センサ12を配設した構成にした。しかしながら、図12Aに示すように、隣り合う電流路(B11、B12、B13、B14、B15)にそれぞれ磁気センサ(M11、M12、M13、M14、M15)を配設する構成にしても良い。なお、図示はしていないが、磁気センサ(M11、M12、M13、M14、M15)と電流路(B11、B12、B13、B14、B15)を挟んで対向する位置にも磁気センサ(M21、M22、M23、M24、M25)が配設されている。<Modification 1>
In the first embodiment, the first
これにより、電流路B11を被測定電流路、磁気センサM11を第1磁気センサ、磁気センサM21を第2磁気センサとし、電流路B12を近隣電流路と見なすようにする。また、電流路B12を被測定電流路、磁気センサM12を第1磁気センサ、磁気センサM22を第2磁気センサとし、電流路B11及び電流路B13を近隣電流路と見なすようにする。また、電流路B13を被測定電流路、磁気センサM13を第1磁気センサ、磁気センサM23を第2磁気センサとし、電流路B12及び電流路B14を近隣電流路と見なすようにする。以下、電流路B14、電流路B15についても同様にして見なすようにする。 Thus, the current path B11 is regarded as the current path to be measured, the magnetic sensor M11 is regarded as the first magnetic sensor, the magnetic sensor M21 is regarded as the second magnetic sensor, and the current path B12 is regarded as the neighboring current path. The current path B12 is regarded as a current path to be measured, the magnetic sensor M12 is regarded as a first magnetic sensor, the magnetic sensor M22 is regarded as a second magnetic sensor, and the current path B11 and the current path B13 are regarded as neighboring current paths. The current path B13 is regarded as a current path to be measured, the magnetic sensor M13 is regarded as a first magnetic sensor, the magnetic sensor M23 is regarded as a second magnetic sensor, and the current path B12 and the current path B14 are regarded as neighboring current paths. Hereinafter, the current path B14 and the current path B15 are regarded in the same manner.
<変形例2>
上記第1実施形態の電流センサ101の構成に、第2磁気センサ12のZ2側に第2磁気シールドC15Bを更に設けた電流センサC121であっても良い。<Modification 2>
The configuration of the
<変形例3>
上記第2実施形態では、1組の被測定電流路CB2及び近隣電流路NBで構成したが、これに限らず、図13Aに示すように、複数の被測定電流路(CB21、CB21)と複数の近隣電流路(NB1、NB2、NB3)とを組み合わせた構成でも良い。<Modification 3>
In the second embodiment, a set of the measured current path CB2 and the neighboring current path NB are configured. However, the present invention is not limited thereto, and as shown in FIG. 13A, a plurality of measured current paths (CB2 1 , CB2 1 ). And a plurality of neighboring current paths (NB 1 , NB 2 , NB 3 ) may be combined.
<変形例4>
上記第2実施形態では、1組の被測定電流路CB2a及び近隣電流路NBaに1組の第1磁気センサ21及び第2磁気センサ22を配設した構成としたが、これに限らず、図13Bに示すように、被測定電流路CB2aの一方を曲げて、その近傍の近隣電流路NBaに第1磁気センサ(図示していない)及び第2磁気センサ22aを配設した構成にしても良い。その際には、その部分の被測定電流路CB2aを近隣電流路と見なすようにし、その部分の近隣電流路NBaを被測定電流路と見なすようにする。<Modification 4>
In the second embodiment, a set of the first
また、この組合せは1組に限らず、図13Bに示すように、複数の被測定電流路(CB2a、CB2b)、複数の近隣電流路(NBa、NBb、NBc)、複数の第1磁気センサ(図示していない)及び第2磁気センサ(22a、22b、22c)を組み合わせた構成でも良い。 This combination is not limited to one set, and as shown in FIG. 13B, a plurality of current paths to be measured (CB2a, CB2b), a plurality of neighboring current paths (NBa, NBb, NBc), and a plurality of first magnetic sensors ( A structure in which the second magnetic sensor (22a, 22b, 22c) is combined may be used.
<変形例5>
上記実施形態では、第1基板19A及び第2基板19Bを被測定電流路(CB1、CB2、CB3)に当接させて配置したが、離して配置させても良い。また、第1磁気センサ(11、21、31)及び第2磁気センサ(12、22、32)が被測定電流路(CB1、CB2、CB3)に対向するように配置しても良い。<Modification 5>
In the above embodiment, the
<変形例6>
上記実施形態では、第1磁気センサ(11、21、31)及び第2磁気センサ(12、22、32)を熱硬化性の合成樹脂でパッケージングして磁気センサパッケージ(14、24、34)とし、第1基板19A及び第2基板19Bに実装したが、GMR素子、MR素子及びAMR素子をそのまま第1基板19A及び第2基板19Bに実装、所謂ベアチップ実装しても良い。<Modification 6>
In the said embodiment, a 1st magnetic sensor (11, 21, 31) and a 2nd magnetic sensor (12, 22, 32) are packaged with a thermosetting synthetic resin, and a magnetic sensor package (14, 24, 34). Although mounted on the
<変形例7>
上記実施形態では、近隣電流路NB或いは被測定電流路CB1が直角に曲げて構成されていたが、直角に限るものではない。<Modification 7>
In the above-described embodiment, the neighboring current path NB or the measured current path CB1 is bent at a right angle, but is not limited to a right angle.
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the object of the present invention.
11、21、31 第1磁気センサ
12、22、32、22a、22b、22c 第2磁気センサ
15、25、35、C15 磁気部材
35A 第1磁気部材
35B、C15B 第2磁気部材
CB1、CB2、CB3、CB21、CB21、CB2a、CB2b 被測定電流路
CB1p、CB2p、CB3p 被測定側平行区間部
NB、NB1、NB2、NB3、NBa、NBb、NBc 近隣電流路
NBp 近隣側平行区間部
101、102、103、C111、C121、C132、C142 電流センサ11, 21, 31 First
Claims (3)
前記被測定電流路と平行に配置された近隣側平行区間部を有する近隣電流路と、
被測定電流路に前記被測定電流が流れたときに発生する磁界を検出する第1磁気センサ及び第2磁気センサと、
外部磁界の影響を低減するための磁気部材と、を備えた電流センサであって、
前記第1磁気センサ及び前記第2磁気センサは、前記近隣側平行区間部と平行に配置された前記被測定電流路の被測定側平行区間部を挟んで配設され、
前記第1磁気センサと前記第2磁気センサとで挟まれる位置の前記被測定側平行区間部に流れる電流の方向をX1方向とし、
前記被測定電流路と前記近隣電流路とを横切る方向をY方向とし、
前記第2磁気センサから前記第1磁気センサへ向かう方向をZ1方向とすると、
前記X1方向と前記Y方向と前記Z1方向とはそれぞれ直交し、
前記第1磁気センサ及び前記第2磁気センサの近傍において、前記近隣電流路の一部が前記Z1方向側に曲がっており、
前記磁気部材が、前記第1磁気センサよりもZ1方向側のみに設けられていることを特徴とする電流センサ。 A measured current path through which the measured current flows; and
A neighboring current path having a neighboring parallel section disposed in parallel with the measured current path;
A first magnetic sensor and a second magnetic sensor for detecting a magnetic field generated when the measured current flows through the measured current path;
A current sensor comprising a magnetic member for reducing the influence of an external magnetic field,
The first magnetic sensor and the second magnetic sensor are disposed across a measured-side parallel section of the measured current path disposed in parallel with the neighboring-side parallel section,
The direction of the current flowing through the measured side parallel section at the position sandwiched between the first magnetic sensor and the second magnetic sensor is the X1 direction,
A direction crossing the measured current path and the neighboring current path is a Y direction,
When the direction from the second magnetic sensor toward the first magnetic sensor is the Z1 direction,
The X1 direction, the Y direction, and the Z1 direction are orthogonal to each other,
In the vicinity of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor, a part of the neighboring current path is bent toward the Z1 direction side,
The current sensor, wherein the magnetic member is provided only on the Z1 direction side of the first magnetic sensor.
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