JPH02167478A

JPH02167478A - 電流センサ

Info

Publication number: JPH02167478A
Application number: JP1210135A
Authority: JP
Inventors: Masao Kohama; 政夫小浜; Masaaki Kikuchi; 菊地　正明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-09-22
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1990-06-27
Also published as: US4963818A; DE68911449D1; DE68911449T2; EP0360574B1; EP0360574A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電流センサに関する。

（従来の技術）電流を検出する代表的な方法としては、抵抗器の両端に
生じる電圧降下を検出する電圧降下法、ホール素子によ
る磁界検出法、変流器法等が知られている。

しかしながら、電圧降下法では線路電圧が高いときに絶
縁を確保することが困難である。したがって、利用でき
る範囲が非常に限られる。また、線路に流れる電流が大
きいときには抵抗器での発熱も問題となる。ホール素子
を用いた磁界検出法では、ホール素子特有の温度ドリフ
トの問題かある。このため、電流を正確に検出すること
が本質的に困難である。また、変流器法は磁束の変化を
利用するものであるが、安定性に難点がある。このよう
に、従来の電流検出法にあっては、簡便で、直流から交
流まで精度良く、しかも安定に検出できない問題があっ
た。

（発明が解決しようとする課題）上述の如く、従来の電流検出法では利用できる範囲が非
常に狭かったり、安定性に欠けたり、あるいは検出精度
を高めることができなかったりする問題があった。

そこで本発明は、線路電圧に左右されずに、また温度の
影響を受けずに直流から交流まで高精度に検出でき、し
かも使いやすい電流センサを提供することを目的として
いる。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を遠戚するために、本発明に係る電流センサは
、被検出電流の通路となる導体の近傍に配置され、この
導体に流れる電流によって生じる磁界に感応して磁気特
性か変化する磁気異方性の付与された非晶質磁性金属体
と、この非晶質磁性金属体に直流バイアス磁界を印加す
る手段と、発生した磁束の少なくとも一部を前記非晶質
磁性材に通過させ得る位置に上記非晶質磁性金属体と組
をなす関係に設けられ、上記非晶質磁性金属体の磁気特
性に対応した電気的特性値を示すコイルと、このコイル
の電気的特性値に対応した出力を送出する手段とで構成
されている。

（作　用）磁気異方性の付与された非晶質磁性金属体は、印加磁界
の変化に対して、その磁気特性が高感度に変化する。こ
の感度は温度の変化に対して安定している。導体に電流
が流れると、導体の回りに電流の大きさに対応した強さ
の磁界が発生する。

この磁界に感応して非晶質磁性金属体の磁気特性が変化
する。この変化に応じてコイルの電気的特性値、たとえ
ば交流インピーダンスが変化する。

したがって、コイルの交流インピーダンスは導体に流れ
る電流に対応したものとなる。このとき、直流バイアス
磁界は、導体に流れる電流に対する交流インピーダンス
変化の直線性の向上に寄与する。

（実施例）以下、図面を参照しながら実施例を説明する。

第１図には本発明の一実施例に係る電流センサ１０の概
略構成が示されている。

この電流センサー０は、大きく分けて、検出部１２と、
信号処理部１４とで構成されている。

検出部１２は、この例では非磁性材で円柱状あるいは角
柱状に形成された芯材１６と、この芯材１６の外周に巻
き付けられた非晶質磁性金属箔１８と、この非晶質磁性
金属箔１８の外周に装着されたコイル２０と、このコイ
ル２０の外周にコイル２０とは絶縁状態に数ターンだけ
巻回された被検出電流通電用の導体２２と、図示極性に
着磁された直流バイアス磁界印加用の永久磁石２４と、
互いの一端側で永久磁石２４を挟むとともに互いの他端
側で芯材１６を軸心線方向に挟むように配置されたヨー
ク２６．２８とて構成されている。

非晶質磁性金属箔１８としては、芯材１６の軸心線と直
交する線に対して角度αの方向を磁化容易軸とする一軸
異方性の付与されたものが用いられている。

一方、信号処理部１４は、ある周波数ｆの交流電圧をコ
イル２０に印加し、コイル２０の交流インピーダンスに
対応したレベルの出力■。を送出するように構成されて
いる。

次に、上記のように構成された電流センサー０の動作を
説明する。

ます、信号処理部１４を動作させると、コイル２０が交
流電源によって励磁される。この状態で、導体２２に被
検出電流Ｉを流すと、この導体２２で、コイル２０の外
周に巻回されている部分２２ａが電流■に対応した磁界
Ｈ１を発生する。

この磁界Ｈ，は非晶質磁性金属箔１８に対して軸方向に
印加される。非晶質磁性金属箔１８は、軸異方性を有し
ているため、磁界Ｈ１が印加されると、この磁界Ｈ，に
感応して磁気特性、具体的には透磁率が変化する。

このように非晶質磁性金属箔１８の透磁率が変化すると
、コイル２０の交流インピーダンスが変化する。したが
って、導体２２に流れる電流Ｉのレベルに応じてコイル
２０の交流インピーダンスが変化することになる。信号
処理部１４は、コイル２０の交流インピーダンスに対応
した出力Ｖ。

を送出する。

ところで、永久磁石２４は、ヨーク２６．２８を介して
非晶質磁性金属箔１８に軸方向の直流バイアス磁界ＨＢ
を印加する。この直流バイアス磁界ＨＢの印加によって
、非晶質磁性金属箔１８の透磁率変化が非直線となる領
域、つまり磁界Ｈ。

の零付近において透磁率変化が非直線になるのを防止す
る。この防止によって、導体２２に流れる電流■と出力
Ｖ。との対応関係を直線に近付けることが可能となる。

ここで、−軸異方性を有した非晶質磁性金属箔１８に磁
界Ｍｌを印加すると、磁界Ｈ１に応じて非晶質磁性金属
箔１８の透磁率が変化する現象をさらに詳しく説明する
と以下の通りである。

すなわち、導体２２に流れる電流■によって生じた磁界
をＨｌ、永久磁石２４による直流バイアス磁界をＨＢ１
コイル２０で発生した磁界をＨＰとすると、これらは第
２図に示すように、非晶質磁性金属箔体８に対して同一
の線に沿って印加される。第２図では、磁界Ｈ１、ＨＢ
が同一方向に、また磁界Ｈ７が磁界ＨＢとは反対方向に
印加された場合を示している。非晶質磁性金属箔１８の
磁気異方性定数をＫｕとすると、このＫｕは箔材の組成
によって決まる。Ｋｕの方向、つまり磁化容易軸の方向
αは、通常Ｏくα〈±π／２の範囲である。第２図では
、α霊π／４の場合を示している。第２図中、Ｉ５は飽
和磁化を示している。この飽和磁化ＩＳは非晶質磁性金
属箔１８の組成や処理によって決まる定数である。

第２図から非晶質磁性金属箔１８の磁気的エネルギＥを
求めると、Ｅ＝Ｋｕ　　５ｉｎ２（π／４−θ）Ｉｓ　　（ＨＰ　＋ＨＢ　　Ｈｌ　）　ｓｉｎθ・・・
（１）となる。飽和磁化ＩＳの角度θは、（１）式のエネルギ
が最小となる条件、ｉｌｌ　Ｅ／９θ＝０により求まる
。一方、磁界ＨＰの方向の飽和磁化の大きさｌｏは、ｌｏ−ＩＳｓｉｎθ　　　　　　　　　−（２）となる
。コイル２０の交流インピーダンスは■。

に比例する。（１）　、（２）式から判るように、Ｉ。

は導体２２に流れる電流Ｉによって生じる磁界Ｈ１の関
数である。したがって、コイル２ｏの交流インピーダン
スは電流Ｉによって変化する。このため、信号処理部１
４の出力Ｖ。は電流■に対応したものとなり、結局、電
流センサとしての機能が発揮されることになる。

第３図には本発明の別の実施例に係る電流センサ１０ａ
の概略構成が示されている。この実施例に係る電流セン
サ１０ａは、周囲温度の影響を完全に除去できるように
している。

この電流センサ１０ａも、大きく分けると、検出部１２
ａと、信号処理部１４ａとで構成されている。

検出部１２ａは、非磁性材で円柱状あるいは角柱状に形
成されて平行に配置された一対の芯材３０．３２と、こ
れら芯材３０，３２の外周に巻き付けられた非晶質磁性
金属箔３４．３６と、これら非晶質磁性金属箔３４．３
６の外周に装着されたコイル３８．４のと、これらコイ
ル３８．４０の外周に絶縁状態で順次数ターンずつ巻回
された被検出電流通電用の導体４２と、芯材３ｏと３２
との間に配置されるとともに図示極性に着磁された直流
バイアス磁界印加用の永久磁石４４と、この永久磁石４
４から出た磁束を非晶質磁性金属箔３４．３６に対して
軸方向に印加すべく配置されたヨーク４６．４８とで構
成されている。なお、非晶質磁性金属箔３４．３６とし
ては、芯材３０．３２の軸心線と直交する線に対して角
度α（α−π／４）の方向を磁化容易軸とする一軸異方
性の付与されたものが用いられている。そして、これら
非晶質磁性金属箔３４．３６は、互いの磁化容易軸の方
向間に（π／２）の位相差を持つように各芯材３０．３
２に巻き付けられている。また、導体４２で、各コイル
３８．４０の外周に数タンずつ巻回された部分４２ａ、
４２ｂは、導体４２に電流■が流れたとき、図中破線矢
印で示すように逆向きの磁界Ｈ■、ＨＩ２を発生するよ
うに巻回方向が設定されている。

一方、信号処理部１４ａは第４図に示すように構成され
ている。すなわち、上述したコイル３８．４０と抵抗器
５０，５２とでブリッジ回路５３を構成し、このブリッ
ジ回路５３の電源入力端をバランス調整用の可変抵抗器
５４．５６を介して交流発振器５８の出力端に接続して
いる。そして、ブリッジ回路の中点間型位差を差動増幅
器６０に入力し、この差動増幅器６０の出力を位相設定
器６２によって位相設定された位相検波回路６４で検波
整流し、この出力をフィルタ回路６６で平滑した後、出
力Ｖ。として送出するようにしている。

このように槽底された電流センサ１０ａでは、温度変化
の影響をほとんど受けない。したかって、正確な電流検
出を実現できる。

すなわち、導体４２に電流Ｉが流れると、部分４２ａ、
４２ｂにおいて図中破線矢印で示す磁界Ｈ１ｌ、Ｂ１２
が発生する。この磁界Ｈ１１、Ｈ，□は非晶質磁性金属
箔３４．３６に対して第５図に示すように印加される。

一方、各非晶質磁性金属箔３４．３６には永久磁石４４
による直流バイアス磁界ＨＢ１、ＨＢ２と、コイル３８
．４０で発生した磁界ＨＰ１、Ｂ１２とが第５図に示す
ように印加される。この例では、非晶質磁性金属箔３４
については、Ｈｌｏ、ＨＢ□、ＨＰｌが同方向に印加さ
れる。ま１　また、非晶質磁性金属箔３６については、ＨＢ２、ＨＦ２
が同方向に、ＨＩ３が逆方向に印加される。第５図中、
Ｋｕ、、Ｋｕ２は第２図において説明した磁気異方性定
数であり、この例ではαらπ／４である。また、ＩＳＩ
、ＩＳ２も第２図において説明した飽和磁化である。

非晶質磁性金属箔３４の磁気的エネルギＥ１は、Ｅ、−
Ｋｕ、ｓｉｎ　２　（π／４−０１）Ｉ　ｓ＋　（Ｈｐ
＋＋　ＨＢｌ＋　Ｈｚ）　Ｓｉｎθ１・・・（３〉で表され、同様に非晶質磁性金属箔３６の磁気的エネル
ギＥ２は、Ｂ２−ＫＬＩ２　ｓｉｎ　２（θ２　　π／４）Ｉ　Ｓ
２　（ＨＰ２＋　ＨＢ２　　Ｈ１２）　ｓｉｎθ２・・
・（４）で表される。飽和磁化ＩＳＩ、Ｉ　Ｓ２の角度θ１θ２
は、（３）、（４）式のエネルギが最小になる条件、ａ
　Ｅｌ　／２　Ｂ＋　＝０．　ａＥ２　／ａθ２＝Ｏｉ
：：より求まる。

磁界ＨＰ１、Ｂ２２の方向の飽和磁化の大きさ、ＩＯＩ
Ｓ　ＩＯ２は１１　ｏ＋＝　Ｉ　ｓ＋！；ｉｎ　　θ１−（５）Ｉ　０
２＝　　Ｉ　５２ｓｉｎ　　θ２　　　　　　　　　　
　　　　−（６）。

である。

コイル３８．４０の交流インピーダンスは、それぞれＩ
ＯＩ、ＩＯ２に比例する。（３）　、（４）　、（５）
、（６）式から分かるように、Ｉｏい　Ｉ。２は導体４
２に流れる電流■によって生じる磁界Ｈ１□、Ｈ１□の
関数である。したがって、コイル３８．４０の交流イン
ピーダンスは導体４２に流れる電流Ｉによって変化する
ことになる。このため、信号処理部１４ａの出力Ｖ。は
導体４２に流れる電流の大きさに対応したものとなり、
結局、この例のおいても電流センサとしての機能が発揮
されることになる。

そして、この実施例の場合には永久磁石４４で直流バイ
アス磁界を印加したことによる効果は勿論のこと、いわ
ゆる２組の検出部を設けてブリッジ回路構成で出力を取
り出すようにしているので、温度による影響を相殺でき
、誤差の少ない検出が可能となる。

実験によると、導体４２の部分４２ａ、４２ｂのターン
数４、永久磁石４４の表面磁束密度５００ガウス、コイ
ル３８．４０のターン数２４０、芯材３０．３２の長さ
３０１１１１１１％径６１１１１１１％非晶質磁性金属
箔３４．３６の幅４）に設定された第３図に示す検出部
構成で、周波数１００　Ｋ　Ｈｚ　、　１．［ｉ　Ｖ　
（ｒｍｓ　）の電圧をブリッジ回路５３に印加し、導体
電流■と出力Ｖ。との関係を調べたところ、第６図中に
実線で示す結果を得た。この図から分かるように、導体
電流■が±５Ａの範囲で直線性の良い出力ｖｏが得られ
ている。これに対し、永久磁石４４およびヨーク４６．
４８を取り外したところ、第６図中に零点を合わせて二
点鎖線で示すように、導体電流が小さい領域において出
力Ｖ。に非直線性の現れる結果が得られた。この結果か
ら、直流バイアス磁界を印加して非直線領域を避けるこ
とが有効であることが分かる。

また、導体電流Ｉを５Ａに保ち、検出部の温度を一２０
℃から＋６０℃まで変化させ、このときの出力の変動を
調べてみた。この結果、±０，０４％／℃の割合で変動
した。しかし、この値は検出電流の１／２５００であり
、温度変化に対して十分な安定性を有していることも判
った。

第７図には本発明の別の実施例に係る電流センサ１０ｂ
が示されている。

この電流センサ１０ｂは、検出部１２ｂの構成に特徴を
有している。この検出部１２ｂは、非晶質磁性金属箔と
コイルとからなる組を２組設け、これらを同軸的に配置
したものとなっている。

すなわち、図中７０は磁性材で形成された筒体を示して
いる。この筒体７０内には、絶縁材で環状に形成された
ボビン７２と、図示極性に着磁され、環状に形成された
バイアス磁界印加用の永久磁石７４と、絶縁材で環状に
形成されたボビン７６とが上記順に同軸的に収容されて
いる。ボビン７２．７６の外周にはそれぞれ非晶質磁性
金属箔７８．８０が巻き付けられており、これら非晶質
磁性金属箔７８．８０の外周にはそれぞれコイル８２．
８４が装着されている。非晶質磁性金属箔７８．８０に
は、ボビン７２．７４の軸心線と直交する線に対して角
度αの方向を磁化容易軸とする一軸異方性処理が施され
ている。コイル８２．８４の外周には被検出電流通電用
の導体８６が絶縁材を介して数ターンずつ巻回されてい
る。なお、導体８６は、各ボビン７２．７６の枠壁に形
成された孔を経由して巻回されている。筒体７０の両端
には磁性材で形成された端板８８．９０が装着されてい
る。端板８８の中央部には比較的大きな孔９２が形成さ
れており、端板９０の中央部にはねじ孔９４が形成され
ている。また、端板８８．９０の周縁部には前述した導
体８６を貫通させるための孔９６．９８がそれぞれ形成
されている。

そして、端板８８側から、端板８８に設けられた孔９２
、ボビン７２の軸心部に設けられた孔１００１永久磁石
７４の軸心部に設けられた孔１０２、ボビン７６の軸心
部に設けられた孔１０４を通して非磁性材で形成された
ボルト１０６を挿入し、このボルト１０６を端板９０に
設けられたねじ孔９４に締め付けることによって、筒体
７０、端板８８．９０からなるヨークの形成と、筒体７
０内に収容されている要素の固定とを実現している。な
お、コイル８２．８４の両端は、各ボビン７２．７６の
枠壁に形成された図示しない孔および各端板８８．９０
に形成された図示しない孔を通して外部へ導かれている
。

このように構成された検出部１２ｂにおける各コイル８
２．８４は、信号処理部１４ｂに接続されている。信号
処理部１４ｂは、第４図に示した信号処理部１４ａと同
様に構成されている。すなわち、第４図におけるコイル
３８．４０をコイル８２．８４に置き換えたものとなっ
ている。

したがって、この実施例に係る電流センサ１０ｂも、第
３図に示した電流センサ１０ａと同様な原理で電流を高
精度に検出することができる。

第８図には本発明のさらに別の実施例に係る電流センサ
１０ｃが示されている。この実施例に係る電流センサ１
０ｃは、既に配設されている電流通電用の導体や大型の
電流通電用の導体をそのまま利用できるように工夫され
ている。

すなわち、図中２００は、たとえば数１０ＯＡ以上の電
流を流すことが可能な電流通電用の導体を示している。

このような導体２００は、通常、断面が矩形に形成され
ている場合が多い。導体２００の図中上面には絶縁基板
２０２が適宜な手段で固定されており、この絶縁基板２
０２上に電流センサ１０ｃの主要部が搭載されている。

電流センサ１０ｃは、大きく分けて、検出部１２ｃと、
信号処理部１４ｃとで構成されている。

検出部１２ｃは、第９図に示すように、検出部本体２０
４と、バイアス磁界印加用の永久磁石２０６とで構成さ
れている。検出部本体２０４は、第１０図に示すように
、平板状に形成されるとともに長手辺を導体２００に流
れる電流Ｉの方向に対して直交させて絶縁基板２０２上
に固定された非晶質磁性金属板２０ｇと、この非晶質磁
性金属板２０８上に固定された薄い絶縁板２１０と、こ
の絶縁板２１０上に固定された可撓性を有する絶縁板２
１２と、この絶縁板２１２上に非晶質磁性金属板２０８
の長手辺に沿う方向に２個設けられた渦巻状パターンコ
イル２］４ａ、２］、４ｂと、絶縁板２１２上に渦巻状
パターンコイル２１４　ａ　％２１４ｂを覆うように固
定された薄い絶縁板２１６とで構成されている。なお、
非晶質磁性金属板２０８には、その長手辺と直交する線
に対して角度αの方向を磁化容易軸とする一軸異方性処
理が施されている。また、渦巻状パターンコイル２１４
ａ、２１４ｂは、互いに渦巻き方向が同方向となるよう
に形成されており、中心端同志が絶縁板２１２の背面に
配設された接続線２１８によって接続されている。そし
て、渦巻状パターンコイル２１４ａの最外端はリード線
２２０を介して端子２２２に接続されている。同様に渦
巻状バタンコイル２１４ｂの最外端もリード線２２４を
介して端子２２６に接続されている。

一方、前記永久磁石２０６は、第９図に示すように、Ｎ
極を渦巻状パターンコイル２１４ａに対向させ、Ｓ極を
渦巻状パターンコイル２１４ｂに対向させる関係に絶縁
板２１６上に固定されている。

直列に接続された渦巻状パターンコイル２１．４ａ、２
１４ｂは、信号処理装置１４ｃに接続されている。この
信号処理装置１４ｃは、第４図に示したものとほぼ同様
に構成されている。

このような構成であると、導体２００に第８図中に実戦
矢印で示すように電流Ｉが流れると。この電流Ｉによっ
て導体２００の回りに第８図中に２点鎖線で示すように
磁界Ｈ！が発生する。この磁界Ｈ，は第１１図に示すよ
うに非晶質磁性金属板２０８に印加される。一方、信号
処理装置１４ｃを動作させると、直列接続された渦巻状
パターンコイル２１４ａ、２１４ｂに交流電源が印加さ
れる。このため、渦巻状パターンコイル２１４ａ、２１
４ｂが磁界を発生する。この場合、渦巻状パターンコイ
ル２１４ａ、２１４ｂで発生した磁界は互いに逆向きで
ある。このため、非晶質磁性金属板２０８には、第１１
図中に実線で示すように、渦巻状パターンコイル２１４
ａ、２１４ｂで発生した磁界ＨＰか磁界Ｈ１と平行に印
加される。また、永久磁石２０６の存在にょって非晶質
磁性金属板２０８にはバイアス磁界ＨＢが磁界Ｈ１と平
行に印加される。

前述の如く、非晶質磁性金属板２０８は、その長手辺と
直交する線、換言すると、磁界Ｈ１の方向と直交する線
に対して角度αの方向を磁化容易軸とする磁気異方性が
付与されている。このような非晶質磁性金属板２０８に
磁界ＨＩ　　ＨＰ、ＨＢが印加される様子は、第２図を
用いて説明した状態とまった（同じである。したがって
、この例においても、導体２００に流れる電流Ｉが変化
すると、これに伴って渦巻状パターンコイル２１４ａ、
２１４ｂの交流インピーダンスが変化するとことになり
、結局、前記実施例と同様に電流を検出することができ
る。

そして、この場合には、平板状の非晶質磁性金属板２０
８と一対の渦巻状パターンコイル２１４ａ、２１４ｂと
を前記関係に組み合わせているので、格別な電流通電用
の導体を設ける必要がなく、既存の導体等をそのまま利
用することが可能となる。

第１２図には本発明のさらに異なる実施例に係る電流セ
ンサ１０ｄが示されている。この実施例に係る電流セン
サ１０ｄは、第８図に示した検出部構成を採用し、かつ
周囲温度の影響を除去できるようにしている。したがっ
て、この第１２図では第８図と同一部分が同一符号で示
されている。

この実施例に係る電流センサ１０ｄも、検出部］−２ｄ
と、信号処理部１４ｄとで構成されている。

検出部１２ｄは、絶縁基板２０２上に、長手辺を導体２
００に流れる電流■の方向に対して直交させ、互いに平
行に配置された第１、第２の検出部２３０　ａと２３０
ｂとで構成されている。第１、第２の検出部２３０ａ、
２３０ｂは、それぞれ第９図および第１０図に示した検
出部と同様に構成されている。ただし、この例では、第
１３図に示すように、直流バイアス磁界ＨＢ１、ＨＢ□
の印加方向に１８０度の位相差を持たせている。

第１および第２の検出部２３０ａ、２３０ｂのそれぞれ
直列接続された渦巻状パターンコイルは、信号処理部１
４ｄに接続されている。この信号処理部１４ｄは第４図
に示す信号処理部１．４　ａと同様に構成されている。

すなわち、第４図に示すコイル３８．４０を、第１およ
び第２の検出部２３０ａ、２３０ｂのそれぞれ直列接続
された渦＼巻状パターンコイルに置き換えたものとなっている。

このような構成であると、格別な電流通電用の導体を設
ける必要かなく、既存の導体等をそのまま利用できるば
かりか、第１および第２の検出部２３０ａ、２３０ｂに
組み込まれた渦巻状パターンコイルをブリッジ回路の２
辺として信号処理を行うようにしているので、第３図に
示した電流センサコ−Ｏａと同様に温度の影響を除去す
ることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

すなわち、上述した各実施例では、直流バイアス磁界を
永久磁石を用いて印加しているが、コイルを用いて印加
するようにしてもよい。また、第１図および第３図に示
した各実施例では検出用のコイルの外周に、被検出電流
通電用の導体を数ターンずつ巻回しているが、これはヨ
ークの部分に巻回してもよく、また芯材と永久磁石との
間に形成された空間部を貫通させるだけでもよい。

また、芯材は必ずしも必要とするものではなく、非晶質
磁性金属体そのものを芯材と兼用させてもよい。また、
非晶質磁性金属箔を複数層に亙って巻き付ける場合には
、必要に応じて層間に絶縁層あるいは絶縁膜を設けるよ
うにしてもよい。また、本発明に係る電流センサは、交
流の場合でも検出できることは勿論である。その他、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形することができ
る。

［発明の効果コ以上のように、本発明によれば、線路導体に流れ電流に
よって生じる磁界に感応して磁気特性が変化する磁気異
方性を有した非晶質磁性金属体を設けるとともに上記非
晶質磁性金属体の磁気特性に感応して電気的特性値が変
化するコイルを用いて電流を検出しているので、電流セ
ンサと線路導体とを完全に電気絶縁できるばかりか、温
度によるドリフトを防止でき、しかも１つのセンサで直
流電流および交流電流を高精度に検出できる。また、非
晶質磁性金属体に常に直流バイアス磁界を印加するよう
にしているので、被検出電流と出力との間の直線性を向
上させることができ、使い易さも向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る電流センサの概略構成
図、第２図は同センサの動作を説明するための図、第３
図は本発明の別の実施例に係る電流センサの概略構成図
、第４図は同センサにおける信号処理部の構成図、第５
図は同センサに組み込まれた非晶質磁性金属箔に印加さ
れる各磁界の方向を説明するための図、第６図は第３図
に示した電流センサの被検出電流と出力との関係の一例
を示す図、第７図は本発明のさらに別の実施例に係る電
流センサの概略構成図、第８図は本発明のさらに異なる
実施例に係る電流センサの斜視図、第９図は同センサに
おける検出部の側面図、第１０図は同検出部を局部的に
取り出して示す分解斜視図、第１１図は同検出部の作用
を説明するための図、第１２図は本発明のさらに別の実
施例に係る電流センサの斜視図、第１３図は同センサの
第１および第２の検出部に組み込まれた非晶質磁性金属
板に印加される磁界の方向を説明するための図である。１０．１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ−・・電流セン
サ、１２，１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ・・・検出
部、１４，１４ａ、１４ｂ、１４ｃ。１４ｄ・・・信号処理部、１８，３４，３６，７８゜８
０・・・非晶質磁性金属箔、２０．３８．４０゜８２．
８４・・・コイル、２２，４２，８６，２００・・・被
検出電流通電用の導体、２４，４４，７４゜２０６・・
・永久磁石、５３・・・ブリッジ回路、２０８・・・非
晶質磁性金属板、２１４ａ、２１４ｂ・・・渦巻状パタ
ーンコイル。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦ＨＲ＞　６

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検出電流の通路となる導体の近傍に配置され、
上記導体に流れる電流によって生じる磁界に感応して磁
気特性が変化する磁気異方性の付与された非晶質磁性金
属体と、この非晶質磁性金属体に直流バイアス磁界を印
加する手段と、発生した磁束の少なくとも一部を前記非
晶質磁性金属体に通過させる得る位置に上記非晶質磁性
金属体と組をなす関係に設けられ、上記非晶質磁性金属
体の磁気特性に対応した電気的特性値を示すコイルと、
このコイルの電気的特性値に対応した出力を送出する手
段とを具備してなることを特徴とする電流センサ。
（２）前記直流バイアス磁界を印加する手段は、永久磁
石を主体にして構成されていることを特徴とする請求項
１に記載の電流センサ。
（３）前記非晶質磁性金属体は、前記導体に流れる電流
によって生じる磁界と、前記直流バイアス磁界と、前記
コイルが発生する磁界とが同一の線に沿って印加される
関係に配置されていることを特徴とする請求項１に記載
の電流センサ。
（４）前記非晶質磁性金属体は平板状に形成されており
、この非晶質磁性金属体と組をなすコイルは上記非晶質
磁性金属体と平行に設けられた絶縁板上に、それぞれが
発生する磁束の向きが逆向きとなるように設けられた一
対の渦巻状パターンコイルで形成されていることを特徴
とする請求項１に記載の電流センサ。
（５）前記非晶質磁性金属体と前記コイルとからなる組
が２組設けられており、前記出力を送出する手段は２つ
の辺を上記各組のコイルで構成したブリッジ回路の中点
間から得た信号を処理していることを特徴とする請求項
１に記載の電流センサ。