CN111094999A - 电流传感器 - Google Patents
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Abstract
电流路径用的电流传感器具备:上述电流路径(40);磁检测部(10),与上述电流路径对置配置,包括将从上述电流路径产生的交流磁场转换为电信号的磁检测元件(12)、信号线(4a、5a)和基准电位线(4b、5b);以及布线基板(20),安装上述磁检测部,具有绝缘基材(21)和布线,该布线包括电连接于上述信号线的信号用布线(22a)和电连接于上述基准电位线的基准电位用布线(22b)。上述信号用布线和上述基准电位用布线的一部分设在上述绝缘基材的内部。上述信号用布线与上述基准电位用布线交叉而配置,被施加由上述交流磁场带来的交链磁通的区域被分割为2个以上。
Description
关联申请的相互参照
本申请基于2017年10月6日提出的日本专利申请第2017-196294号,这里引用其记载内容。
技术领域
本发明涉及电流传感器。
背景技术
以往,作为电流传感器的一例,有在专利文献1中公开的电流传感器。
电流传感器在搭载基板的一面搭载有具有磁电转换元件的传感器芯片及具有处理电路部的电路芯片。此外,电流传感器中,传感器芯片的第1焊盘和电路芯片的第3焊盘被第1线材电连接,传感器芯片的第2焊盘和电路芯片的第4焊盘被第2线材电连接。并且,电流传感器设置为,当从搭载基板的一面的上方观察一面侧时第1线材与第2线材交叉。
由此,电流传感器形成有磁电转换元件侧的第1区域和处理电路部侧的第2区域。因此,电流传感器中,当磁通贯通于第1区域及第2区域时在各区域产生的感应电动势被相互抵消,所以从磁电转换元件输出的电信号不易受到感应电动势的影响。
但是,电流传感器仅通过在线材上将感应电动势消除是不充分的,检测精度有可能下降。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-148470号公报
发明内容
本发明的目的在于,提供能够抑制检测精度的下降的电流传感器。
在本发明的第一技术方案中,检测流过电流路径的电流的电流传感器具备:上述电流路径;磁检测部,与上述电流路径对置配置,包括将通过在上述电流路径中流过交流电流而从上述电流路径产生的交流磁场转换为电信号的磁检测元件、上述电信号流过的信号线和被设为基准电位的基准电位线;以及布线基板,安装上述磁检测部,具有绝缘基材和形成于上述绝缘基材的布线,该布线包括电连接于上述信号线的信号用布线和电连接于上述基准电位线的基准电位用布线。上述信号用布线和上述基准电位用布线的一部分设在上述绝缘基材的内部。上述信号用布线与上述基准电位用布线交叉而配置,被施加由上述交流磁场带来的交链磁通的区域被分割为2个以上。
在上述的电流传感器中,被施加由交流磁场带来的交链磁通的区域被分割为2个以上。由此,在本发明中,在从基准电位来看的情况下,能够将信号用布线分为产生正感应电压和负感应电压的区域,并且将基准电位用布线分为产生正感应电压和负感应电压的区域。因而,上述的电流传感器中,感应电压相互抵消,能够减小叠加于信号用布线的噪声信号,能够抑制检测精度的下降。
在本发明的第二技术方案中,检测流过电流路径的电流的电流传感器具备:上述电流路径;磁检测部,与上述电流路径对置配置,包括将通过在上述电流路径中流过交流电流而从上述电流路径产生的交流磁场转换为电信号的磁检测元件、上述电信号流过的信号线和被设为基准电位的基准电位线;以及布线基板,安装上述磁检测部,具有绝缘基材和形成于上述绝缘基材的布线,该布线包括电连接于上述信号线的信号用布线和电连接于上述基准电位线的基准电位用布线。上述基准电位用布线包括与上述绝缘基材中的安装面平行地形成的平板状的部位。上述平板状的部位与上述信号用布线对置配置,以使得由上述交流磁场带来的交链磁通不被施加给上述信号用布线。
在上述的电流传感器中,平板状的基准电位用布线与信号用布线对置配置。因此,上述的电流传感器能够抑制交流磁场与信号用布线交链。因而,上述的电流传感器能够减小叠加于信号用布线的噪声信号,能够抑制检测精度的下降。
附图说明
关于本发明的上述目的及其他目的、特征及优点一边参照附图一边通过下述详细的记述会更明确。
图1是表示第1实施方式的电流传感器的概略结构的平面图。
图2是沿着图1的II-II线的剖视。
图3是表示第1实施方式的电流传感器的概略结构的电路图。
图4是表示变形例1的电流传感器的概略结构的电路图。
图5是表示变形例2的电流传感器的概略结构的电路图。
图6是表示第2实施方式的电流传感器的概略结构的立体图。
图7是沿着图6的VII-VII线的剖视。
图8是表示第2实施方式的电流传感器的概略结构的平面图。
具体实施方式
使用图1、图2、图3,关于本实施方式的电流传感器100进行说明。电流传感器100对流过汇流条(bus bar)40的电流进行检测。在本实施方式中,作为一例而采用磁平衡式的电流传感器100。此外,电流传感器100例如能够采用不需要聚磁芯的无芯电流传感器。关于电流传感器100的电路结构在后面说明。另外,在图1中,为了表示电流传感器100的各构成要素的位置关系,将第1磁屏蔽部31及汇流条40用虚线图示,将布线基板20中的设在基材21的内部的内层布线22b用实线图示。
电流传感器100具备传感器元件10、布线基板20、第1磁屏蔽部31、第2磁屏蔽部32、汇流条40、壳体50等。电流传感器100可以说是以第2磁屏蔽部32、汇流条40、传感器元件10、布线基板20、第1磁屏蔽部31的顺序层叠的传感器相。另外,在本实施方式中,采用具备第1磁屏蔽部31、第2磁屏蔽部32、壳体50的电流传感器100。但是,本发明也可以不具备第1磁屏蔽部31、第2磁屏蔽部32、壳体50。此外,各构成要素被层叠的方向可以说是层叠方向。
传感器元件10相当于磁检测部。传感器元件10包括作为引线框的一部分的搭载部1和引线5、信号处理部2、磁检测芯片3、第1线材4、封固树脂部6、第2线材7等。
磁检测芯片3与汇流条40的一部分对置配置,包括将通过在汇流条40中流过交流电流而从汇流条40产生的交流磁场转换为电信号的磁检测元件12。磁检测元件12在表面露出有电极。此外,磁检测元件12例如能够采用巨磁阻元件(GMR)、各向异性磁阻元件(AMR)、隧道磁阻元件(TMR)或霍尔元件等。另外,在本实施方式中,采用平板形状的磁检测芯片3。此外,磁检测芯片3也可以说具有长方体形状。
信号处理部2与磁检测元件12电连接,是将由磁检测元件12转换后的电信号调整为规定电压值的处理部。信号处理部2在表面露出有电极。另外,在本实施方式中,采用平板形状的信号处理部2。此外,信号处理部2也可以说具有长方体形状。
在搭载部1,依次层叠而搭载有信号处理部2和磁检测芯片3。信号处理部2例如经由粘接剂等而安装于搭载部1。同样,磁检测芯片3例如经由粘接剂等而安装于信号处理部2。并且,信号处理部2自身的电极和引线5经由第1线材4电连接。另一方面,磁检测芯片3自身的电极和信号处理部2的电极经由第2线材7电连接。另外,在图1中,为了避免图变得复杂,没有图示第2线材7。
第1线材4包括作为电信号流过的信号线的一部分的信号用线材4a、和作为被设为基准电位的基准电位线的一部分的接地用线材4b。引线5是与引线框中的搭载部1分离的部位,在搭载部1的周边设有多个。引线5包括作为电信号流过的信号线的一部分的信号用导体5a、和作为被设为基准电位的基准电位线的一部分的接地用导体5b。
这样,信号用线材4a和信号用导体5a包含在信号线中。接地用线材4b和接地用导体5b包含在基准电位线中。另外,在本实施方式中,作为基准电位而采用接地电位。
封固树脂部6将搭载部1、信号处理部2、磁检测芯片3、第1线材4、第2线材7覆盖而封固。封固树脂部6可以说与它们接触而将它们覆盖。此外,封固树脂部6使引线5的一部分在外部露出并将其他部位覆盖。
这里,使用图3,关于传感器元件10的电路结构进行说明。在本实施方式中,采用具备第1电阻11、磁检测元件12、运算放大器13、反馈线圈14、第2电阻15等的传感器元件10。传感器元件10在电源Vdd与接地之间串联地连接着第1电阻11和磁检测元件12。运算放大器13相当于供给部。运算放大器13被施加第1电阻11与磁检测元件12之间的电压V2、和基准电压V1。运算放大器13当被施加基准电压V1和电压V2,则向反馈线圈14供给用于供反馈线圈14形成抵消磁场的反馈电流Ifb。反馈电流Ifb相当于抵消电流。
反馈线圈14相当于电磁铁。反馈线圈14与第2电阻15串联地连接在运算放大器13的输出端与接地之间。反馈线圈14与汇流条40对置而配置,产生用来将磁检测元件12检测的磁场抵消的抵消磁场。即,反馈线圈14通过流过反馈电流Ifb而产生抵消磁场。磁检测元件12检测的磁场是通过在汇流条40中流过电流而从汇流条40产生的感应磁场。
运算放大器13对反馈电流Ifb进行控制,以使从反馈线圈14产生的抵消磁场与从汇流条40产生的感应磁场抵消、基准电压V1与电压V2相等。并且,电流传感器100能够基于反馈电流Ifb检测流过汇流条40的电流。即,电流传感器100能够基于传感器元件10的反馈线圈14与第2电阻15之间的输出电压Vout来检测流过汇流条40的电流。第2电阻15相当于反馈电阻。另外,在本实施方式中,采用具备信号处理部2的传感器元件10。但是,传感器元件10也可以不具备信号处理部2。
但是,传感器元件10的电路结构并不限定于此。还能够采用图4所示的变形例1或图5所示的变形例2那样的电路结构。另外,在图4、图5中,关于与图3相同的构成要素,赋予与图3相同的标号。
变形例1的传感器元件10如图4所示,采用具备上下磁检测元件12的半桥结构。即,变形例1的传感器元件10的电路结构是,串联地连接着两个反馈线圈14并且串联地连接着磁检测元件12。并且,运算放大器13被施加两个磁检测元件12间的电压V2、和基准电压V1。另外,图4中的两个汇流条40是相同的汇流条40。
变形例2的传感器元件10如图5所示,采用具备上下磁检测元件12的全桥结构。即,变形例2的传感器元件10的电路结构是,串联地连接着四个反馈线圈14,包括两组串联地连接的两个磁检测元件12。并且,运算放大器13被施加一方的串联连接的磁检测元件12间的电压V1、和另一方的串联连接的磁检测元件12间的电压V2。另外,图5中的四个汇流条40是相同的汇流条40。
布线基板20安装着传感器元件10和之后说明的第1磁屏蔽部31。详细地讲,布线基板20在树脂或陶瓷等电绝缘性的基材21中形成有导电体的布线。布线基板20例如具有长方体形状。布线基板20,作为用来向壳体50进行固定的部位而形成有例如贯通孔。布线基板20在贯通孔中被***了设于壳体50的固定部,被与壳体50固定。但是,布线基板20和壳体50的工程构造并不限定于此。基材21相当于绝缘基材。
布线基板20在一面形成有传感器元件10,在相反面形成有第1磁屏蔽部31。即,传感器元件10形成在布线基板20的与形成有汇流条40的壳体50对置侧的面。传感器元件10和第1磁屏蔽部31也可以说被配置成隔着布线基板20相对置的位置关系。另外,布线基板20的安装着传感器元件10的面也可以说是安装面。
布线基板20中,作为布线的一部分而包括电连接于信号线的作为信号用布线的内层布线22b、和电连接于基准电位线的作为基准电位用布线的表层布线22a。即,内层布线22b经由形成于基材21的导电性的层间连接部件而与信号用导体5a电连接。另一方面,表层布线22a经由形成于接地用导体5b的导电性的连接部件而与接地用导体5b电连接。进而,布线基板20中,作为布线的一部分而包括电源用布线。另外,在图1中,为了避免图变得复杂,在信号用导体5a上图示了内层布线22b。
虽然在后面说明,但电流传感器100通过在汇流条40中流过交流电流而从汇流条40产生交流磁场。并且,布线基板20中,内层布线22b被设在基材21的内部,表层布线22a和内层布线22b被交叉配置,从而被施加由该交流磁场带来的交链磁通的区域被分割为2个以上。即,布线基板20如图1所示,在从布线基板20的安装面的垂直方向(以下简称作垂直方向)来看的透视图中,以表层布线22a与内层布线22b交叉的方式设置。此外,这里,采用了包括直线地设置的直线部位和相对于直线部位倾斜设置的倾斜部位的表层布线22a及内层布线22b。并且,表层布线22a和内层布线22b以在倾斜部位交叉的方式设置。另外,垂直方向表示与层叠方向相同的方向。
以下,将从信号处理部2的输出部开始到两布线22a、22b交叉的部位为止的、由信号线和基准电位线夹着的区域以及由两布线22a、22b夹着的区域称作第1区域。此外,将从两布线22a、22b交叉的部位起向前端的、由两布线22a、22b夹着的区域称作第2区域。这里,信号处理部2的输出部是信号处理部2与信号用线材4a及接地用线材4b相连接的部位。
另外,图1中的Vout1是用信号处理部2将由磁检测元件12转换后的电信号调整为规定电压值后的输出电压。另一方面,图1中的Vout2是经过了信号用线材4a、信号用导体5a、表层布线22a之后的输出电压。另外,由磁检测元件12转换后的电信号经由第2线材7向信号处理部2传递,在信号处理部2中被调整为规定电压值,经由信号用线材4a、信号用导体5a、表层布线22a向外部设备传递。外部设备是设在电流传感器100的外部的控制***或电子控制装置等。向外部设备传递的电信号也称作传感器信号。
这样,本发明采用了表层布线22a与内层布线22b交叉地设置的布线基板20。但是,本发明并不限定于此。关于布线基板20,通过将信号用布线和基准电位用布线的一部分设置在基材21的内部并将信号用布线与基准电位用布线交叉配置,从而被施加由交流磁场带来的交链磁通的区域被分割为2个以上就可以。例如,布线基板20也可以包括在基材21的内部设有信号用布线的部位和在基材21的表面设有信号用布线的部位,并且包括在基材21的内部设有基准电位用布线的部位和在基材21的表面设有基准电位用布线的部位。
第1磁屏蔽部31和第2磁屏蔽部32由磁性材料构成。第1磁屏蔽部31和第2磁屏蔽部32用于抑制对于传感器元件10的干扰磁场,将汇流条40的一部分和传感器元件10夹入且成为对置配置的对。即,第1磁屏蔽部31和第2磁屏蔽部32在垂直方向上隔开间隔而对置配置,以将传感器元件10及汇流条40夹入的方式配置。由此,汇流条40的一部分及传感器元件10可以说配置在第1磁屏蔽部31与第2磁屏蔽部32的对置区域内。
在本实施方式中,采用在垂直方向上具有厚度且在XY平面中呈矩形的第1磁屏蔽部31和第2磁屏蔽部32。即,各磁屏蔽部31、32能够称作板状部件。该各磁屏蔽部31、32例如将板状的磁性材料层叠而构成。进而,各磁屏蔽部31、32如图2所示,是能够将传感器元件10的对置区域以及汇流条40的对置区域覆盖的程度的大小。
各磁屏蔽部31、32的沿着XY平面的面是平坦的,与XY平面平行地设置。另外,各磁屏蔽部31、32由于被平行地配置,所以也可以称作平行平板屏蔽部。但是,磁屏蔽部31、32并不限定于这里说明的结构。此外,当然,第1磁屏蔽部31和第2磁屏蔽部32不是在由它们夹着的传感器元件10与汇流条40之间屏蔽磁场的屏蔽部。由此,第1磁屏蔽部31和第2磁屏蔽部32不是将作为传感器元件10的检测对象的磁场屏蔽的屏蔽部。
汇流条40相当于电流路径。汇流条40通过在汇流条40中流过交流电流而从汇流条40产生交流磁场。即,汇流条40当流过交流电流则在周围产生交流磁场。汇流条40例如将逆变器(inverter)与电动机连接。汇流条40如图1所示,例如能够采用板状的导电性部件。汇流条40包括与传感器元件10对置的对置部。该对置部是被第1磁屏蔽部31和第2磁屏蔽部32夹入的部位。对置部是平坦的部位,并且相对于与垂直方向正交的平面平行地设置。汇流条40至少一部分内装在壳体50中。
壳体50例如由树脂等构成,如图2所示,将第2磁屏蔽部32和汇流条40一体地保持。壳体50能够通过嵌件成形等做成将第2磁屏蔽部32和各汇流条40一体地保持的结构。第2磁屏蔽部32如图2所示,被配置成隔着壳体50的一部分和汇流条40的一部分而与传感器元件10对置的位置关系。
这样,在本实施方式中,采用了将传感器元件10、第1磁屏蔽部31、第2磁屏蔽部32和汇流条40通过布线基板20及壳体50一体地构成的例子。但是,本发明并不限定于此。
此外,这样构成的电流传感器100的输出电压如下。
输出电压:Vout2=Vout1-2×(VN1-VN2)
第1感应电压:VN1=dφ1/dt=S1·dB1/dt
第2感应电压:VN2=dφ2/dt=S2·dB2/dt
第1交链磁通IF1:dφ1/dt
第2交链磁通IF2:dφ2/dt
B1是第1区域的磁通密度。B2是第1区域的磁通密度。S1是第1区域的交链面积。S2是第1区域的交链面积。
电流传感器100中,当在汇流条40的周边产生的交流磁场与作为信号用布线的内层布线22b交链,则在内层布线22b上产生与磁通密度、交链面积成比例的感应电压。因此,在信号用布线与基准电压用布线平行地设置的电流传感器中,在信号用布线上产生的感应电压作为噪声信号叠加于传感器信号。
相对于此,电流传感器100使作为信号用布线的内层布线22b与作为基准电位用布线的表层布线22a交叉,将被施加交链磁通的区域分割为2个以上。由此,电流传感器100当从接地侧观察时,能够将作为信号用布线的内层布线22b分为产生正感应电压和负感应电压的区域。因而,电流传感器100中,感应电压相互抵消,能够减小与作为信号用布线的内层布线22b叠加的噪声信号,能够抑制检测精度的下降。
(第2实施方式)
这里,使用图6、图7、图8,关于第2实施方式的电流传感器110进行说明。这里,以电流传感器110的与电流传感器100不同的点为中心进行说明。电流传感器110具有多个传感器相这一点与电流传感器100不同。即,电流传感器110也可以说具备多个电流传感器100。在图8中,为了避免图变得复杂而将布线基板20及汇流条40用虚线图示。此外,在图8中,为了使各布线22a~22c的位置关系容易理解,还图示了设在基材21的内部的部位。
另外,在电流传感器110的构成要素中,关于与电流传感器100同样的部位,赋予与电流传感器100相同的标号。由此,被赋予了与电流传感器100相同的标号的部位能够参照并应用上述实施方式。进而,电流传感器110中的传感器元件10的电路结构与电流传感器100是同样的。由此,传感器元件10的电路结构能够参照并应用上述实施方式。
以下,将相互正交的3个方向表示为X方向、Y方向、Z方向。此外,将由X方向和Y方向规定的平面表示为XY平面,将由X方向和Z方向规定的平面表示为XZ平面,将由Y方向和Z方向规定的平面表示为YZ平面。Z方向相当于垂直方向。
电流传感器110例如如在日本特开2016-178799号公报中记载的那样,能够应用于具备升压电路、两个逆变器和两个电动发电机(以下称作电动机)的***。即,电流传感器110,与具有电抗器的升压电路、将被升压电路升压后的直流电转换为三相交流电的两个逆变器、和被施加来自各逆变器的三相交流电而动作的两个电动机一起,被搭载在车辆中。
并且,电流传感器110具有检测流过逆变器与电动机之间的电流以及流过电抗器的电抗器电流的结构。详细地讲,电流传感器110分别检测将逆变器与电动机电连接的六个汇流条40的各自中流过的电流,并且检测在其他汇流条40中流过的电抗器电流。
电流传感器110具备与一组逆变器和电动机对应的第1传感器相P1、第2传感器相P2、第3传感器相P3以及与另一组逆变器和电动机对应的第4传感器相P4、第5传感器相P5、第6传感器相P6。进而,电流传感器110具备用来检测电抗器电流的电抗器电流相IL。另外,电流传感器110也可以不具备电抗器电流相IL。
第1传感器相P1~第3传感器相P3与一组逆变器和电动机的V相、U相、W相对应而设置,为了分别检测在逆变器与电动机之间的各相中分别流过的电流而设置。同样,第4传感器相P4~第6传感器相P6与另一组逆变器和电动机的V相、U相、W相对应而设置,为了分别检测在逆变器与电动机之间的各相中分别流过的电流而设置。这样,电流传感器110是检测在作为电流路径的汇流条40中流过的电流的传感器。
另外,在本实施方式中使用的***中,在三个传感器相P1~P3的某个中,即使在电流检测的结果发生了误差的情况下,如果其他两个相的电流检测的结果没有发生误差,就难以对动作带来影响。此外,关于三个传感器相P4~P6也是同样的。因此,在三个传感器相P1~P3、三个传感器相P4~P6中,不需要对于一个汇流条冗余地配置两个传感器元件10。
这样,在本实施方式中,作为一例而采用除了六个传感器相P1~P6以外还具备电抗器电流相IL的电流传感器110。但是,本发明并不限定于此,具备多个传感器相即至少两个传感器相即可。
另外,具备多个传感器相即至少两个传感器相的结构也能够应用于上述实施方式。即,电流传感器100也能够采用例如除了六个传感器相P1~P6以外还具备电抗器电流相IL的结构,能够起到与上述同样的效果。
各传感器相P1~P6及电抗器电流相IL具有与电流传感器100同样的结构。因此,电流传感器110具备八个传感器元件10、八个第1磁屏蔽部31和八个第2磁屏蔽部32。并且,电流传感器110具备对于各传感器相P1~P6以及电抗器电流相IL共通地设置的布线基板20。此外,电流传感器110对于各传感器相P1~P6分别设有各一个汇流条40。进而,电流传感器110对于电抗器电流相IL设有例如U字形状的一个汇流条40。
各传感器相P1~P6如图6所示,在与层叠方向正交的方向上相邻而配置。这里,采用将各传感器相P1~P6在X方向上排列而配置的例子。换言之,各传感器相P1~P6配置为,在后面说明的对置部41中电流流动的方向(Y方向)平行。各传感器相P1~P6的第1磁屏蔽部31的Z方向的位置及Y方向的位置相同,X方向的位置不同。关于传感器元件10、第2磁屏蔽部32、汇流条40也是同样的。另外,关于汇流条40,汇流条40的各部中的Z方向的位置及Y方向的位置相同,汇流条40的各部中的X方向的位置不同。
各传感器相P1~P6具有同样的结构。由此,在图7中,采用第3传感器相P3作为代表例。第3传感器相P3包括传感器元件10、第1磁屏蔽部31、第2磁屏蔽部32和汇流条40。传感器元件10与汇流条40的一部分对置配置,包括检测通过在汇流条40中流过交流电流而从汇流条40产生的交流磁场并转换为电信号的磁检测元件12。
汇流条40将逆变器与电动机连接。汇流条40如图6、图7所示,例如形成为将板状的导电性部件弯折了的形状。汇流条40的对置部41、第1端子部42和第2端子部43作为一体物而构成,例如在第1端子部42设有第1螺孔44。
对置部41是传感器元件10所对置的部位,是被第1磁屏蔽部31和第2磁屏蔽部32夹入的部位。对置部41是平坦的部位,并且相对于XY平面平行地设置。对置部41的至少一部分被内装在壳体50中。
对置部41在一方的端部设有第1端子部42,在另一方的端部设有第2端子部43。因此,对置部41是设在第1端子部42与第2端子部43之间的部位。
第1端子部42例如是电动机侧的端子。第1端子部42是从对置部41不是向第1磁屏蔽部31侧而是向第2磁屏蔽部32侧弯折了的部位。在本实施方式中,采用相对于对置部41以直角弯折的第1端子部42。
因此,第1端子部42包括与第2磁屏蔽部32的一个侧面对置的部位、即在与层叠方向正交的方向上与第2磁屏蔽部32重叠的部位。即,第1端子部42不包括在与层叠方向正交的方向上与传感器元件10重叠的部位。
第1端子部42为了与电动机电连接及机械连接,设有在厚度方向上贯通的第1螺孔44。第1端子部42例如以外表面从壳体50露出的状态被埋设于壳体50。
壳体50在与第1螺孔44对置的位置设有第2螺孔52。电流传感器110通过在第1螺孔44和第2螺孔52中***螺钉并与电动机螺紧,从而与电动机电连接及机械连接。
第2端子部43例如是逆变器侧的端子。第2端子部43是从对置部41不是向第1磁屏蔽部31侧而是向第2磁屏蔽部32侧弯折的部位。在本实施方式中,采用相对于对置部41以直角弯折的第2端子部43。
因此,第2端子部43包括与第2磁屏蔽部32的一个侧面对置的部位、即在与层叠方向正交的方向上与第2磁屏蔽部32重叠的部位。即,第2端子部43不包括在与层叠方向正交的方向上与传感器元件10重叠的部位。
这样,汇流条40的第1端子部42和第2端子部43平行地设置。即,汇流条40在YZ平面中第1端子部42与第2端子部43平行。
另外,第2端子部43如图7所示,例如设在外表面从壳体50突出的对置部41的端部。因此,第2端子部43没有被埋设于壳体50。
电流传感器110的布线基板20如图8所示,除了作为信号用布线的内层布线22b和作为基准电位用布线的表层布线22a以外,还设有电源用布线22c。另外,在图8中,为了使各布线22a~22c容易理解而使用不同种类的线进行了图示。具体而言,将内层布线22b用实线图示,将电源用布线22c用单点划线图示。进而,表层布线22a由双点划线包围并施以了阴影。
即,表层布线22a与上述实施方式不同,呈平板状。表层布线22a是铺满状的布线。该表层布线22a与基材21中的安装面即XY平面平行地形成。并且,表层布线22a的平板状的部位与内层布线22b对置配置。即,内层布线22b包含在表层布线22a的对置区域中。另外,表层布线22a也可以不是整体呈平板状,只要包含平板状的部位就可以。
这样,在电流传感器110中,平板状的表层布线22a与内层布线22b对置配置。因此,在电流传感器110中,能够抑制交流磁场与内层布线22b交链。因而,在电流传感器110中,能够减小叠加于内层布线22b的噪声信号,能够抑制检测精度的下降。
另外,这一点对于传感器相是一个的结构的电流传感器也能够应用。即,在代替电流传感器100的表层布线11a和内层布线22b而使用电流传感器110的表层布线11a和内层布线22b的情况下也能够起到同样的效果。
此外,在布线基板20,设有用来将电流传感器110与外部设备电连接的连接器60。连接器60包括与各布线22a~22c电连接的端子和将端子包围的连接器盒等。
进而,在本实施方式中,如图8所示,采用形成有第2电阻15和反馈布线16的布线基板20。反馈布线16包括电连接于第2电阻15的两条布线。电流传感器110中,反馈布线16与两个引线分别电连接。并且,电流传感器110中,反馈布线16与第2电阻15被电连接。
并且,反馈布线16被交叉配置,以将由于交链磁通而在反馈布线16中产生的感应电压消除。即,反馈布线16以两条布线交叉的方式配置。反馈布线16也可以不是两条布线交叉而是直线地设置。但是,电流传感器110具备以两条布线交叉的方式设置的反馈布线16。因此,电流传感器110能够抑制噪声信号重叠于反馈布线16,所以能够进一步抑制检测精度的下降。
另外,这一点对于第1实施方式也能够应用。即,可以是,电流传感器100的反馈布线16设于布线基板20,并且被交叉地配置,以将由于交链磁通而在反馈布线16中产生的感应电压消除。这样,电流传感器100能够起到与电流传感器110同样的效果。
将本发明依据实施例进行了记述,但应理解的是本发明并不限定于该实施例及构造。本发明也包含各种各样的变形例及等价范围内的变形。除此以外,各种各样的组合及形态、进而在它们中仅包含一要素、其以上或其以下的其他的组合及形态也落入在本发明的范畴及思想范围中。
Claims (6)
1.一种电流传感器,检测流过电流路径的电流,其特征在于,
具备:
上述电流路径(40);
磁检测部(10),与上述电流路径对置配置,包括将通过在上述电流路径中流过交流电流而从上述电流路径产生的交流磁场转换为电信号的磁检测元件(12)、上述电信号流过的信号线(4a、5a)、和被设为基准电位的基准电位线(4b、5b);以及
布线基板(20),是安装上述磁检测部的基板,具有绝缘基材(21)和形成于上述绝缘基材的布线,该布线包括电连接于上述信号线的信号用布线(22a)和电连接于上述基准电位线的基准电位用布线(22b);
上述信号用布线和上述基准电位用布线的一部分设在上述绝缘基材的内部;
上述信号用布线与上述基准电位用布线交叉而配置,被施加由上述交流磁场带来的交链磁通的区域被分割为2个以上。
2.一种电流传感器,检测流过电流路径的电流,其特征在于,
具备:
上述电流路径(40);
磁检测部(10),与上述电流路径对置配置,包括将通过在上述电流路径中流过交流电流而从上述电流路径产生的交流磁场转换为电信号的磁检测元件(12)、上述电信号流过的信号线(4a、5a)、和被设为基准电位的基准电位线(4b、5b);以及
布线基板(20),是安装上述磁检测部的基板,具有绝缘基材(21)和形成于上述绝缘基材的布线,该布线包括电连接于上述信号线的信号用布线(22a)和电连接于上述基准电位线的基准电位用布线(22b);
上述基准电位用布线包括与上述绝缘基材中的安装面平行地形成的平板状的部位;
上述平板状的部位与上述信号用布线对置配置,以使得由上述交流磁场带来的交链磁通不被施加到上述信号用布线。
3.如权利要求1或2所述的电流传感器,其特征在于,
还具备:
电磁铁(14),产生用来将上述磁检测元件检测的上述交流磁场抵消的抵消磁场;
供给部(13),将用来形成上述抵消磁场的抵消电流向上述电磁铁供给;以及
反馈电阻(15),将上述电磁铁与接地经由反馈布线(16)电连接;
上述反馈布线设于上述布线基板;
上述反馈布线交叉地配置,以将通过上述交链磁通而在上述反馈布线中产生的感应电压消除。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电流传感器,其特征在于,
上述磁检测部还包括将上述电信号调整为规定电压值的信号处理部(2)。
5.如权利要求1~4中任一项所述的电流传感器,其特征在于,
还具备成对的第1磁屏蔽部(31)和第2磁屏蔽部(32),该成对的第1磁屏蔽部(31)和第2磁屏蔽部(32)用于抑制对于上述磁检测部的干扰磁场,将上述电流路径的一部分和上述磁检测部夹入且对置配置。
6.如权利要求5所述的电流传感器,其特征在于,
还具备多个传感器相;
各传感器相通过以上述第2磁屏蔽部、上述电流路径、上述磁检测部、上述第1磁屏蔽部的顺序层叠而被提供;
多个上述传感器相在与层叠方向正交的方向上相邻而配置。
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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