JP2017003283A - 電流センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電流センサ1は、基板の表面に設けられた接地導体11と、測定対象の電流路10と接地導体11との間に設けられた磁気センサ12とを有し、磁気センサ12は、基板14の表面と平行な主感度軸30を有し、接地導体11は、接地導体11を形成する導体領域に囲まれた閉じた領域内に、渦電流50の流れを抑制する細長い孔からなる抑制部13を有し、磁気センサ12の主感度軸30の方向は、抑制部13の長手方向に沿っている。
【選択図】図3
Description
一方、この抑制部は導体領域に囲まれた閉じた領域内に形成されるので、接地導体に空ける穴を小さくでき、浮遊容量によるノイズの発生余地を最小限に留め、効果的に渦電流の流れを抑制することができる。つまり、従来は、磁気センサの主感度軸が基板の表面と垂直な前提で、渦電流全体によって発生する合成磁束の影響を考えていた為、接地導体に磁気センサの直下から接地導体の端にいたる長い孔を空ける必要があった。
一方、本発明では、磁気センサの主感度軸を基板の表面と平行にした上で、渦電流全体によって発生する合成磁束だけではなく、渦電流の内、センサ近傍の渦電流が発生する磁束の影響も考慮した為、従来よりも短い孔で、渦電流による誤差の発生を抑えることができる。またこの構成によれば、抑制部が延在する方向が主感度軸の方向に沿っていることから、接地導体上で発生する渦電流が、主感度軸に沿った位置で横切ることを抑制する。したがって、渦電流が主感度軸を横切ることにより生ずる電流の検出精度の低下を防ぐことができる。またこの構成によれば、接地導体に細長い孔が形成されるので、孔により渦電流の流れが抑制され、それにより電流の検出精度の低下を抑制することができる。
電源投入時には電流路10を電力供給用の大電流が流れ、これが被測定電流となる。本発明は特に車両用途に限定するものではないので、その他の電力供給用の機器に用いられる電流路にも適用できる。
なお、磁気センサ12内すべてがGMR素子によって形成されているわけではなく、磁気センサ12自体はICパッケージであり、その中にGMR素子部分が含まれる。磁気センサ12と接地導体11の配置は前記に限らず、電流路10と磁気センサ12との間に接地導体11が設けられていても良い。
方向40は電流路10を通る電流の向きであり、図4に示す通り、電流が進行する方向40を上方向とすると、主感度軸30の方向は右となる。このように磁気センサ12は、所定方向に沿った主感度軸30を有している。具体的には、磁気センサ12の主感度軸30の方向は、抑制部13の長手方向に沿っている。そして、抑制部13は、この所定方向に延在している。つまり抑制部13は、電流路10の電流が流れる方向40と直交する方向に延在している。
つまり、渦電流51、渦電流52は、抑制部13を横切らず、それぞれ抑制部13に対して逆向きに流れる。したがって、抑制部13の位置に対応する磁気センサ12では、渦電流51、渦電流52によって生ずる磁界の効果が、少なくとも主感度軸30に対しては縮小され、または相殺される。
電流路10を流れる電流の大きさの時間的変化により渦電流50、または渦電流51および渦電流52が発生することになるが、渦電流51および渦電流52は抑制部13を通ることがなくなる。
上述の実施の形態では、主感度軸30に沿った方向に抑制部13を設けていたが、さらに電流の検出精度を上げるために、抑制部13の形状を異なるものとする実施の形態について説明する。
図5に示したように抑制部13がない場合には渦電流50が発生し、抑制部13を設けることにより、渦電流51、渦電流52となった。本実施の形態では、さらに第2の抑制部82を設けることにより、渦電流90へと流れが変わることになる。
10…電流路
11…接地導体
12…磁気センサ
13…抑制部
14…基板
15…磁気シールド
21…装着部
30…主感度軸
50…渦電流
51…渦電流
52…渦電流
80…副抑制部
81…第1の抑制部
82…第2の抑制部
85…副感度軸
90…渦電流
Claims (5)
- 基板の表面に設けられた接地導体と、
測定対象の電流路と前記接地導体との間に設けられた磁気センサと
を有し、
前記磁気センサは、前記基板の表面と平行な主感度軸を有し、
前記接地導体は、当該接地導体を形成する導体領域に囲まれた閉じた領域内に、渦電流の流れを抑制する細長い孔からなる抑制部を有し、
前記磁気センサの主感度軸の方向は、前記抑制部の長手方向に沿っている
電流センサ。 - 前記抑制部は、前記電流路の電流方向と直交する方向に延在している
請求項1に記載の電流センサ。 - 前記磁気センサは、前記主感度軸と直交する副感度軸を有し、
前記抑制部は、前記所定方向に延在する第1の前記抑制部と、前記所定方向と直交する方向に延在する第2の前記抑制部とを有し、前記第1の抑制部と前記第2の抑制部とは交差している
請求項1又は請求項2に記載の電流センサ。 - 前記抑制部は、接地導体の面の法線方向から見て前記磁気センサと重なるように配置されている
請求項1〜3のいずれか1つに記載の電流センサ。 - 前記抑制部は、前記電流路の幅方向の中央に設けられている
請求項1〜4のいずれか1つに記載の電流センサ。
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