JP2545926B2 - 電流検出器 - Google Patents
電流検出器Info
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- JP2545926B2 JP2545926B2 JP63128622A JP12862288A JP2545926B2 JP 2545926 B2 JP2545926 B2 JP 2545926B2 JP 63128622 A JP63128622 A JP 63128622A JP 12862288 A JP12862288 A JP 12862288A JP 2545926 B2 JP2545926 B2 JP 2545926B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、導体に流れる被測定電流を該導体から電気
的に絶縁した状態にて検出する電流検出器に関する。
的に絶縁した状態にて検出する電流検出器に関する。
そのような電流検出器として従来では、被測定電流を
コイルに流して磁界を発生させ、ホール素子あるいは磁
気抵抗素子にて検出するものが提案されている。
コイルに流して磁界を発生させ、ホール素子あるいは磁
気抵抗素子にて検出するものが提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、従来の電流検出器によると、被測定電
流の回路にコイルによるリアクタンス成分が入る為、出
力の応答性が悪くなってしまう。又、コイルと検出素子
の一体化が困難であり、別部品となる為に小型化に限界
があり、さらには、コイルと検出素子との間のギャップ
等の組み付け精度に限界がある為にその調整を行う必要
があるという問題があった。
流の回路にコイルによるリアクタンス成分が入る為、出
力の応答性が悪くなってしまう。又、コイルと検出素子
の一体化が困難であり、別部品となる為に小型化に限界
があり、さらには、コイルと検出素子との間のギャップ
等の組み付け精度に限界がある為にその調整を行う必要
があるという問題があった。
そこで本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであ
って、従来のものと比較して十分に小型で高精度の電流
検出器を提供する事を目的としている。
って、従来のものと比較して十分に小型で高精度の電流
検出器を提供する事を目的としている。
上記の目的を達成する為に本発明の電流検出器は、被
測定電流の流れる薄膜の導電膜、及び薄膜の強磁性抵抗
素子より成る感磁性膜とを電気的に絶縁した状態にて基
板上に形成した事を特徴としている。
測定電流の流れる薄膜の導電膜、及び薄膜の強磁性抵抗
素子より成る感磁性膜とを電気的に絶縁した状態にて基
板上に形成した事を特徴としている。
又、前記感磁性膜は、前記導電膜の上側に形成し、前
記感磁性膜のパターン巾をWM,前記導電膜のパターン巾
をWALとした場合、WM/WAL≧1.3に設定しても良い。
記感磁性膜のパターン巾をWM,前記導電膜のパターン巾
をWALとした場合、WM/WAL≧1.3に設定しても良い。
又、前記導電膜はアルミニウムとしても良い。
又、被測定電流の流れる薄膜の導電膜、及び薄膜の電
流磁気抵抗素子より成る感磁性膜とが電気的に絶縁され
た状態にて絶縁基板上に形成され、 前記導電膜及び前記感磁性膜は、互いに離間した状態
で、かつ同じ高さで前記絶縁基板上に並列配置されてい
る事を特徴とする電流検出器。
流磁気抵抗素子より成る感磁性膜とが電気的に絶縁され
た状態にて絶縁基板上に形成され、 前記導電膜及び前記感磁性膜は、互いに離間した状態
で、かつ同じ高さで前記絶縁基板上に並列配置されてい
る事を特徴とする電流検出器。
又、前記電流磁気抵抗素子はホール素子としても良
い。
い。
上記の手段によると、導電膜に流れる被測定電流によ
りその電流の大きさに比例した磁界が発生し、その磁界
が感磁性膜に印加されると電流磁気効果により電気的に
その磁界の強さ、延いては被測定電流の大きさを検出で
きる。又、基板上に形成する導電膜及び磁性膜は全て薄
膜である為に、半導体の薄膜技術、フォトリソグラフィ
技術により小型で高精度に形成できる。
りその電流の大きさに比例した磁界が発生し、その磁界
が感磁性膜に印加されると電流磁気効果により電気的に
その磁界の強さ、延いては被測定電流の大きさを検出で
きる。又、基板上に形成する導電膜及び磁性膜は全て薄
膜である為に、半導体の薄膜技術、フォトリソグラフィ
技術により小型で高精度に形成できる。
又、強磁性磁気抵抗素子を用いて積層することによ
り、感度を高くできると共に、より一層の小型化が可能
となる。
り、感度を高くできると共に、より一層の小型化が可能
となる。
又、パターン巾をWM/WAL≧1.3に設定することにより
抵抗変化率が高くなり、ほぼ飽和する。
抵抗変化率が高くなり、ほぼ飽和する。
又、請求項４記載の発明では、導電膜と感磁性膜とが
同一基板上の同一平面上に形成されるため、その形成が
容易となる。
同一基板上の同一平面上に形成されるため、その形成が
容易となる。
以下、本発明を図面に示す実施例を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の第１実施例を示す図であり、同図
（ａ）にその平面図、同図（ｂ）に同図（ａ）中のＡ−
Ａ線断面図を示す。図において、４は絶縁性基板であ
り、その絶縁性基板４上に本発明の言う電流磁気効果素
子としてNi−Fe合金から成る強磁性磁気抵抗素子の薄膜
を蒸着により付着した後、フォトリソグラフィ技術によ
り所定のパターンにエッチングして感磁性膜１を形成す
る。そして、感磁性膜１上にスパッタリングにより例え
ばSiO2膜による絶縁膜２を被覆する。さらに、この絶縁
膜２上に蒸着によりアルミニウム薄膜を付着し、フォト
リソグラフィ技術により所定パターンにエッチングして
導電膜３を形成する。
（ａ）にその平面図、同図（ｂ）に同図（ａ）中のＡ−
Ａ線断面図を示す。図において、４は絶縁性基板であ
り、その絶縁性基板４上に本発明の言う電流磁気効果素
子としてNi−Fe合金から成る強磁性磁気抵抗素子の薄膜
を蒸着により付着した後、フォトリソグラフィ技術によ
り所定のパターンにエッチングして感磁性膜１を形成す
る。そして、感磁性膜１上にスパッタリングにより例え
ばSiO2膜による絶縁膜２を被覆する。さらに、この絶縁
膜２上に蒸着によりアルミニウム薄膜を付着し、フォト
リソグラフィ技術により所定パターンにエッチングして
導電膜３を形成する。
ここで、強磁性磁気抵抗素子としては上記の他にFe,C
o,Ni等を主成分として含むものであれば良い。又、強磁
性磁気抵抗素子は電流の流れる方向に対して直交する方
向から磁界を受けると、その部分の抵抗値が減少する特
性を有している。
o,Ni等を主成分として含むものであれば良い。又、強磁
性磁気抵抗素子は電流の流れる方向に対して直交する方
向から磁界を受けると、その部分の抵抗値が減少する特
性を有している。
そこで本実施例によると、導電膜３に図中上向の矢印
で示す方向、即ち端部５から端部６に向う方向に電流Ｉ
を流すと、図中左向の矢印で示す方向に電流Ｉの大きさ
に比例した強度の磁界Ｈが発生する。ここで、感磁性膜
１の両端部7,8間に、例えば図中点線矢印で示す方向に
定電流を流した場合、前記の磁界Ｈはこの感磁性膜１に
対して、水平に、かつ電流の流れる方向に対して直交す
る方向に印加される事になる。そして、その磁界Ｈを受
けると感磁性膜１の抵抗値はその磁界強度に比例して変
化する。従って、この抵抗値を検出する事により電流Ｉ
の大きさを検出する事ができる。又、この電流検出器は
感磁性膜１と導電膜３とが絶縁膜２により電気的に絶縁
されているので被測定電流に影響を与えずに測定する事
ができる。
で示す方向、即ち端部５から端部６に向う方向に電流Ｉ
を流すと、図中左向の矢印で示す方向に電流Ｉの大きさ
に比例した強度の磁界Ｈが発生する。ここで、感磁性膜
１の両端部7,8間に、例えば図中点線矢印で示す方向に
定電流を流した場合、前記の磁界Ｈはこの感磁性膜１に
対して、水平に、かつ電流の流れる方向に対して直交す
る方向に印加される事になる。そして、その磁界Ｈを受
けると感磁性膜１の抵抗値はその磁界強度に比例して変
化する。従って、この抵抗値を検出する事により電流Ｉ
の大きさを検出する事ができる。又、この電流検出器は
感磁性膜１と導電膜３とが絶縁膜２により電気的に絶縁
されているので被測定電流に影響を与えずに測定する事
ができる。
さらに、本実施例によると以下に示す効果がある。即
ち、 従来技術のように被測定電流をコイルに流す必要がな
いのでリアクタンス成分が入る事がなく、その分、出力
の応答性が良くなる。
ち、 従来技術のように被測定電流をコイルに流す必要がな
いのでリアクタンス成分が入る事がなく、その分、出力
の応答性が良くなる。
絶縁性基板４上に形成する感磁性膜１、絶縁膜２、及
び導電膜３は全て薄膜に形成され、それらは半導体の薄
膜技術、フォトリソグラフィ技術により形成されるの
で、その幅方向、及び厚さ方向において制御性の良い状
態で微細加工が可能となり、非常に高精度に、かつ小型
に形成できる。又、本実施例によると、感磁性膜１、絶
縁膜２、及び導電膜３が積層されているので、絶縁性基
板４上の占有面積が非常に小さく、より一層の小型化が
可能となる。
び導電膜３は全て薄膜に形成され、それらは半導体の薄
膜技術、フォトリソグラフィ技術により形成されるの
で、その幅方向、及び厚さ方向において制御性の良い状
態で微細加工が可能となり、非常に高精度に、かつ小型
に形成できる。又、本実施例によると、感磁性膜１、絶
縁膜２、及び導電膜３が積層されているので、絶縁性基
板４上の占有面積が非常に小さく、より一層の小型化が
可能となる。
電流磁気効果素子として強磁性磁気抵抗素子を使用し
ている事から、他のホール素子あるいは半導体磁気抵抗
素子（例えばInSb）等と比較して、第２図の電流値と出
力との関係図に示すように感度が高いので、小電流域に
おいても良好に使用でき、又、温度特性についても定電
流におけるその温度係数が半導体磁気抵抗素子では−２
％／℃、ホール素子では−0.13％／℃であるのに対し、
強磁性磁気抵抗素子では−0.05％／℃であり、その値が
小さい事から比較的特性の良い電流検出器を構成でき
る。
ている事から、他のホール素子あるいは半導体磁気抵抗
素子（例えばInSb）等と比較して、第２図の電流値と出
力との関係図に示すように感度が高いので、小電流域に
おいても良好に使用でき、又、温度特性についても定電
流におけるその温度係数が半導体磁気抵抗素子では−２
％／℃、ホール素子では−0.13％／℃であるのに対し、
強磁性磁気抵抗素子では−0.05％／℃であり、その値が
小さい事から比較的特性の良い電流検出器を構成でき
る。
尚、上記第１実施例では感磁性膜１の上側に導電膜３
が形成される構成であるが、言うまでもなく導電膜３の
上側に感磁性膜１を形成しても同様の効果が期待でき
る。
が形成される構成であるが、言うまでもなく導電膜３の
上側に感磁性膜１を形成しても同様の効果が期待でき
る。
次に、第３図を用いて本発明の第２実施例を説明す
る。第３図（ａ）は第２実施例の斜視図、第３図（ｂ）
はそのＢ−Ｂ線断面図である。図において、11は絶縁性
基板であり、その絶縁性基板11上に蒸着によりアルミニ
ウム薄膜を付着し、フォトリソグラフィ技術により所定
のパターンにエッチングして第１の導電膜12を形成す
る。そして、スパッタリングにより絶縁膜13を被覆し、
絶縁膜13上に強磁性磁気抵抗素子の薄膜を蒸着により付
着した後、所定のパターンにエッチングして感磁性膜14
を形成する。その後に、上記と同様の方法にて絶縁膜1
5、アルミニウムから成る第２の導電膜16を形成し、絶
縁膜13,15にコンタクトホール20を形成する事により該
コンタクトホール20内にもアルミニムムを充填させて、
第１の導電膜12と第２の導電膜16との結線を行う。そし
て、保護膜17を形成して本実施例の電流検出器を構成す
る。尚、図中18a,18bは被測定電流端子、19a,19bは感磁
性膜14の両端子である。
る。第３図（ａ）は第２実施例の斜視図、第３図（ｂ）
はそのＢ−Ｂ線断面図である。図において、11は絶縁性
基板であり、その絶縁性基板11上に蒸着によりアルミニ
ウム薄膜を付着し、フォトリソグラフィ技術により所定
のパターンにエッチングして第１の導電膜12を形成す
る。そして、スパッタリングにより絶縁膜13を被覆し、
絶縁膜13上に強磁性磁気抵抗素子の薄膜を蒸着により付
着した後、所定のパターンにエッチングして感磁性膜14
を形成する。その後に、上記と同様の方法にて絶縁膜1
5、アルミニウムから成る第２の導電膜16を形成し、絶
縁膜13,15にコンタクトホール20を形成する事により該
コンタクトホール20内にもアルミニムムを充填させて、
第１の導電膜12と第２の導電膜16との結線を行う。そし
て、保護膜17を形成して本実施例の電流検出器を構成す
る。尚、図中18a,18bは被測定電流端子、19a,19bは感磁
性膜14の両端子である。
そこで上記第２実施例によると、被測定電流ｉを端子
18aから端子18bの方向に流すと、感磁性膜14は上下の第
１、第２の導電膜12,16から共に水平でかつ電流の流れ
る方向（端子19aから端子19bに向う方向、あるいはその
逆方向）に対して直交する方向に磁界Ｈを受け、その抵
抗値が減少する。従って抵抗値を測定する事により、被
測定電流ｉの大きさを検出できる。そして、この第２実
施例においても上記第１実施例と同様の効果が期待でき
る事になるが、両実施例を比較すると、導電膜に同じ大
きさの被測定電流を流した場合、感磁性膜が受ける磁界
の強度が２倍になるので第２実施例の方が出力が大きく
なり感度が向上する。
18aから端子18bの方向に流すと、感磁性膜14は上下の第
１、第２の導電膜12,16から共に水平でかつ電流の流れ
る方向（端子19aから端子19bに向う方向、あるいはその
逆方向）に対して直交する方向に磁界Ｈを受け、その抵
抗値が減少する。従って抵抗値を測定する事により、被
測定電流ｉの大きさを検出できる。そして、この第２実
施例においても上記第１実施例と同様の効果が期待でき
る事になるが、両実施例を比較すると、導電膜に同じ大
きさの被測定電流を流した場合、感磁性膜が受ける磁界
の強度が２倍になるので第２実施例の方が出力が大きく
なり感度が向上する。
次に、第４図を用いて本発明の第３実施例を説明す
る。第４図（ａ）は第３実施例の平面図、第４図（ｂ）
はそのＣ−Ｃ線断面図である。図において、21は絶縁性
基板であり、その絶縁性基板21上の所定領域にアルミニ
ウム薄膜から成る導電膜22を形成する。そして、絶縁性
基板21上で導電膜22に並行に電流磁気効果素子の薄膜か
ら成る感磁性膜23を所定パターンに形成する。尚、この
第３実施例では電流磁気効果素子としてInSb,GaAs等か
ら成るホール素子、あるいはInSb等から成る半導体磁気
抵抗素子が好適である。
る。第４図（ａ）は第３実施例の平面図、第４図（ｂ）
はそのＣ−Ｃ線断面図である。図において、21は絶縁性
基板であり、その絶縁性基板21上の所定領域にアルミニ
ウム薄膜から成る導電膜22を形成する。そして、絶縁性
基板21上で導電膜22に並行に電流磁気効果素子の薄膜か
ら成る感磁性膜23を所定パターンに形成する。尚、この
第３実施例では電流磁気効果素子としてInSb,GaAs等か
ら成るホール素子、あるいはInSb等から成る半導体磁気
抵抗素子が好適である。
そこで上記第３実施例によると、導電膜22に図中矢印
に示す方向に被測定電流Ｉを流すと、感磁性膜23はその
平面に垂直な方向から磁界Ｈを受ける。従って、電流磁
気効果素子としてホール素子を採用した場合には、感磁
性膜23の電流ｉの流れる方向（図では端子24aから端子2
4bに向う方向）、及び磁界Ｈの方向のいずれにも直角な
方向、即ち、端子25aから端子25bに向う方向に磁界Ｈの
強さに比例した大きさの電位差が生じるので、その電位
差を測定する事により、被測定電流Ｉの大きさを検出で
きる。又、電流磁気効果素子として半導体磁気抵抗素子
を採用した場合には、磁界Ｈの強さに比例して感磁性膜
23の抵抗値が増加する事から、その抵抗値を測定する事
により、被測定電流Ｉの大きさを検出できる。
に示す方向に被測定電流Ｉを流すと、感磁性膜23はその
平面に垂直な方向から磁界Ｈを受ける。従って、電流磁
気効果素子としてホール素子を採用した場合には、感磁
性膜23の電流ｉの流れる方向（図では端子24aから端子2
4bに向う方向）、及び磁界Ｈの方向のいずれにも直角な
方向、即ち、端子25aから端子25bに向う方向に磁界Ｈの
強さに比例した大きさの電位差が生じるので、その電位
差を測定する事により、被測定電流Ｉの大きさを検出で
きる。又、電流磁気効果素子として半導体磁気抵抗素子
を採用した場合には、磁界Ｈの強さに比例して感磁性膜
23の抵抗値が増加する事から、その抵抗値を測定する事
により、被測定電流Ｉの大きさを検出できる。
次に、第５図を用いて本発明の第４実施例を説明す
る。第５図（ａ）は第４実施例の平面図、第５図（ｂ）
はそのＤ−Ｄ線断面図である。本実施例は上記第１実施
例において、導電膜の上側に感磁性膜を形成した例であ
り、各構成要素は第１実施例と同様の工程により形成可
能である。
る。第５図（ａ）は第４実施例の平面図、第５図（ｂ）
はそのＤ−Ｄ線断面図である。本実施例は上記第１実施
例において、導電膜の上側に感磁性膜を形成した例であ
り、各構成要素は第１実施例と同様の工程により形成可
能である。
絶縁性基板34上に所定パターンに形成された導電膜33
には、端部35から端部36に向う方向に被測定電流Ｉが流
れる。この導電膜33上に絶縁膜32を介して感磁性膜31が
積層されており、被測定電流Ｉが導電膜36を流れると、
その電流の大きさに比例した強度の磁界Ｈがこの感磁性
膜31上に作用するようになる。その結果、第１実施例と
同様の作用により感磁性膜31の両端部37,38間の抵抗値
がその磁界強度に比例して変化することになり、この抵
抗値を検出する事により電流Ｉの大きさを検出すること
ができる。
には、端部35から端部36に向う方向に被測定電流Ｉが流
れる。この導電膜33上に絶縁膜32を介して感磁性膜31が
積層されており、被測定電流Ｉが導電膜36を流れると、
その電流の大きさに比例した強度の磁界Ｈがこの感磁性
膜31上に作用するようになる。その結果、第１実施例と
同様の作用により感磁性膜31の両端部37,38間の抵抗値
がその磁界強度に比例して変化することになり、この抵
抗値を検出する事により電流Ｉの大きさを検出すること
ができる。
第６図は第４実施例による電流検出器における感磁性
膜31と導電膜33のパターン比と、その際の感磁性膜31の
抵抗変化率との関係を表す特性図であり、パターン比は
第５図（ｂ）に示すように感磁性膜31のパターン巾WMと
導電膜33のパターン巾WALを用いてWM/WALで表され、
又、抵抗変化率は電流Ｉ＝0mAの時の抵抗値をＲ
（０）、電流Ｉ＝50mAの時の抵抗値をＲ（50）とする場
合、（Ｒ（０）−Ｒ（50））/R（０）で表される。尚、
測定は感磁性膜31としてNi−Fe合金から成る強磁性磁気
抵抗素子を用いて行った。
膜31と導電膜33のパターン比と、その際の感磁性膜31の
抵抗変化率との関係を表す特性図であり、パターン比は
第５図（ｂ）に示すように感磁性膜31のパターン巾WMと
導電膜33のパターン巾WALを用いてWM/WALで表され、
又、抵抗変化率は電流Ｉ＝0mAの時の抵抗値をＲ
（０）、電流Ｉ＝50mAの時の抵抗値をＲ（50）とする場
合、（Ｒ（０）−Ｒ（50））/R（０）で表される。尚、
測定は感磁性膜31としてNi−Fe合金から成る強磁性磁気
抵抗素子を用いて行った。
第６図よりWM/WAL≧1.3にすることにより抵抗変化率
を最も高い値に設定することができ、検出器の感度を高
めることができる。又、抵抗変化値がほぼ飽和するの
で、製造誤差等の影響を低減でき、安定的な電流検出を
行い得る検出器を提供できる。尚、このような特性が得
られる理由として次の事が考えられる。電流Ｉにより発
生する磁界Ｈは導電膜33を中心に環状に作用するので、
必然的に導電膜33のパターンより巾方向に広がった部位
にも磁界Ｈは作用する事になる。そこで、導電膜33のパ
ターン巾WALより感磁性膜31のパターン巾WMを巾広とす
ることにより、そのような磁界Ｈの幅方向成分を感磁性
膜31に有効に作用させる事ができる。又、導電膜33のパ
ターンのエッジの部分で感磁性膜31が導電膜33を取り囲
むように形成される為に、導電膜33に流れる電流Ｉによ
り発生する磁界Ｈが第５図（ｂ）中に点線で示すよう
に、感磁性膜31中を効果的に横切る為に、その抵抗変化
率を高めているものと考えられる。又、WM/WAL≧1.3に
設定する事により抵抗変化率がほぼ飽和するのは、ほぼ
WM/WAL＝1.3にて磁界Ｈが感磁性膜31に最も効果的に作
用する為に、抵抗変化率が最も高い値となり、WM/WAL＞
1.3になると、磁界強度は距離（この場合、導電膜33と
感磁性膜31との間隔）の２乗に反比例する為に導電膜33
から離れた部分の感磁性膜31においてはほとんど抵抗値
変化しなくなり、抵抗変化率が飽和するものと考えられ
る。
を最も高い値に設定することができ、検出器の感度を高
めることができる。又、抵抗変化値がほぼ飽和するの
で、製造誤差等の影響を低減でき、安定的な電流検出を
行い得る検出器を提供できる。尚、このような特性が得
られる理由として次の事が考えられる。電流Ｉにより発
生する磁界Ｈは導電膜33を中心に環状に作用するので、
必然的に導電膜33のパターンより巾方向に広がった部位
にも磁界Ｈは作用する事になる。そこで、導電膜33のパ
ターン巾WALより感磁性膜31のパターン巾WMを巾広とす
ることにより、そのような磁界Ｈの幅方向成分を感磁性
膜31に有効に作用させる事ができる。又、導電膜33のパ
ターンのエッジの部分で感磁性膜31が導電膜33を取り囲
むように形成される為に、導電膜33に流れる電流Ｉによ
り発生する磁界Ｈが第５図（ｂ）中に点線で示すよう
に、感磁性膜31中を効果的に横切る為に、その抵抗変化
率を高めているものと考えられる。又、WM/WAL≧1.3に
設定する事により抵抗変化率がほぼ飽和するのは、ほぼ
WM/WAL＝1.3にて磁界Ｈが感磁性膜31に最も効果的に作
用する為に、抵抗変化率が最も高い値となり、WM/WAL＞
1.3になると、磁界強度は距離（この場合、導電膜33と
感磁性膜31との間隔）の２乗に反比例する為に導電膜33
から離れた部分の感磁性膜31においてはほとんど抵抗値
変化しなくなり、抵抗変化率が飽和するものと考えられ
る。
又、上述のような電流検出器を用いる場合には、感磁
性膜31の両端部37,38間に抵抗値として得られる微弱な
信号を処理する為に、一般には後段の回路に演算増幅器
（オペアンプ）が接続されることになるが、演算増幅器
のオフセット電圧は通常3mV程度以下である為、抵抗変
化率が0.3％以上であればオフセットがあったとしても
問題なく電流検出が行える。従って、第６図よりWM/WAL
≧0.6に設定すれば良い。
性膜31の両端部37,38間に抵抗値として得られる微弱な
信号を処理する為に、一般には後段の回路に演算増幅器
（オペアンプ）が接続されることになるが、演算増幅器
のオフセット電圧は通常3mV程度以下である為、抵抗変
化率が0.3％以上であればオフセットがあったとしても
問題なく電流検出が行える。従って、第６図よりWM/WAL
≧0.6に設定すれば良い。
次に、上記第１乃至第４実施例の電流検出器を用い
て、実際に被測定電流を検出する場合の電気回路を第７
図乃至第９図を用いて説明する。尚、図中の符号は第１
図に示した第１実施例の構成に対応している。
て、実際に被測定電流を検出する場合の電気回路を第７
図乃至第９図を用いて説明する。尚、図中の符号は第１
図に示した第１実施例の構成に対応している。
第７図に示す例は、感磁性膜１と他の抵抗R1,R2,R3に
よりフルブリッジを構成し、電極（端部）８を比較器
（コンパレータ）40の一方の入力に接続し、電極Ａを他
方の入力に接続した構成である。この回路によると、抵
抗R1,R2の抵抗値を調整して、電極Ａの電位を所望の値
に設定する事により、所定の電流Ｉに達した時に比較器
40により信号が出力されることになり、任意の電流値Ｉ
の検出が行える。
よりフルブリッジを構成し、電極（端部）８を比較器
（コンパレータ）40の一方の入力に接続し、電極Ａを他
方の入力に接続した構成である。この回路によると、抵
抗R1,R2の抵抗値を調整して、電極Ａの電位を所望の値
に設定する事により、所定の電流Ｉに達した時に比較器
40により信号が出力されることになり、任意の電流値Ｉ
の検出が行える。
第８図に示す例は、感磁性膜１と他の抵抗R4,R5,R6に
よりフルブリッジを構成し、電極Ｂを演算増幅器41から
成るボルテージフォロワの＋入力に接続し、電極（端
部）８を演算増幅器42及び抵抗R7,R8から成る非反転増
幅回路の＋入力に接続した構成である。この回路による
と、非反転増幅回路の出力端子より被測定電流１に比例
した出力が得られる。
よりフルブリッジを構成し、電極Ｂを演算増幅器41から
成るボルテージフォロワの＋入力に接続し、電極（端
部）８を演算増幅器42及び抵抗R7,R8から成る非反転増
幅回路の＋入力に接続した構成である。この回路による
と、非反転増幅回路の出力端子より被測定電流１に比例
した出力が得られる。
第９図に示す例は、感磁性膜１を２ケ所に形成し、こ
れらと抵抗R9,R10によりフルブリッジを構成しており、
この回路による感度が２倍になるという利点がある。
れらと抵抗R9,R10によりフルブリッジを構成しており、
この回路による感度が２倍になるという利点がある。
以上、本発明を上記実施例により説明したが、本発明
はそれらに限定される事なく、その主旨を逸脱しない限
り種々変形可能であり、例えば、感磁性膜及び導電膜を
形成する方法としては蒸着の他にスパッタリング、イオ
ンビームデポジション、CVD等が採用可能であり、絶縁
膜を形成する方法としてもスパッタリングの他にCVD等
が採用可能であり、又、その絶縁膜はSi3N4等の薄膜で
あってもよい。さらに、本発明の言う基板としては絶縁
性基板の他に例えば半導体基板上に絶縁膜を形成したも
のであってもよい。その場合、半導体基板内に半導体素
子を形成すればICとの一体化も容易である。
はそれらに限定される事なく、その主旨を逸脱しない限
り種々変形可能であり、例えば、感磁性膜及び導電膜を
形成する方法としては蒸着の他にスパッタリング、イオ
ンビームデポジション、CVD等が採用可能であり、絶縁
膜を形成する方法としてもスパッタリングの他にCVD等
が採用可能であり、又、その絶縁膜はSi3N4等の薄膜で
あってもよい。さらに、本発明の言う基板としては絶縁
性基板の他に例えば半導体基板上に絶縁膜を形成したも
のであってもよい。その場合、半導体基板内に半導体素
子を形成すればICとの一体化も容易である。
以上述べたように、本発明によれば、導電膜及び感磁
性膜とを電気的に絶縁した状態にて基板上に形成してい
るので、十分に小型で高精度が電流検出器を提供できる
という優れた効果がある。
性膜とを電気的に絶縁した状態にて基板上に形成してい
るので、十分に小型で高精度が電流検出器を提供できる
という優れた効果がある。
又、強磁性磁気抵抗素子を用いて積層する事により、
感度を高くできると共に、より一層の小型化が可能とな
る。
感度を高くできると共に、より一層の小型化が可能とな
る。
又、パターン巾をWM/WAL≧1.3に設定する事により、
より感度を高めることができると共に安定な電流検出器
を提供できる。
より感度を高めることができると共に安定な電流検出器
を提供できる。
又、請求項４記載の発明では、さらに、基板の同一平
面上に導電膜と感磁性膜とが形成されることになるた
め、容易にこれらを形成することができる。
面上に導電膜と感磁性膜とが形成されることになるた
め、容易にこれらを形成することができる。
第１図（ａ）は本発明の第１実施例の平面図、第１図
（ｂ）は第１図（ａ）中のＡ−Ａ線断面図、第２図は電
流磁気効果素子における電流値と出力との関係図、第３
図（ａ）は本発明の第２実施例の斜視図、第３図（ｂ）
は第３図（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図、第４図（ａ）は本
発明の第３実施例の平面図、第４図（ｂ）は第４図
（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図、第５図（ａ）は本発明の第
４実施例の平面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）中のＤ
−Ｄ線断面図、第６図は第４実施例のパターン巾の比と
抵抗変化率との関係を表す特性図、第７図乃至第９図は
本発明の電流検出器を用いた装置の電気回路図である。 １……感磁性膜,2……絶縁膜,3……導電膜,4……絶縁性
基板。
（ｂ）は第１図（ａ）中のＡ−Ａ線断面図、第２図は電
流磁気効果素子における電流値と出力との関係図、第３
図（ａ）は本発明の第２実施例の斜視図、第３図（ｂ）
は第３図（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図、第４図（ａ）は本
発明の第３実施例の平面図、第４図（ｂ）は第４図
（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図、第５図（ａ）は本発明の第
４実施例の平面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）中のＤ
−Ｄ線断面図、第６図は第４実施例のパターン巾の比と
抵抗変化率との関係を表す特性図、第７図乃至第９図は
本発明の電流検出器を用いた装置の電気回路図である。 １……感磁性膜,2……絶縁膜,3……導電膜,4……絶縁性
基板。
フロントページの続き (72)発明者 荒砂 俊和 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 伊澤 一朗 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 桜井 博 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−97574（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】被測定電流の流れる薄膜の導電膜、及び薄
膜の強磁性磁気抵抗素子より成る感磁性膜とが電気的に
絶縁された状態にて基板上に形成され、 前記導電膜及び前記感磁性膜は該両者間に絶縁膜を介し
て前記基板上に積層配置されていることを特徴とする電
流検出器。 - 【請求項２】前記感磁性膜は、前記導電膜の上側に形成
されるものであり、前記感磁性膜のパターン巾をWM,前
記導電膜のパターン巾をWAMとした場合、WM/WAM≧1.3に
設定されている請求項１記載の電流検出器。 - 【請求項３】前記導電膜はアルミニウムである請求項１
記載の電流検出器。 - 【請求項４】被測定電流の流れる薄膜の導電膜、及び薄
膜の電流磁気抵抗素子より成る感磁性膜とが電気的に絶
縁された状態にて絶縁基板上に形成され、 前記導電膜及び前記感磁性膜は、互いに離間した状態
で、かつ同じ高さで前記絶縁基板上に並列配置されてい
る事を特徴とする電流検出器。 - 【請求項５】前記電流磁気抵抗素子は、ホール素子であ
る請求項４記載の電流検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63128622A JP2545926B2 (ja) | 1987-07-07 | 1988-05-26 | 電流検出器 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16896787 | 1987-07-07 | ||
| JP62-168967 | 1987-07-07 | ||
| JP63128622A JP2545926B2 (ja) | 1987-07-07 | 1988-05-26 | 電流検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01105178A JPH01105178A (ja) | 1989-04-21 |
| JP2545926B2 true JP2545926B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=26464230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63128622A Expired - Lifetime JP2545926B2 (ja) | 1987-07-07 | 1988-05-26 | 電流検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545926B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2559474Y2 (ja) * | 1991-07-05 | 1998-01-19 | 株式会社村田製作所 | 電流検出装置 |
| JP2005204375A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Nec Corp | 過電流保護回路および携帯通信端末装置 |
| JP4105145B2 (ja) | 2004-11-30 | 2008-06-25 | Ｔｄｋ株式会社 | 電流センサ |
| JP4853807B2 (ja) * | 2007-02-21 | 2012-01-11 | 甲神電機株式会社 | 電流検知デバイス |
| US8339134B2 (en) * | 2010-10-08 | 2012-12-25 | Allegro Microsystems, Inc. | Apparatus and method for reducing a transient signal in a magnetic field sensor |
| JP5540299B2 (ja) * | 2011-01-11 | 2014-07-02 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 電流センサ |
| JP5540326B2 (ja) * | 2011-03-02 | 2014-07-02 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 電流センサ |
| AT518248B1 (de) | 2016-06-22 | 2017-09-15 | Blum Gmbh Julius | Möbelbeschlag |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6197574A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体電流検出装置 |
-
1988
- 1988-05-26 JP JP63128622A patent/JP2545926B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01105178A (ja) | 1989-04-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |