JP5556468B2 - 電流センサ - Google Patents

Description

本発明は、複数の磁電変換素子により検出された各電圧に基づいて導体に流れる被測定電流を測定する電流センサに関するものである。

この種のセンサとして、２つの磁電変換素子（例えば、ホール素子）を、互いの感磁面が平行となるように、かつ、互いの電流磁界感度が異なるように被測定電流が流れる導体に対して非対称に配置し、各磁電変換素子の電流磁界感度に基づいて導体に流れる被測定電流を算出するようにして、外乱磁場による影響を軽減するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１９５４２７号公報

上記特許文献１に記載された装置は、各磁電変換素子が受ける外乱磁場が地磁気のように一様となっているものとして、すなわち、各磁電変換素子が受ける外乱磁場の大きさおよび方向が等しいものとして、外乱磁場による影響を軽減する構成となっている。

しかし、このような構成の電流センサにおいて、各磁電変換素子が受ける外乱磁界が必ずしも一様となるとは限らない。例えば、同一基板上に配置された電磁リレーや、同一車両内に搭載された電動モータ等の外乱磁界発生源により生じる外乱磁界は、外乱磁界発生源との距離が長くなるほど減衰する性質を有しており、電流センサの各磁電変換素子が受ける外乱磁界の大きさおよび方向が異なる。このような外乱磁界発生源により生じる外乱磁界、特に、外乱磁界発生源との距離が一定距離離れた位置では、外乱磁界発生源との距離に応じて磁界強度が減衰する性質を線形的に近似でき、電流センサの各磁電変換素子が受ける外乱磁界の大きさも線形的に変化する。

上記特許文献１に記載された装置のような構成は、このように各磁電変換素子が受ける外乱磁界の大きさが異なる点を考慮して外乱磁場による影響を軽減する構成となっていないので、外乱磁界による影響の低減効果を十分に得ることできないといった問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、複数の磁電変換素子に対して磁界の大きさの異なる外乱磁界が発生しても、外乱磁界による影響をキャンセルすることを可能とすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、導体（１０）より発生する電流磁界を検出して導体（１０）に流れる被測定電流を測定する電流センサであって、互いに第１の距離（Δｙａ）を隔てて配置された第１、第２の磁電変換素子（２１、２２）と、第１、第２の磁電変換素子（２１、２２）を両側から挟むように互いに第２の距離（Δｙｂ）を隔てて配置された第３、第４の磁電変換素子（２３、２４）と、を備え、第１〜第４の磁電変換素子（２１〜２４）は一直線上に配置されており、導体（１０）より発生する電流磁界に応じて、第１の磁電変換素子（２１）より出力される電圧と第２の磁電変換素子（２２）より出力される電圧との差分を第１の増幅率（Ａａ）で増幅した電圧（Ｖａ）を出力する第１の差動増幅回路（４１）と、導体（１０）より発生する電流磁界に応じて、第３の磁電変換素子（２３）より出力される電圧と第４の磁電変換素子（２４）より出力される電圧との差分を第２の距離に対する第１の距離の比（Δｙａ／Δｙｂ）を第１の増幅率（Ａａ）に乗じた第２の増幅率（Ａｂ）で増幅した電圧（Ｖｂ）を出力する第２の差動増幅回路（４２）と、第１の差動増幅回路（４１）より出力される電圧（Ｖａ）と第２の差動増幅回路（４２）より出力される電圧（Ｖｂ）との差分に応じた信号を出力する第３の差動増幅回路（４３）と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、互いに第１の距離（Δｙａ）を隔てて配置された第１、第２の磁電変換素子（２１、２２）と、第１、第２の磁電変換素子（２１、２２）を両側から挟むように互いに第２の距離（Δｙｂ）を隔てて配置された第３、第４の磁電変換素子（２３、２４）と、を備え、第１〜第４の磁電変換素子（２１〜２４）は一直線上に配置され、第１の差動増幅回路（４１）より、導体（１０）より発生する電流磁界に応じて、第１の磁電変換素子（２１）より出力される電圧と第２の磁電変換素子（２２）より出力される電圧との差分を第１の増幅率（Ａａ）で増幅した電圧（Ｖａ）が出力され、第２の差動増幅回路（４２）より、導体（１０）より発生する電流磁界に応じて、第３の磁電変換素子（２３）より出力される電圧と第４の磁電変換素子（２４）より出力される電圧との差分を第２の距離に対する第１の距離の比（Δｙａ／Δｙｂ）を第１の増幅率（Ａａ）に乗じた第２の増幅率（Ａｂ）で増幅した電圧（Ｖｂ）が出力され、第３の差動増幅回路（４３）より、第１の差動増幅回路（４１）より出力される電圧（Ｖａ）と第２の差動増幅回路（４２）より出力される電圧（Ｖｂ）との差分に応じた信号が出力される。この第３の差動増幅回路（４３）より出力される信号は導体（１０）に流れる被測定電流に応じた信号で、外乱磁界からの距離に応じて線形的に磁界強度が減衰するような外乱磁界による影響が相殺されたものとなるので、複数の磁電変換素子に対して磁界の大きさの異なる外乱磁界が発生しても、外乱磁界による影響をキャンセルすることが可能である。

なお、請求項２に記載の発明のように、第１の磁電変換素子（２１）と第２の磁電変換素子（２２）との間に導体（１０）を配置するように構成してもよい。

また、請求項３に記載の発明のように、第１〜第４の磁電変換素子（２１〜２４）の延長線上に導体（１０）を配置するように構成してもよい。このような構成は、導体（１０）を挟むように磁電変換素子を配置する必要がないため、第１〜第４の磁電変換素子（２１〜２４）を、例えば、１つのチップ内にまとめて配置することが可能である。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る電流センサの構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る電流センサの回路構成を示す図である。 電流磁界および外乱磁界の影響について説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る電流センサの構成を示す図である。 電流磁界および外乱磁界の影響について説明するための図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る電流センサの構成を図１に示す。本電流センサは、導体としてのバスバー１０より発生する電流磁界を検出してバスバー１０に流れる被測定電流を測定するものである。本電流センサは、第１の磁電変換素子２１、第２の磁電変換素子２２、第３の磁電変換素子２３、第４の磁電変換素子２４、永久磁石３１、３２を備えている。

本実施形態における電流センサは、磁界を電圧に変換する第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４として、ＡＭＲ素子を用いて構成されている。なお、ＡＭＲ素子は、ＧＭＲ、ＴＭＲ等の各種ＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）のうちの１つである。

第１、第３の磁電変換素子２１、２３は永久磁石３１上に搭載され、第２、第４の磁電変換素子２２、２４は永久磁石３２上に搭載されている。第１の磁電変換素子２１〜第４の磁電変換素子２４は一直線上に配置されており、バスバー１０は、第１の磁電変換素子２１と第２の磁電変換素子２２の間に配置されるようになっている。

永久磁石３１と永久磁石３２の各磁極は、それぞれバスバー１０の軸方向に対して線対称となるように配置されている。本実施形態において、永久磁石３１と永久磁石３２は、それぞれバスバー１０と接する側の端部がＮ極となっている。また、永久磁石３１と永久磁石３２は同一特性を有している。なお、バスバー１０および永久磁石３１、３２は、図示しない支持部材により支持されている。

本実施形態における第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４は、それぞれバスバー１０に流れる被測定電流の流れ方向と直行する面上に一列に配置されている。また、第１、第２の磁電変換素子２１、２２は、バスバー１０を挟むように配置されており、これらの第１、第２の磁電変換素子２１、２２を両側から挟むように第３、第４の磁電変換素子２３、２４が配置されている。

図２に示すように、第１の磁電変換素子２１は、ＡＭＲ素子２１ａおよびＡＭＲ素子２１ｂにより構成され、第２の磁電変換素子２２は、ＡＭＲ素子２２ａおよびＡＭＲ素子２２ｂにより構成されている。同様に、第２の磁電変換素子２３は、ＡＭＲ素子２３ａおよびＡＭＲ素子２３ｂにより構成され、第４の磁電変換素子２４は、ＡＭＲ素子２４ａおよびＡＭＲ素子２４ｂにより構成されている。なお、ＡＭＲ素子２１ａ、ＡＭＲ素子２２ａ、ＡＭＲ素子２３ａおよびＡＭＲ素子２４ａの一端は、それぞれ電源端子Ｅに接続されている。

第１の磁電変換素子２１を構成しているＡＭＲ素子２１ａおよびＡＭＲ素子２１ｂと、第２の磁電変換素子２２を構成しているＡＭＲ素子２２ａおよびＡＭＲ素子２２ｂによりブリッジ回路が形成されている。同様に、第１の磁電変換素子２３を構成しているＡＭＲ素子２３ａおよびＡＭＲ素子２３ｂと、第４の磁電変換素子２４を構成しているＡＭＲ素子２４ａおよびＡＭＲ素子２４ｂによりブリッジ回路が形成されている。なお、本実施形態においては、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４は、電流磁界感度が同一特性のものが用いられている。

また、本電流センサは、第１の差動増幅回路４１、第２の差動増幅回路４２および第３の差動増幅回路４３を備えている。

第１の差動増幅回路４１は、ＡＭＲ素子２１ａとＡＭＲ素子２１ｂの中点の電圧Ｖａ１と、ＡＭＲ素子２２ａとＡＭＲ素子２２ｂの中点の電圧Ｖａ２の電圧の差分を第１の増幅率Ａａで増幅する。すなわち、第１の差動増幅回路４１は、バスバー１０より発生する電流磁界に応じて、第１の磁電変換素子２１より出力される電圧と第２の磁電変換素子２２より出力される電圧との差分を第１の増幅率Ａａで増幅した電圧Ｖａを出力する。

また、第２の差動増幅回路４２は、ＡＭＲ素子２３ａとＡＭＲ素子２３ｂの中点の電圧Ｖｂ１と、ＡＭＲ素子２４ａとＡＭＲ素子２４ｂの中点の電圧Ｖｂ２の電圧の差分を第２の増幅率Ａｂで増幅する。すなわち、第２の差動増幅回路４２は、バスバー１０より発生する電流磁界に応じて、第３の磁電変換素子２３より出力される電圧と第４の磁電変換素子２４より出力される電圧との差分を第２の距離に対する第１の距離の比Δｙａ／Δｙｂを第１の増幅率Ａａに乗じた第２の増幅率Ａｂで増幅した電圧Ｖｂを出力する。

また、第３の差動増幅回路４３は、第１の差動増幅回路３１より出力される電圧Ｖａと第２の差動増幅回路３２より出力される電圧Ｖｂの差分を第３の増幅率Ａで増幅する。

また、上記したように、永久磁石３１と永久磁石３２は、それぞれバスバー１０と接する側の端部がＮ極となっている。

また、バスバー１０に被測定電流が流れたときに、第１の磁電変換素子２１を構成しているＡＭＲ素子２１ａとＡＭＲ素子２１ｂの中点で発生する電圧Ｖａ１は低下し、反対に、第２の磁電変換素子２２を構成しているＡＭＲ素子２２ａとＡＭＲ素子２２ｂの中点で発生する電圧Ｖａ２は上昇するように、第１の磁電変換素子２１と第２の磁電変換素子２２が配置されている。具体的には、第２の磁電変換素子２２は、第１の磁電変換素子２１に対して互いの感磁面が直交するように９０度回転させて配置されており、これにより、第１の磁電変換素子２１と第２の磁電変換素子２２の電流磁界感度は互いに逆極性となっている。

同様に、バスバー１０に被測定電流が流れたときに、第３の磁電変換素子２３を構成しているＡＭＲ素子２３ａとＡＭＲ素子２３ｂの中点で発生する電圧Ｖｂ１は低下し、第４の磁電変換素子２４を構成しているＡＭＲ素子２４ａとＡＭＲ素子２４ｂの中点で発生する電圧Ｖｂ２は上昇するように、第３の磁電変換素子２３と第４の磁電変換素子２４が配置されている。具体的には、第４の磁電変換素子２４は、第３の磁電変換素子２３に対して互いの感磁面が直交するように９０度回転させて配置されており、これにより、第３の磁電変換素子２３と第４の磁電変換素子２４の電流磁界感度は互いに逆極性となっている。

図３に示すように、第１、第２の磁電変換素子２１、２２は、互いに第１の距離Δｙａを隔てて配置されており、第３、第４の磁電変換素子２３、２４は、第１、第２の磁電変換素子を両側から挟むように第２の距離Δｙｂを隔てて配置されている。

また、バスバー１０には、紙面垂直方向に被測定電流が流れるようになっている。このバスバー１０に被測定電流が流れると、第１の磁電変換素子２１〜２４には、それぞれ電流磁界２１Ｉ〜２４Ｉが発生する。

ここで、本電流センサから一定距離離れた場所に配置された外乱ノイズ源より、図中Ｍ１に示すような磁界の大きさが線形的に減衰する外乱ノイズが発生しているものとする。本電流センサは、このような外乱ノイズが発生し、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４が外乱磁界２１Ｎ、２２Ｎ、２３Ｎ、２４Ｎを受けても、この外乱磁界２１Ｎ、２２Ｎ、２３Ｎ、２４Ｎをキャンセルして外乱磁界による影響を低減するようになっている。

次に、図２に示した回路構成を参照して、本電流センサの作動について説明する。

まず、第１の磁電変換素子２１の電流磁界感度をＳａ１とし、バスバー１０に流れる被測定電流をＩとし、第１の磁電変換素子２１の外乱磁界感度をｍａ１とし、第１の磁電変換素子２１の外乱磁界強度をＢａ１とすると、第１の磁電変換素子２１を構成しているＡＭＲ素子２１ａおよびＡＭＲ素子２１ｂの中点の電圧Ｖａ１は、次式で表される。
（数１）
Ｖａ１＝Ｓａ１×Ｉ＋ｍａ１×Ｂａ１
また、第２の磁電変換素子２２の電流磁界感度をＳａ２とし、第１の磁電変換素子２２の外乱磁界感度をｍａ２とし、第２の磁電変換素子２２の外乱磁界強度をＢａ２とすると、第２の磁電変換素子２２を構成しているＡＭＲ素子２２ａおよびＡＭＲ素子２２ｂの中点の電圧Ｖａ２は、次式で表される。
（数２）
Ｖａ２＝Ｓａ２×Ｉ＋ｍａ２×Ｂａ２
また、第３の磁電変換素子２３の電流磁界感度をＳｂ１とし、第３の磁電変換素子２３の外乱磁界感度をｍｂ１とし、第３の磁電変換素子２３の外乱磁界強度をＢｂ１とすると、第３の磁電変換素子２３を構成しているＡＭＲ素子２３ａおよびＡＭＲ素子２３ｂの中点の電圧Ｖｂ１は、次式で表される。
（数３）
Ｖｂ１＝Ｓｂ１×Ｉ＋ｍｂ１×Ｂｂ１
また、第４の磁電変換素子２４の電流磁界感度をＳｂ２とし、第４の磁電変換素子２４の外乱磁界感度をｍｂ２とし、第４の磁電変換素子２４の外乱磁界強度をＢｂ２とすると、第４の磁電変換素子２４を構成しているＡＭＲ素子２４ａおよびＡＭＲ素子２４ｂの中点の電圧Ｖｂ２は、次式で表される。
（数４）
Ｖｂ２＝Ｓｂ２×Ｉ＋ｍｂ２×Ｂｂ２
ここで、上記したように、第１の磁電変換素子２１と第２の磁電変換素子２２の電流磁界感度は互いに逆極性となっているので、次式に示す関係が成り立つ。
（数５）
Ｓａ２＝−Ｓａ１
また、第３の磁電変換素子２３と第４の磁電変換素子２４の電流磁界感度も互いに逆極性となっているので、次式に示す関係が成り立つ。
（数６）
Ｓｂ２＝−Ｓｂ１
また、本実施形態における第１の差動増幅回路４１の増幅率Ａａと第２の差動増幅回路４２の増幅率Ａｂは、次式に示す関係となっている。
（数７）
Ａｂ＝（Δｙａ／Δｙｂ）×Ａａ
また、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４の各外乱磁界感度は、電流磁界感度と異なり同一極性となるため、次式に示す関係が成立する。
（数８）
ｍａ１＝ｍａ２＝ｍｂ１＝ｍｂ２
同一基板上に配置された電磁リレー等の外乱磁界の発生源により発生する外乱磁界の強度は、外乱磁界の発生源からある程度離れた位置では距離に対する減衰を線形的に近似できる。すなわち、外乱磁界の発生源からある程度離れた位置では、複数の磁電変換素子が受ける外乱磁界の強度が一定の割合で変化する。したがって、次式が成立する。
（数９）
Ｂｂ２−Ｂｂ１≒（Δｙｂ／Δｙａ）×（Ｂａ２−Ｂａ１）
第１の差動増幅回路４１の増幅率をＡａとすると、数式１、２、５により、第１の差動増幅回路４１の出力電圧Ｖａは、次式で表される。
（数１０）
Ｖａ＝Ａａ×（Ｖａ２−Ｖａ１）
＝Ａａ×（２Ｓａ１×Ｉ＋２ｍａ１×（Ｂａ２−Ｂａ１））
＝Ａａ×２Ｓａ１×Ｉ＋Ａａ×２ｍａ１×（Ｂａ２−Ｂａ１）
また、第２の差動増幅回路４２の増幅率をＡｂとすると、数式３、４、６〜９により、第２の差動増幅回路４２の出力電圧Ｖｂは、次式で表される。
（数１１）
Ｖｂ＝Ａｂ×（Ｖｂ２−Ｖｂ１）
＝Ａｂ×（２Ｓｂ１×Ｉ＋２ｍｂ１×（Ｂａ２−Ｂａ１）
＝（Δｙａ／Δｙｂ）×Ａａ×（２Ｓｂ１×Ｉ＋Ａａ×２ｍａ１×（Ｂａ２−Ｂａ１）
＝（Δｙａ／Δｙｂ）×Ａａ×２Ｓｂ１×Ｉ＋Ａａ×２ｍａ１×（Ｂａ２−Ｂａ１）
また、第３の差動増幅回路４３の出力電圧Ｖｏｕｔは、数式１０、１１より、次式で表される。

（数１２）
Ｖｏｕｔ＝Ａ×（Ｖａ−Ｖｂ）
＝２×Ａ×Ａａ×（Ｓａ１−（Δｙａ／Δｙｂ）×Ｓｂ１）×Ｉ
この数１２に示されるように、第３の差動増幅回路４３の出力電圧Ｖｏｕｔには、外乱磁界強度Ｂａ１、Ｂａ２、Ｂｂ１、Ｂｂ２および外乱磁界感度ｍａ１、ｍａ２、ｍｂ１、ｍｂ２が含まれなくなる。すなわち、第３の差動増幅回路４３の出力電圧Ｖｏｕｔは、外乱磁界による影響が相殺されたものとなる。

したがって、図３に示したように、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４に対して、外乱磁界２３Ｎ、２１Ｎ、２２Ｎ、２４Ｎが発生したとしても、これらの外乱磁界２３Ｎ、２１Ｎ、２２Ｎ、２４Ｎは互いに相殺され、バスバー１０に流れる被測定電流を精度良く検出することができる。

上記した構成によれば、バスバー１０より発生する電流磁界を検出してバスバー１０に流れる被測定電流を測定する電流センサであって、互いに第１の距離Δｙａを隔てて配置された第１、第２の磁電変換素子２１、２２と、第１、第２の磁電変換素子２１、２２を両側から挟むように互いに第２の距離Δｙｂを隔てて配置された第３、第４の磁電変換素子２３、２４と、を備え、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４は、一直線上に配置されており、第１の差動増幅回路４１より、バスバー１０より発生する電流磁界に応じて、第１の磁電変換素子２１より出力される電圧と第２の磁電変換素子２２より出力される電圧との差分を第１の増幅率Ａａで増幅した電圧Ｖａが出力され、第２の差動増幅回路４２より、バスバー１０より発生する電流磁界に応じて、第３の磁電変換素子２３より出力される電圧と第４の磁電変換素子２４より出力される電圧との差分を第２の距離に対する第１の距離の比Δｙａ／Δｙｂを第１の増幅率Ａａに乗じた第２の増幅率Ａｂで増幅した電圧Ｖｂが出力され、第３の差動増幅回路４３より、第１の差動増幅回路４１より出力される電圧Ｖａと第２の差動増幅回路４２より出力される電圧Ｖｂとの差分に応じた信号が出力される。この第３の差動増幅回路４３より出力される信号はバスバー１０に流れる被測定電流に応じた信号で、外乱磁界からの距離に応じて線形的に磁界強度が減衰するような外乱磁界による影響が相殺されたものとなるので、複数の磁電変換素子に対して磁界の大きさの異なる外乱磁界が発生しても、外乱磁界による影響をキャンセルすることが可能である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る電流センサの構成を図４に示す。本電流センサは、バスバー１０、第１の磁電変換素子２１、第２の磁電変換素子２２、第３の磁電変換素子２３、第４の磁電変換素子２４、永久磁石３３を備えている。なお、上記第１実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

上記第１実施形態では、第１の磁電変換素子２１と第２の磁電変換素子２２の間にバスバー１０が配置される構成を示したが、本実施形態では、図４に示すように、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４の延長線上にバスバー１０が配置されるようになっている。すなわち、バスバー１０より、第４の磁電変換素子２４、第２の磁電変換素子２２、第１の磁電変換素子２１、第３の磁電変換素子２３の順に一列に配置されている。

図５に示すように、本実施形態においても、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４は一直線上に配置されている。また、第１、第２の磁電変換素子２１、２２は、互いに第１の距離Δｙａを隔てて配置されており、第３、第４の磁電変換素子２３、２４は、第２の距離Δｙｂを隔てて配置されている。また、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４は、永久磁石３３上に配置されている。

また、上記第１実施形態と同様に、第２の磁電変換素子２２は、第１の磁電変換素子２１に対して互いの感磁面が直交するように９０度回転させて配置されており、第４の磁電変換素子２４は、第３の磁電変換素子２３に対して互いの感磁面が直交するように９０度回転させて配置されている。

バスバー１０には、紙面垂直方向に被測定電流が流れるようになっている。このバスバー１０に被測定電流が流れると、図中Ｍ２に示すような磁界の大きさが線形的に変化するような電流磁界がバスバー１０より発生する。すなわち、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４に対して、それぞれ電流磁界２１Ｉ〜２４Ｉに示す大きさの電流磁界が発生する。

ここで、第１実施形態と同様に、本電流センサから一定距離離れた場所に配置された外乱ノイズ源より、図中Ｍ３に示すような磁界の大きさが線形的に減衰する外乱ノイズが発生しているものとする。本電流センサは、このような外乱ノイズが発生し、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４が外乱磁界２１Ｎ、２２Ｎ、２３Ｎ、２４Ｎを受けても、この外乱磁界２１Ｎ、２２Ｎ、２３Ｎ、２４Ｎをキャンセルして外乱磁界による影響を低減するようになっている。

このように、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４の延長線上にバスバー１０を配置しても、第１実施形態と同様に、第３の差動増幅回路４３より出力される信号は外乱磁界による影響が相殺されたものとなり、複数の磁電変換素子に対して磁界の大きさの異なる外乱磁界が発生しても、外乱磁界による影響をキャンセルすることが可能となる。

また、このような構成は、バスバー１０を挟むように磁電変換素子を配置する必要がないため、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４を、例えば、１つのチップ内にまとめて配置することが可能である。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、第１〜第４磁電変換素子２１〜２４として、ＧＭＲ、ＴＭＲ等の各種ＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）のうちの１つであるＡＭＲ素子を用いて構成したが、ＧＭＲ、ＴＭＲ、ＡＭＲの１つであるＢＢＰ（Ｂａｒｂｅｒ Ｐｏｌｅ）等その他のＭＲ素子や、ホール素子等を用いて構成することができる。ホール素子を用いた場合、永久磁石は不要となる。

また、上記第１、第２実施形態では、図３、図５に示したように、一直線上に配置された第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４の延長線上に外乱ノイズ発生源が存在し、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４に対してそれぞれ紙面右方向に外乱ノイズが発生した場合を例に、外乱磁界の影響を相殺する点について説明したが、図３、図５に示したような外乱ノイズ発生源の位置に限定されるものではなく、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４の延長線上以外の位置に外乱ノイズ発生源が存在する場合でも、第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４に対して磁界強度が線形的に変化するような外乱ノイズに対して外乱磁界の影響を相殺することができる。

また、上記第１、第２実施形態では、バスバー１０に流れる被測定電流と直交する面上に第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４を一列に配置する構成を示したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、バスバー１０に流れる被測定電流と直交する面に対してある角度をなす面上に第１〜第４の磁電変換素子２１〜２４を一列に配置する構成としてもよい。

１０ バスバー
２１ 第１の磁電変換素子
２２ 第２の磁電変換素子
２３ 第３の磁電変換素子
２４ 第４の磁電変換素子
２１ａ、２１ｂ ＡＭＲ素子
２２ａ、２２ｂ ＡＭＲ素子
２３ａ、２３ｂ ＡＭＲ素子
２４ａ、２４ｂ ＡＭＲ素子
３１、３２、３３ 永久磁石
４１、４２、４３ 差動増幅回路

Claims (3)

1. 導体（１０）より発生する電流磁界を検出して前記導体（１０）に流れる被測定電流を測定する電流センサであって、
   互いに第１の距離（Δｙａ）を隔てて配置された第１、第２の磁電変換素子（２１、２２）と、
   前記第１、第２の磁電変換素子（２１、２２）を両側から挟むように互いに第２の距離（Δｙｂ）を隔てて配置された第３、第４の磁電変換素子（２３、２４）と、を備え、
   前記第１〜第４の磁電変換素子（２１〜２４）は一直線上に配置されており、
   前記導体（１０）より発生する電流磁界に応じて、前記第１の磁電変換素子（２１）より出力される電圧と前記第２の磁電変換素子（２２）より出力される電圧との差分を第１の増幅率（Ａａ）で増幅した電圧（Ｖａ）を出力する第１の差動増幅回路（４１）と、
   前記導体（１０）より発生する電流磁界に応じて、前記第３の磁電変換素子（２３）より出力される電圧と前記第４の磁電変換素子（２４）より出力される電圧との差分を前記第２の距離に対する前記第１の距離の比（Δｙａ／Δｙｂ）を前記第１の増幅率（Ａａ）に乗じた第２の増幅率（Ａｂ）で増幅した電圧（Ｖｂ）を出力する第２の差動増幅回路（４２）と、
   前記第１の差動増幅回路（４１）より出力される電圧（Ｖａ）と前記第２の差動増幅回路（４２）より出力される電圧（Ｖｂ）との差分に応じた信号を出力する第３の差動増幅回路（４３）と、を備えたことを特徴とする電流センサ。
2. 前記第１の磁電変換素子（２１）と前記第２の磁電変換素子（２２）との間に前記導体（１０）が配置される構成となっ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. 前記第１〜第４の磁電変換素子（２１〜２４）の延長線上に前記導体（１０）が配置される構成となっていることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。

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