JP5728719B2 - 電流センサ - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に係る電流センサ及びその周辺構成の配置例を示す平面模式図である。図2は、本実施の形態に係る電流センサの回路構成を示すブロック図である。図1及び図2に示すように、電流センサ1aは、被測定電流Iが通流する電流線2に近接して配置された略直方体状の磁気センサ11a、11bと、磁気センサ11a、11bの出力を演算処理する演算部13aとを含んで構成されている。
(1)
O11a=(1+α)Oi+β
(2)
O11b=−(1−α)Oi+β
(3)
O11a−O11b=2Oi
(4)
O31a=(1+α)Oi+β
(5)
O31b=−(1+α)Oi+β
(6)
O31a−O31b=2(1+α)Oi
本実施の形態では、上述した実施の形態に係る電流センサとは異なる態様の電流センサについて説明する。図7は、本実施の形態に係る電流センサ及びその周辺構成の配置を示す平面模式図である。図8は、本実施の形態に係る電流センサの回路構成を示すブロック図である。図7及び図8に示すように、本実施の形態に係る電流センサ1bは、電流線2に近接して配置されたユニット10a、10bと、各ユニットの出力を演算処理する演算部13bとを含んで構成されている。ユニット10aは磁気センサ11c、11dを含み、ユニット10bは磁気センサ11e、11fを含む。
(7)
O11c=(1+α)(Oi+On)+β
(8)
O11d=(1−α)(Oi+On)+β
(9)
O11e=(1+α)(−Oi+On)+β
(10)
O11f=(1−α)(−Oi+On)+β
(11)
O11c+O11d=2(Oi+On)+2β
(12)
O11e+O11f=2(−Oi+On)+2β
(13)
(O11c+O11d)−(O11e+O11f)=4Oi
本実施の形態では、上述した実施の形態に係る電流センサとは異なる態様の電流センサについて説明する。図11は、本実施の形態に係る電流センサ及びその周辺構成の配置を示す平面模式図である。図11に示すように、本実施の形態に係る電流センサ1cは、電流線2に近接して配置されたユニット10c、10dを含んで構成されている。ユニット10cは磁気センサ11g、11hを含み、ユニット10dは磁気センサ11i、11jを含む。また、各ユニットの出力は、不図示の演算部によって演算処理されるように構成されている。
(14)
O11g=(1+α)(Oi+On)+β
(15)
O11h=(1−α)(−Oi−On)+β
(16)
O11i=(1+α)(−Oi+On)+β
(17)
O11j=(1−α)(+Oi−On)+β
(18)
O11g−O11h=2(Oi+On)
(19)
O11i−O11j=2(−Oi+On)
(20)
(O11g−O11h)−(O11i−O11j)=4Oi
Claims (4)
- 電流路を通流する被測定電流からの誘導磁界を検出する第1乃至第4の磁気抵抗効果素子を具備し、
前記第1乃至第4の磁気抵抗効果素子は、それぞれ、フリー磁性層に対してバイアス磁界を印加するハードバイアス層を有し、
前記第1の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界と、前記第2の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界とが逆向きになるように、かつ、前記第3の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界と、前記第4の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界とが逆向きになるように、かつ、前記第1の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界と、前記第3の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界とが同じ向きになるように、かつ、前記第2の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界と、前記第4の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界とが同じ向きになるように配置され、
前記第1の磁気抵抗効果素子と前記第2の磁気抵抗効果素子とは、前記被測定電流からの誘導磁界が同じ向きに印加され、かつ、前記第3の磁気抵抗効果素子と前記第4の磁気抵抗効果素子とは、前記被測定電流からの誘導磁界が同じ向きに印加され、かつ、前記第1の磁気抵抗効果素子と前記第2の磁気抵抗効果素子とに印加される前記被測定電流からの誘導磁界の向きと前記第3の磁気抵抗効果素子と前記第4の磁気抵抗効果素子とに印加される前記被測定電流からの誘導磁界の向きとが逆の向きになるように配置され、
前記第1の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向と前記第3の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向とが同一方向、かつ、前記第2の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向と前記第4の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向とが同一方向、かつ、前記第1乃至第4の磁気抵抗効果素子の感度軸が平行になるよう配置されている電流センサであって、
前記第1乃至第4の磁気抵抗効果素子は、前記第1の磁気抵抗効果素子の感度軸乃至前記第4の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向が同一方向になるよう配置され、
前記第1乃至第4の磁気抵抗効果素子の出力を演算処理する演算部を有し、
前記演算部は、前記第1の磁気抵抗効果素子の出力及び前記第2の磁気抵抗効果素子の出力の和である第1の出力和から、前記第3の磁気抵抗効果素子の出力及び前記第4の磁気抵抗効果素子の出力の和である第2の出力和を減算することを特徴とする電流センサ。 - 電流路を通流する被測定電流からの誘導磁界を検出する第1乃至第4の磁気抵抗効果素子を具備し、
前記第1乃至第4の磁気抵抗効果素子は、それぞれ、フリー磁性層に対してバイアス磁界を印加するハードバイアス層を有し、
前記第1の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界と、前記第2の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界とが逆向きになるように、かつ、前記第3の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界と、前記第4の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界とが逆向きになるように、かつ、前記第1の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界と、前記第3の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界とが同じ向きになるように、かつ、前記第2の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界と、前記第4の磁気抵抗効果素子のバイアス磁界とが同じ向きになるように配置され、
前記第1の磁気抵抗効果素子と前記第2の磁気抵抗効果素子とは、前記被測定電流からの誘導磁界が同じ向きに印加され、かつ、前記第3の磁気抵抗効果素子と前記第4の磁気抵抗効果素子とは、前記被測定電流からの誘導磁界が同じ向きに印加され、かつ、前記第1の磁気抵抗効果素子と前記第2の磁気抵抗効果素子とに印加される前記被測定電流からの誘導磁界の向きと前記第3の磁気抵抗効果素子と前記第4の磁気抵抗効果素子とに印加される前記被測定電流からの誘導磁界の向きとが逆の向きになるように配置され、
前記第1の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向と前記第3の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向とが同一方向、かつ、前記第2の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向と前記第4の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向とが同一方向、かつ、前記第1乃至第4の磁気抵抗効果素子の感度軸が平行になるよう配置されている電流センサであって、
前記第1乃至第4の磁気抵抗効果素子は、前記第1の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向及び前記第3の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向と、前記第2の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向及び前記第4の磁気抵抗効果素子の感度軸の方向とが逆の方向になるよう配置され、
前記第1乃至第4の磁気抵抗効果素子の出力を演算処理する演算部を有し、
前記演算部は、前記第1の磁気抵抗効果素子の出力と前記第2の磁気抵抗効果素子の出力の差である第1の出力差から、前記第3の磁気抵抗効果素子の出力及び前記第4の磁気抵抗効果素子の出力の差である第2の出力差を減算することを特徴とする電流センサ。 - 前記電流路は、平行な第1の部分及び第2の部分と、前記第1の部分及び前記第2の部分に垂直な前記第1の部分と前記第2の部分とを接続する第3の部分と、を含んで構成されており、
前記第1の磁気抵抗効果素子及び前記第2の磁気抵抗効果素子は、前記第1の部分を通流する被測定電流からの誘導磁界を検出するように配置されており、前記第3の磁気抵抗効果素子及び前記第4の磁気抵抗効果素子は、前記電流路の第2の部分を通流する被測定電流からの誘導磁界を検出するように、前記電流路の同一面に配置されていることを特徴とする請求項7に記載の電流センサ。 - 前記電流路は、直線状に構成されており、
前記第1の磁気抵抗効果素子と前記第2の磁気抵抗効果素子とが、前記電流路の一方の面に設けられ、
前記第3の磁気抵抗効果素子と前記第4の磁気抵抗効果素子とが、前記電流路の前記一方の面と対向する面に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の電流センサ。
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