JP5879595B2 - 電流センサ - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態の電流センサ101を説明する分解斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態の電流センサ101を説明する図であって、図1に示すZ1側から見た上面図である。なお、説明を容易にするため、上ケース11Aは省略している。図3は、本発明の第1実施形態の電流センサ101を説明する図であって、図2の磁気シールド部材15の一部と基板19を省略した上面図である。図4は、本発明の第1実施形態の電流センサを説明する構成図であって、電流路12と磁電変換素子13とを示した平面図である。図5は、本発明の第1実施形態の電流センサを説明する構成図であって、図4におけるブリッジ回路を模式的に示した図である。図6は、本発明の第1実施形態の電流センサを説明する構成図であって、図4における磁気シールド部材15と外部磁界(MX、MY)を示した図である。なお説明を容易にするため、磁気シールド部材15は断面のみで示している。
図8は、本発明の第2実施形態の電流センサ102を説明する分解斜視図である。図9は、本発明の第2実施形態の電流センサ102を説明する図であって、図8に示すZ1側から見た上面図である。なお、説明を容易にするため、磁気シールド部材25Aは省略している。図10は、本発明の第2実施形態の電流センサ102を説明する図であって、図9の基板29を省略した上面図である。図11は、本発明の第2実施形態の電流センサを説明する構成図であって、電流路22と磁電変換素子23とを示した平面図である。図12は、本発明の第2実施形態の電流センサを説明する構成図であって、図11におけるブリッジ回路を模式的に示した図である。図13は、本発明の第2実施形態の電流センサを説明する構成図であって、図11における磁気シールド部材25と外部磁界(MX、MY)を示した図である。なお説明を容易にするため、磁気シールド部材25は断面のみで示している。また、第2実施形態の電流センサ102は、第1実施形態に対し、磁電変換素子23と磁気シールド部材25の構成が異なる。なお、第1実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
上記第1実施形態では、4つの磁電変換素子13を1パッケージにした構成にしたが、図14に示すように、第1磁電変換素子13Aと第2磁電変換素子13Bを1パッケージにして磁気センサパッケージC14Aとし、第3磁電変換素子13Cと第4磁電変換素子13Dを1パッケージにして磁気センサパッケージC14Cとしても良い。
上記第1実施形態では、4つの磁電変換素子13を1パッケージにした構成にしたが、図15に示すように、第1磁電変換素子13Aと第3磁電変換素子13Cを1パッケージにして磁気センサパッケージC14Eとし、第2磁電変換素子13Bと第4磁電変換素子13Dを1パッケージにして磁気センサパッケージC14Fとしても良い。
上記第1実施形態では、磁気シールド部材15に磁性粉末を含有した合成樹脂材を用いた筒状の成形体を適用した構成にしたが、磁性粉末を含有しない合成樹脂材を用いた筒状の成形体に、扁平状磁性粉末をバインダーと溶剤に分散させ、塗布及び硬化することによって磁気シールド層を設ける構成であっても良い。その際には、筒状の成形体の内側の全周或いは外側の全周のいずれかに設けると良い。また、磁気シールド部材15を用いなく、筐体11の内側壁に磁気シールド層を設けるようにして、磁気シールド部材としても良い。
上記第2実施形態では、2つの磁電変換素子23を1パッケージにした構成にしたが、図16に示すように、第1磁電変換素子23Aを1パッケージにして磁気センサパッケージC24Aとし、第2磁電変換素子23Bを1パッケージにして磁気センサパッケージC24Bとしても良い。
上記各実施形態では、電流路(12、22)の断面形状が矩形の板状のタイプ、所謂バスバータイプを用いたが、断面形状が円形若しくは楕円形の電線のタイプの電流路を用いても良い。また、上記各実施形態では、電流路(12、22)がU字状に形成される構成を例示したが、この構成に限定されない。電流路(12、22)は、平行に延びる一対のアーム部を有する折り返し形状に形成されていればよい。なお、一対のアーム部は、完全な平行に限られない。すなわち、電流センサの検出精度が向上する範囲であれば、実質的に平行と見なせる程度を含んでいる。
上記各実施形態では、磁気シールド部材(15、25)を好適に用いたが、磁気シールド部材(15、25)を用いない構成であっても良い。
上記第1実施形態では、第1のハーフブリッジ回路HB1の磁電変換素子13の感度影響軸と第2のハーフブリッジ回路HB2の磁電変換素子13の感度影響軸とが逆向きに向けられたが、同じ向きでもよい。すなわち、感度影響軸は、同一のハーフブリッジ回路内で同じ向きであればよい。
上記各実施形態では、磁電変換素子として磁気抵抗素子を用いたが、図17に示すように、ホール素子を用いてもよい。この電流センサ103は、U字状の電流路32上に基板(不図示)が取り付けられている。基板上には、電流路32のU字形状の対称軸SJを挟んで、一対の磁電変換素子33(33A、33B)が電流路32のアーム部の上方に位置される。なお、一対の磁電変換素子33は、上記各実施形態のようにパッケージングされてもよい。また、第1磁電変換素子33Aと第2磁電変換素子33Bの感度軸方向KDが同じ方向(X2方向)を向いている。また、第1磁電変換素子33Aと第2磁電変換素子33Bの感度影響軸方向EDが同じ方向(Y1方向)を向いている。なお、感度軸方向KDと感度影響軸方向EDとのなす角が90°の場合について説明したが、90°に限るものではない。
Claims (4)
- 平行に延びる一対のアーム部を含む折り返し形状の電流路と、
前記一対のアーム部の間を通る対称軸を挟んで配設され、前記一対のアーム部を流れる電流による磁気を検出する一対の磁電変換素子とを備え、
前記一対の磁電変換素子を直列接続し、前記一対の磁電変換素子の接続点から信号を取り出し可能なハーフブリッジ回路が形成され、
前記一対の磁電変換素子の感度軸及び感度影響軸がそれぞれ同一方向を向いていることを特徴とする電流センサ。 - 前記磁電変換素子は、ハードバイアス層を備えた磁気抵抗素子であり、前記磁電変換素子の前記感度影響軸は、前記ハードバイアス層からのバイアス磁界の方向を向いていることを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。
- 前記ハーフブリッジ回路を2つ有しており、前記2つのハーフブリッジ回路を並列に接続してフルブリッジ回路が形成され、
一方のハーフブリッジ回路の一対の磁電変換素子の感度軸と他方のハーフブリッジ回路の一対の磁電変換素子の感度軸とが逆方向を向いていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電流センサ。 - 前記磁電変換素子に対して前記感度軸方向から入る外部磁界を遮蔽する磁気シールド部材を備えたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の電流センサ。
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