JP6339890B2 - 電流センサ - Google Patents
電流センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6339890B2 JP6339890B2 JP2014159850A JP2014159850A JP6339890B2 JP 6339890 B2 JP6339890 B2 JP 6339890B2 JP 2014159850 A JP2014159850 A JP 2014159850A JP 2014159850 A JP2014159850 A JP 2014159850A JP 6339890 B2 JP6339890 B2 JP 6339890B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic sensor
- output
- current
- signal
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
上記の構成によれば、前記第1の磁気センサの出力や前記第2の磁気センサの出力にノイズが混入している場合でも、前記ローパスフィルタによって前記比較部に入力される信号のノイズが減衰するため、前記比較部における前記比較動作がノイズの影響を受け難くなる。これにより、前記選択部における前記選択動作がノイズの影響を受け難くなり、ノイズの影響による測定レンジの不必要な切り換えが生じ難くなる。
上記の構成によれば、前記第1の磁気センサの出力にノイズが混入している場合でも、測定レンジの不必要な切り換えが生じ難くなる。
上記の構成によれば、前記第2の磁気センサの出力にノイズが混入している場合でも、測定レンジの不必要な切り換えが生じ難くなる。
上記の構成によれば、前記第1の磁気センサの出力及び前記第2の磁気センサの出力にノイズが混入している場合でも、測定レンジの不必要な切り換えが生じ難くなる。
上記の構成によれば、前記第1の磁気センサの出力及び前記第2の磁気センサの出力にノイズが混入している場合でも、測定レンジの不必要な切り換えが生じ難くなる。
上記の構成によれば、前記被測定電流が前記閾電流に比べて小さい場合、前記被測定電流は、前記第2の磁気センサにおいて磁場の測定が可能な前記被測定電流の最大値よりも小さくなる。この場合、故障のない正常な状態であれば、前記第1の磁気センサの出力信号を増幅した信号と前記第2の磁気センサの出力信号とが等しくなる。そのため、前記一致判定部では、前記第2の磁気センサの出力信号と前記増幅された前記第1の磁気センサの出力信号との前記差が前記所定の範囲に含まれると判定される。他方、前記被測定電流が前記閾電流に比べて小さい場合に、前記差が前記所定の範囲から外れたと前記一致判定部において判定されると、前記故障検出部において故障の検出を示す信号が出力される。
これにより、前記選択部から出力される信号に含まれたノイズ成分が減衰する。
上記の構成によれば、前記被測定電流が前記閾電流を超えた場合、直ちに前記選択部において前記第1の磁気センサの出力が選択される。そして、前記被測定電流が前記閾電流を超えていない状態が一定時間続いた場合、前記選択部において前記第2の磁気センサの出力が選択される。そのため、前記第2の磁気センサの出力にノイズが混入している場合でも、測定レンジの不必要な切り換えが生じ難くなる。
上記の構成によれば、前記第2の磁気センサの出力にノイズが混入している場合でも、前記第1のローパスフィルタによって前記一致判定部に入力される信号のノイズが減衰するため、前記一致判定部における前記判定動作がノイズの影響を受け難くなる。これにより、前記選択部における前記選択動作がノイズの影響を受け難くなり、ノイズの影響による測定レンジの不必要な切り換えが生じ難くなる。
これにより、前記第1の磁気センサからの出力及び前記第2の磁気センサからの出力のどちらが前記選択部において選択されても、前記選択部から出力される信号の前記被測定電流に対する比率は同じになる。
上記の構成によれば、前記第2の磁気センサの出力信号と、前記増幅部において増幅された前記第1の磁気センサの出力信号との差が所定の範囲内を外れた場合、直ちに前記選択部において前記第1の磁気センサの出力が選択される。そのため、前記被測定電流が急速に増大した場合でも、前記被測定電流が前記最大値を超えている状態で前記第2の磁気センサの出力が前記選択部により選択されることが起こり難くなる。
また、前記第2の磁気センサの出力信号と、前記増幅部において増幅された前記第1の磁気センサの出力信号との差が所定の範囲にある状態が一定時間続いた場合に、前記選択部において前記第2の磁気センサの出力が選択される。そのため、前記被測定電流が前記最大値を超えた状態における前記第2の磁気センサの出力の影響が前記第5のローパスフィルタに残っている間は、前記選択部において前記第1の磁気センサの出力が選択され、当該影響が減少した後、前記選択部において前記第2の磁気センサの出力が選択される。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電流センサの構成の一例を示す図である。この電流センサは、電流路9に流れる被測定電流Iに応じて生じる磁場を磁気センサ(1,2)によって検出する磁気式の電流センサであり、電流Iに対する感度が異なる2つの磁気センサ(1,2)を測定レンジに応じて切り換えて使用する。
第1の磁気センサ1及び第2の磁気センサ2は、電流路9に流れる被測定電流Iに応じて生じる磁場を測定するセンサであり、例えばホール素子や磁気抵抗効果素子(GMR素子,TMR等)、カレントトランスなど、磁場を電気的な信号に変換する種々のセンサ素子の何れかを含んで構成される。第1の磁気センサ1は、磁場の測定が可能な被測定電流Iの最大値(例えば、被測定電流Iの磁場によって磁気飽和を生じない条件における被測定電流Iの最大値)が第2の磁気センサ2に比べて大きい。また、第2の磁気センサ2は、被測定電流Iに応じて生じる磁場の測定感度が第1の磁気センサ1よりも高い。
第2の磁気センサ2は、第1の磁気センサ1に比べて被測定電流Iによる磁場が大きい位置にあるため、第1の磁気センサ1と同一の特性を有していても、第1の磁気センサ1に比べて被測定電流Iに対する測定感度が高くなるとともに、磁気飽和を生じ始める被測定電流Iの電流値が第1の磁気センサ1より小さくなる。
第1の磁気センサ1及び第2の磁気センサ2を同一特性の素子にすることで、部品の種類を少なくすることができる。
第2の磁気センサ2は、第1の磁気センサ1に比べて同一の磁界強度に対する感度が高いため、電流路9からの距離が第1の磁気センサ1と同じであっても、被測定電流Iに対する測定感度は第1の磁気センサ1より高くなるとともに、磁気飽和を生じ始める被測定電流Iの電流値が第1の磁気センサ1より小さくなる。
電流路9から第1の磁気センサ1までの距離と電流路9から第2の磁気センサ2までの距離を同じにすることで、装置サイズを小型化できる。
第1のローパスフィルタ11は、第1の磁気センサ1の出力S1に含まれる高周波成分を減衰させる。第1のローパスフィルタ11は、アナログ回路でもデジタル回路でも実現可能である。
比較部3は、第1のローパスフィルタ11を通過した第1の磁気センサ1の出力と第1の閾値Vref1とを比較し、その比較結果に応じて、選択部4を制御する第1の制御信号S3を出力する。比較部3は、一般的なコンパレータを用いても良いし、2つの閾値を持つシュミットトリガ回路(ヒステリシスコンパレータ)を用いてもよい。比較部3は、アナログ回路でもデジタル回路でも実現可能である。
図3に示す比較部3は、比較器31と、抵抗R31及びR32を有する。抵抗R31の一方の端子は比較器31の非反転入力に接続され、他方の端子は第1のローパスフィルタ11に接続される。抵抗R32の一方の端子は比較器31の非反転入力に接続され、他方の端子はコンパレータ32の出力に接続される。比較器31の反転入力には第1の閾値Vref1が入力される。抵抗R32は抵抗R31に比べて大きな抵抗値を有する。
比較器31の出力がハイレベルの場合、比較器31の非反転入力は抵抗R32を介してハイレベル側にバイアスされるため、比較器31の出力がハイレベルからローレベルへ反転する閾値は、第1の閾値Vref1より僅かに低くなる。一方、比較器31の出力がローレベルの場合、比較器31の非反転入力は抵抗R32を介してローレベル側にバイアスされるため、比較器31の出力がローレベルからハイレベルへ反転する閾値は、第1の閾値Vref1より僅かに高くなる。
比較部3がこのようなヒステリシス特性を持つことにより、ノイズの影響による比較部3の比較結果の反転を生じ難くすることができる。
選択部4は、比較部3からハイレベルの第1の制御信号S3が出力されている場合、第1の磁気センサ1の出力を選択して通過させ、比較部3からローレベルの第1の制御信号S3が出力されている場合、第2の磁気センサ2の出力を選択して通過させる。選択部4は、例えばSPDT(Single Pole, Dual Throw;単極双投)スイッチにより構成される。
被測定電流Iが比較部3の第1の閾値Vref1に対応する電流よりも小さい場合、比較部3において出力される第1の制御信号S3はローレベルとなり、選択部4において第2の磁気センサ2の出力S2が選択される。他方、被測定電流Iが比較部3の第1の閾値Vref1に対応する電流よりも大きい場合、比較部3において出力される第1の制御信号S3はハイレベルとなり、選択部4において第1の磁気センサ1の出力S1が選択される。
例えば、第1の磁気センサ1の感度が第2の磁気センサ2の感度に対して1/3になっているとすると、後段の回路では、第1の磁気センサ1からの出力が選択部4において選択された場合の出力信号Sout(若しくは、これをAD変換した後のデータ)に3倍のゲインが乗ぜられる。これにより、第1の磁気センサ1と第2の磁気センサ2の感度の違いによる出力信号Soutの違いが補正される。第1の制御信号S3は、このような処理において、選択部4の選択状態を示す信号として使用される。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
上述した第1の実施形態に係る電流センサでは、被測定電流Iに対する感度が低い第1の磁気センサ1の出力と第1の閾値Vref1とを比較した結果に応じて選択部4が制御されるが、本実施形態に係る電流センサでは、被測定電流Iに対する感度が高い第2の磁気センサ2の出力と第2の閾値Vref2とを比較した結果に応じて選択部4が制御される。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
上述した第1,第2の実施形態に係る電流センサでは、2つの磁気センサにおける一方の出力と閾値とを比較した結果に基づいて選択部4が制御されるが、本実施形態に係る電流センサでは、2つの磁気センサにおける両方の出力と閾値とをそれぞれ比較した結果に基づいて選択部4が制御される。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図6は、第4の実施形態に係る電流センサの構成の一例を示す図である。図6に示す電流センサは、図5に示す電流センサにおける比較部3Bにおいて論理和演算を行う論理ゲート33を、論理積演算を行う論理ゲート34に置き換えたものであり、その他の構成は図5に示す電流センサと同じである。
上述した第1乃至第4の実施形態に係る電流センサでは、第1の磁気センサ1の出力S1がそのまま選択部4に入力されているが、第5の実施形態に係る電流センサでは、第1の磁気センサ1の出力S1を増幅した信号が選択部4に入力される。また、本実施形態に係る電流センサは、磁気センサ等の故障の検知を行う。
比較部3Cの第1の閾値Vref1は、上述した比較部3(図1)の第1の閾値Vref1と同様に、第2の磁気センサ2の出力が磁気飽和によって歪みを生じる磁場よりも小さい磁場を示す値に設定されており、第2の磁気センサ2において磁気飽和を生じない条件における被測定電流Iの最大値を示す。
図8に示す一致判定部7は、第1の差動増幅器71と、第2の差動増幅器72と、第1の比較器73と、第2の比較器74と、論理ゲート75とを有する。
第1の差動増幅器71は、例えば図8に示すように、オペアンプOP11と抵抗R11〜R14を有する。オペアンプOP11の非反転入力端子は、抵抗R11を介して反転入力端子IN1−に接続されるとともに、抵抗R13を介してオペアンプOP11の出力端子に接続される。オペアンプOP11の反転入力端子は、抵抗R12を介して非反転入力端子IN1+に接続されるとともに、抵抗R14を介してグランドに接続される。
第2の差動増幅器72は、例えば図8に示すように、オペアンプOP21と抵抗R21〜R24を有する。オペアンプOP21の非反転入力端子は、抵抗R21を介して反転入力端子IN2−に接続されるとともに、抵抗R23を介してオペアンプOP21の出力端子に接続される。オペアンプOP21の反転入力端子は、抵抗R22を介して非反転入力端子IN2+に接続されるとともに、抵抗R24を介してグランドに接続される。
第2の比較器74は、第2の差動増幅器72の出力レベルと第2の閾値Vref2'とを比較する。
論理ゲート75は、第1の比較器73の出力と第2の比較器74の出力との否定論理和を演算する。
また、増幅部21の出力レベルが第2の磁気センサ2の出力レベルより高くなり、その出力レベル差が大きくなると、第2の差動増幅器72の出力レベルが上昇する。そして、当該出力レベル差が所定のレベル差を超えると、第2の差動増幅器72の出力レベルが第2の閾値Vref2'より高くなり、第2の比較器74からハイレベルの信号が出力され、論理ゲート75の出力信号S7がローレベルとなる。
このように、論理ゲート75の出力信号S7は、第2の磁気センサ2の出力レベルと増幅部21の出力レベルとのレベル差が所定のレベル差より大きくなるとローレベルになる。一方、論理ゲート75の出力信号S7は、第2の磁気センサ2の出力レベルと増幅部21の出力レベルとのレベル差が所定のレベル差より小さくなるとハイレベルとなる。
以上が一致判定部7の説明である。
具体的には、故障検知部6は、第2の磁気センサ2において磁場の測定が可能な被測定電流Iの最大値よりも小さい所定の閾電流に比べて被測定電流Iが小さいか否かを、選択部4から第3のローパスフィルタ13を介して出力される信号Soutに基づいて判定する。被測定電流Iが所定の閾電流に比べて小さいときに、第2の磁気センサ2の出力信号S2と増幅部21で増幅された第1の磁気センサ1の出力信号S1Bとの差が所定の範囲から外れたことを一致判定部7が判定した場合、故障検知部6は、故障の検出を示す信号S6を出力する。
図9に示す故障検知部6は、比較器61と論理ゲート63を有する。
比較器61は、第3のローパスフィルタ13の出力信号Soutと第3の閾値Vref3とを比較し、出力信号Soutが第3の閾値Vref3より高い場合にハイレベルの信号S61を出力し、出力信号Soutが第3の閾値Vref3より低い場合にローレベルの信号S61を出力する。第3の閾値Verfは、上述した所定の閾電流と等しい被測定電流Iが流れた場合の出力信号Soutのレベルに相当する。
論理ゲート63は、比較器61の出力信号S61と一致判定部7の出力信号S7との否定論理和を演算し、その演算結果を信号S6として出力する。
他方、出力信号Soutが第3の閾値Vref3より小さく(被測定電流Iが所定の閾電流より小さく)、かつ、一致判定部7の出力信号S7がローレベルの場合(第2の磁気センサ2の出力信号S2と増幅部21で増幅された第1の磁気センサ1の出力信号S1Bとの差が所定の範囲から外れる場合)、論理ゲート63からハイレベルの信号S6が出力される。
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
上述した第5の実施形態に係る電流センサでは、被測定電流Iに対する感度が低い第1の磁気センサ1の出力端に接続される増幅部21の出力S1Bと第1の閾値Vref1とを比較した結果に応じて選択部4が制御されるが、本実施形態に係る電流センサでは、被測定電流Iに対する感度が高い第2の磁気センサ2の出力S2と第2の閾値Vref2とを比較した結果に応じて選択部4が制御される。
比較部3Dにおける第2の閾値Vref2は、第2の磁気センサ2において磁気飽和を生じない条件における被測定電流Iの最大値を示す。
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。
上述した第5,第6の実施形態に係る電流センサでは、増幅部21の出力又は第2の磁気センサ2の出力の何れか一方と閾値とを比較した結果に基づいて選択部4が制御されるが、本実施形態に係る電流センサでは、増幅部21の出力及び第2の磁気センサ2の出力の両方と閾値とをそれぞれ比較した結果に基づいて選択部4が制御される。
次に、本発明の第8の実施形態について説明する。
図12は、第8の実施形態に係る電流センサの構成の一例を示す図である。図12に示す電流センサは、図11に示す電流センサにおける比較部3Eにおいて論理和演算を行う論理ゲート33を、論理積演算を行う論理ゲート34に置き換えたものであり、その他の構成は図11に示す電流センサと同じである。
次に、本発明の第9の実施形態について説明する。
図13は、第9の実施形態に係る電流センサの構成の一例を示す図である。図13に示す電流センサは、図1に示す電流センサ(第1の実施形態)と同様の構成に加えて、第4のローパスフィルタ14と、第5のローパスフィルタ15と、オフディレイタイマ8を有する。
第5のローパスフィルタ15は、第2の磁気センサ2の出力S2に含まれる高周波成分を減衰させるフィルタであり、選択部4へ入力される第2の磁気センサ2の出力信号が通過する。
第4のローパスフィルタ14及び第5のローパスフィルタ15は、それぞれアナログ回路でもデジタル回路でも実現可能である。
比較部3における第1の閾値Vref1は、第2の磁気センサ2の出力が磁気飽和によって歪みを生じる磁場よりも小さい磁場を示す値に設定されており、第2の磁気センサ2において磁気飽和を生じない条件における被測定電流Iの最大値より小さい所定の閾電流を示す。比較部3は、第1の磁気センサ1の出力が第1の閾値Vref1を超える場合、被測定電流Iが当該所定の閾電流を超えていることを示すハイレベルの第1の制御信号S3を出力する。他方、第1の磁気センサ1の出力が第1の閾値Vref1を超えない場合、比較部3は、被測定電流Iが当該所定の閾電流を超えていないことを示すローレベルの第1の制御信号S3を出力する。
図14の例において、オフディレイタイマ8(パルスストレッチャ回路)は、オペアンプOP1,OP2と、ダイオードD1と、抵抗R1,R2と、キャパシタC1と、インバータ回路81,82とを有する。オペアンプOP1の非反転入力端子には、比較器3の第1の制御信号S3が入力される。キャパシタC1の一方の端子は、抵抗R1及びダイオードD1を介してオペアンプOP1の出力に接続されるとともに、オペアンプOP1の反転入力端子に接続される。キャパシタC1の他方の端子は、グランドに接続される。抵抗R2は、キャパシタC1と並列に接続される。オペアンプOP2の非反転入力端子はキャパシタC1の一方の端子に接続され、反転入力端子はオペアンプOP2の出力に接続される。インバータ回路81,82は、オペアンプOP2の後段において縦続接続される。縦続接続されたインバータ回路81,82から第2の制御信号S8が出力される。
被測定電流Iが比較部3の第1の閾値Vref1に対応する所定の閾電流より小さい場合、比較部3の第1の制御信号S3はローレベルとなり、オフディレイタイマ8の第2の制御信号S8もローレベルとなる。そのため、選択部4においては、第5のローパスフィルタ15を通過した第2の磁気センサ2の出力が選択され、出力信号Soutとして出力される。
次に、本発明の第10の実施形態について説明する。
図15は、第10の実施形態に係る電流センサの構成の一例を示す図である。図15に示す電流センサは、図4に示す電流センサ(第2の実施形態)と同様の構成に加えて、第4のローパスフィルタ14と、第5のローパスフィルタ15と、オフディレイタイマ8を有する。第4のローパスフィルタ14、第5のローパスフィルタ15及びオフディレイタイマ8は、図13に示す電流センサ(第9の実施形態)における同一符号の構成要素と同じである。
次に、本発明の第11の実施形態について説明する。
図16は、第11の実施形態に係る電流センサの構成の一例を示す図である。図16に示す電流センサは、図5に示す電流センサ(第3の実施形態)と同様の構成に加えて、第4のローパスフィルタ14と、第5のローパスフィルタ15と、オフディレイタイマ8を有する。第4のローパスフィルタ14、第5のローパスフィルタ15及びオフディレイタイマ8は、図13に示す電流センサ(第9の実施形態)における同一符号の構成要素と同じである。
次に、本発明の第12の実施形態について説明する。
図17は、第12の実施形態に係る電流センサの構成の一例を示す図である。図17に示す電流センサは、図6に示す電流センサ(第4の実施形態)と同様の構成に加えて、第4のローパスフィルタ14と、第5のローパスフィルタ15と、オフディレイタイマ8を有する。第4のローパスフィルタ14、第5のローパスフィルタ15及びオフディレイタイマ8は、図13に示す電流センサ(第9の実施形態)における同一符号の構成要素と同じである。
次に、本発明の第13の実施形態について説明する。
上述した各実施形態に係る電流センサでは、磁気センサ(1,2)の出力信号と一定の閾値(Vref1,Vref2等)とを比較部により比較した結果に応じて、測定レンジの切り換えが行われる。これに対し、本実施形態に係る電流センサでは、測定感度の異なる2つの磁気センサの出力信号を比較した結果に応じて、測定レンジの切り換えが行われる。
図18に示す電流センサは、図5に示す電流センサ(第3の実施形態)における比較部3Bを一致判定部7Aに置き換え、増幅部22を追加したものであり、他の構成は図5に示す電流センサと同様である。
第2の磁気センサ2の出力S2が磁気飽和によって歪まない程度に被測定電流Iが小さい場合、一致判定部7に入力される2つの信号のレベルは略等しくなる。この場合、一致判定部7は、当該2つの信号の差が所定の範囲内に含まれることを示す第1の制御信号S7Aを出力する。選択部4は、この第1の制御信号S7Aに応じて、第2の磁気センサ2の出力S2を選択する。
一定の閾値と磁気センサの出力とを比較する方法では、磁気センサの性能の個体的なばらつきや経年的なばらつきが存在するため、第2の磁気センサ2の測定レンジを余分に狭くする必要がある。本実施形態に係る電流センサでは、このようなばらつきの影響を受けることなく、第2の磁気センサ2において磁場の測定が可能な最大値よりも被測定電流Iが大きくなったか否かを正確に判定できる。そのため、高感度な第2の磁気センサ2の測定レンジを広げることが可能となる。
次に、本発明の第14の実施形態について説明する。
上述した第13の実施形態に係る電流センサでは、第1の磁気センサ1の出力S1がそのまま選択部4に入力されているが、第14の実施形態に係る電流センサでは、第1の磁気センサ1の出力S1を増幅した信号が選択部4に入力される。
また、第1のローパスフィルタ11及び第2のローパスフィルタ12によって一致判定部7Aの判定動作がノイズの影響を受け難くなるため、ノイズの影響による選択レンジの不必要な切り換えを生じ難くすることができる。
次に、本発明の第15の実施形態について説明する。
図20は、第15の実施形態に係る電流センサの構成の一例を示す図である。図20に示す電流センサは、図19に示す電流センサから第3のローパスフィルタ13を削除して、第4のローパスフィルタ14,第5のローパスフィルタ15及びオフディレイタイマ8を追加したものであり、他の構成は図19に示す電流センサと同じである。
また、第1のローパスフィルタ11及び第2のローパスフィルタ12によって一致判定部7Aの判定動作がノイズの影響を受け難くなるため、ノイズの影響による選択レンジの不必要な切り換えを生じ難くすることができる。
加えて、選択部4から出力される信号の被測定電流Iに対する比率が選択部4の選択状態に依らず一定になるため、後段の回路における処理を簡略化できる。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
図1,図4〜図6,図13,図15〜図17に示す電流センサに故障検知部6を設ける場合には、第1の磁気センサ1の出力を増幅する増幅部(増幅部21(図7)と同様の増幅率を持つもの)と、一致判定部7(図7)を更に追加すればよい。
図18〜図20に示す電流センサに故障検知部6を設ける場合には、一致判定部7Aにおいて出力される第1の制御信号S7Aを用いて故障検知部6が故障の検出を行うようにすればよい。
Claims (14)
- 被測定電流に応じて生じる磁場を測定する第1の磁気センサと、
前記被測定電流に応じて生じる磁場を前記第1の磁気センサよりも高い感度で測定する第2の磁気センサと、
前記第1の磁気センサの出力及び前記第2の磁気センサの出力のうち、何れか一方の出力を選択する選択部と、
前記第1の磁気センサの出力、及び、前記第2の磁気センサの出力の少なくとも一方を入力し、当該入力した信号を所定の閾値と比較し、当該比較の結果に応じて、前記選択部を制御する第1の制御信号を出力する比較部と、
前記第1の磁気センサの出力信号を増幅する増幅部であって、前記第2の磁気センサにおいて磁場の測定が可能な前記被測定電流の最大値よりも前記被測定電流が小さい場合に、前記第1の磁気センサの出力信号を増幅した信号と前記第2の磁気センサの出力信号とが等しくなるように設定された増幅率を有する増幅部と、
前記第2の磁気センサの出力信号と、前記増幅部において増幅された前記第1の磁気センサの出力信号との差が所定の範囲内であるか否かを判定する一致判定部と、
前記被測定電流の前記最大値よりも小さい所定の閾電流に比べて前記被測定電流が小さいか否かを、前記第1の磁気センサの出力信号、前記第2の磁気センサの出力信号、又は、前記選択部の出力信号に基づいて判定し、前記被測定電流が前記閾電流に比べて小さいときに、前記第2の磁気センサの出力信号と前記増幅された前記第1の磁気センサの出力信号との差が前記所定の範囲から外れたことを前記一致判定部が判定した場合、故障の検出を示す信号を出力する故障検出部と
を備えたことを特徴とする電流センサ。 - 前記比較部への前記入力信号が通過する少なくとも1つのローパスフィルタを備えたことを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。
- 前記比較部は、前記第1の磁気センサからの入力信号と第1の閾値とを比較して、当該比較結果に応じた前記第1の制御信号を出力し、
前記ローパスフィルタは、前記第1の磁気センサから前記比較部への前記入力信号が通過する第1のローパスフィルタを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の電流センサ。 - 前記比較部は、前記第2の磁気センサからの入力信号と第2の閾値とを比較して、当該比較結果に応じた前記第1の制御信号を出力し、
前記ローパスフィルタは、前記第2の磁気センサから前記比較部への前記入力信号が通過する第2のローパスフィルタを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の電流センサ。 - 前記比較部は、
前記第1の磁気センサからの入力信号と第1の閾値とを比較して、当該比較結果に応じた信号を出力する第1の比較器と、
前記第2の磁気センサからの入力信号と第2の閾値とを比較して、当該比較結果に応じた信号を出力する第2の比較器と、
前記第1の比較器の出力と前記第2の比較器の出力との論理和を演算し、当該演算結果に応じた前記第1の制御信号を出力する論理ゲートとを含み、
前記ローパスフィルタは、
前記第1の磁気センサから前記第1の比較器への前記入力信号が通過する第1のローパスフィルタと、
前記第2の磁気センサから前記第2の比較器への前記入力信号が通過する第2のローパスフィルタとを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の電流センサ。 - 前記比較部は、
前記第1の磁気センサからの入力信号と第1の閾値とを比較して、当該比較結果に応じた信号を出力する第1の比較器と、
前記第2の磁気センサからの入力信号と第2の閾値とを比較して、当該比較結果に応じた信号を出力する第2の比較器と、
前記第1の比較器の出力と前記第2の比較器の出力との論理積を演算し、当該演算結果に応じた前記第1の制御信号を出力する論理ゲートとを含み、
前記ローパスフィルタは、
前記第1の磁気センサから前記第1の比較器への前記入力信号が通過する第1のローパスフィルタと、
前記第2の磁気センサから前記第2の比較器への前記入力信号が通過する第2のローパスフィルタとを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の電流センサ。 - 前記選択部において選択された信号が通過する第3のローパスフィルタを備える
ことを特徴とする請求項2乃至6の何れか一項に記載の電流センサ。 - 前記選択部へ入力される前記第1の磁気センサの出力が通過する第4のローパスフィルタと、
前記選択部へ入力される前記第2の磁気センサの出力が通過する第5のローパスフィルタと、
前記第1の制御信号に応じた第2の制御信号を前記選択部に出力するオフディレイタイマとを備え、
前記比較部は、前記第4のローパスフィルタを通過する前の前記第1の磁気センサの出力、及び、前記第5のローパスフィルタを通過する前の前記第2の磁気センサの出力の少なくとも一方を入力して前記閾値と比較し、当該比較の結果に応じて、前記被測定電流が所定の閾電流を超えたか否かを示す前記第1の制御信号を出力し、
前記オフディレイタイマは、
前記被測定電流が前記閾電流を超えたことを示す前記第1の制御信号を入力すると、直ちに前記選択部において前記第1の磁気センサの出力を選択させる前記第2の制御信号を出力し、
前記被測定電流が前記閾電流を超えていないことを示す前記第1の制御信号の入力が一定時間続いた場合、前記選択部において前記第2の磁気センサの出力を選択させる前記第2の制御信号を出力する
ことを特徴とする請求項2乃至6の何れか一項に記載の電流センサ。 - 被測定電流に応じて生じる磁場を測定する第1の磁気センサと、
前記被測定電流に応じて生じる磁場を前記第1の磁気センサよりも高い感度で測定する第2の磁気センサと、
前記第1の磁気センサの出力及び前記第2の磁気センサの出力のうち、何れか一方の出力を選択する選択部と、
前記第1の磁気センサの出力、及び、前記第2の磁気センサの出力の少なくとも一方を入力し、当該入力した信号を所定の閾値と比較し、当該比較の結果に応じて、前記選択部を制御する第1の制御信号を出力する比較部と、
前記比較部への前記入力信号が通過する少なくとも1つのローパスフィルタと、
前記選択部へ入力される前記第1の磁気センサの出力が通過する第4のローパスフィルタと、
前記選択部へ入力される前記第2の磁気センサの出力が通過する第5のローパスフィルタと、
前記第1の制御信号に応じた第2の制御信号を前記選択部に出力するオフディレイタイマとを備え、
前記比較部は、前記第4のローパスフィルタを通過する前の前記第1の磁気センサの出力、及び、前記第5のローパスフィルタを通過する前の前記第2の磁気センサの出力の少なくとも一方を入力して前記閾値と比較し、当該比較の結果に応じて、前記被測定電流が所定の閾電流を超えたか否かを示す前記第1の制御信号を出力し、
前記オフディレイタイマは、
前記被測定電流が前記閾電流を超えたことを示す前記第1の制御信号を入力すると、直ちに前記選択部において前記第1の磁気センサの出力を選択させる前記第2の制御信号を出力し、
前記被測定電流が前記閾電流を超えていないことを示す前記第1の制御信号の入力が一定時間続いた場合、前記選択部において前記第2の磁気センサの出力を選択させる前記第2の制御信号を出力する
ことを特徴とする電流センサ。 - 前記比較部が、2つの閾値を持つシュミットトリガ回路を含む
ことを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の電流センサ。 - 被測定電流に応じて生じる磁場を測定する第1の磁気センサと、
前記被測定電流に応じて生じる磁場を前記第1の磁気センサよりも高い感度で測定する第2の磁気センサと、
前記第1の磁気センサの出力及び前記第2の磁気センサの出力のうち、何れか一方の出力を選択する選択部と、
前記第1の磁気センサの出力信号を増幅する増幅部であって、前記第2の磁気センサにおいて磁場の測定が可能な前記被測定電流の最大値よりも前記被測定電流が小さい場合に、前記第1の磁気センサの出力信号を増幅した信号と前記第2の磁気センサの出力信号とが等しくなるように設定された増幅率を有する増幅部と、
前記第2の磁気センサの出力信号と、前記増幅部において増幅された前記第1の磁気センサの出力信号との差が所定の範囲内であるか否かを判定し、当該判定の結果に応じて、前記選択部を制御する第1の制御信号を出力する一致判定部と、
前記一致判定部に入力される前記第1の磁気センサの出力信号が通過する第1のローパスフィルタと、
前記一致判定部に入力される前記第2の磁気センサの出力信号が通過する第2のローパスフィルタと
を備えたことを特徴とする電流センサ。 - 前記増幅部は、前記選択部に入力される前記第1の磁気センサの出力信号を増幅する
ことを特徴とする請求項11に記載の電流センサ。 - 前記選択部へ入力される前記第1の磁気センサの出力が通過する第4のローパスフィルタと、
前記選択部へ入力される前記第2の磁気センサの出力が通過する第5のローパスフィルタと、
前記第1の制御信号に応じた第2の制御信号を前記選択部に出力するオフディレイタイマとを備え、
前記オフディレイタイマは、
前記差が所定の範囲内から外れたことを示す前記第1の制御信号を入力すると、直ちに前記選択部において前記第1の磁気センサの出力を選択させる前記第2の制御信号を出力し、
前記差が所定の範囲にあることを示す前記第1の制御信号の入力が一定時間続いた場合、前記選択部において前記第2の磁気センサの出力を選択させる前記第2の制御信号を出力する
ことを特徴とする請求項11又は12に記載の電流センサ。 - 前記第2の磁気センサが、磁気抵抗効果素子を含む
ことを特徴とする請求項1乃至13の何れか一項に記載の電流センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014159850A JP6339890B2 (ja) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | 電流センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014159850A JP6339890B2 (ja) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | 電流センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016038219A JP2016038219A (ja) | 2016-03-22 |
JP6339890B2 true JP6339890B2 (ja) | 2018-06-06 |
Family
ID=55529417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014159850A Expired - Fee Related JP6339890B2 (ja) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | 電流センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6339890B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105987691B (zh) * | 2015-03-16 | 2021-02-05 | 精工爱普生株式会社 | 电路装置、物理量检测装置、电子设备以及移动体 |
KR101657153B1 (ko) * | 2016-07-26 | 2016-09-19 | 주식회사 우진엔텍 | 방사선 계측용 광범위 미세전류-전압 변환모듈 |
CN108562784B (zh) * | 2018-03-14 | 2024-03-29 | 杭州思泰微电子有限公司 | 一种应用于磁电流传感器的快速过流检测电路 |
US10935612B2 (en) * | 2018-08-20 | 2021-03-02 | Allegro Microsystems, Llc | Current sensor having multiple sensitivity ranges |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3976941A (en) * | 1974-09-13 | 1976-08-24 | General Electric Company | Auto-ranging system for an electronic energy meter |
US5008631A (en) * | 1989-08-16 | 1991-04-16 | Hewlett-Packard Company | Pulse analyzer with gain compression |
JP2002350470A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-04 | Yazaki Corp | 電流センサ及び電流計測装置 |
JP2004132790A (ja) * | 2002-10-09 | 2004-04-30 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 電流センサ |
JP4417673B2 (ja) * | 2003-08-21 | 2010-02-17 | 日置電機株式会社 | 電気測定器の信号入力回路 |
JP2007078417A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Denso Corp | 電流センサおよび電流検出方法 |
JP5577544B2 (ja) * | 2010-03-09 | 2014-08-27 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 電流センサ |
WO2012053296A1 (ja) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 電流センサ |
WO2012070337A1 (ja) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 電流センサ |
JP6192251B2 (ja) * | 2014-08-05 | 2017-09-06 | アルプス電気株式会社 | 電流センサ |
JP6190537B2 (ja) * | 2014-08-05 | 2017-08-30 | アルプス電気株式会社 | 電流センサ |
JP6218159B2 (ja) * | 2014-08-05 | 2017-10-25 | アルプス電気株式会社 | 電流センサ |
-
2014
- 2014-08-05 JP JP2014159850A patent/JP6339890B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016038219A (ja) | 2016-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6190537B2 (ja) | 電流センサ | |
JP6218159B2 (ja) | 電流センサ | |
EP2284554B1 (en) | Magnetic sensor with bridge circuit including magnetoresistance effect elements | |
JP6339890B2 (ja) | 電流センサ | |
JP6636860B2 (ja) | 抵抗値測定回路 | |
KR20180085681A (ko) | 자체 진단 기능을 갖는 센서 | |
US11674791B2 (en) | Vector length variance check for functional safety of angle sensors | |
JP6192251B2 (ja) | 電流センサ | |
US8621924B2 (en) | Humidity sensing circuit with temperature compensation | |
US9523743B2 (en) | Magnetic sensor capable of identifying an individual having a high offset voltage | |
JP2010223862A (ja) | 磁気センサ | |
JP6714860B2 (ja) | 測定モジュール | |
US9837997B2 (en) | Comparison circuit and sensor device | |
JP6718284B2 (ja) | 信号処理回路、クーロンカウンタ回路、電子機器 | |
JP4451415B2 (ja) | 電流/電圧変換回路 | |
US10382024B2 (en) | Systems and methods having omnipolar comparators for magnetic switches | |
US20220034684A1 (en) | System and method for monitoring analog front-end (afe) circuitry of an inductive position sensor | |
JP6860633B2 (ja) | センサ及びセンサをチェックする方法 | |
US9817034B2 (en) | Measuring device | |
JP6386970B2 (ja) | センサの異常検出装置及びセンサ装置 | |
JP2013242281A (ja) | 二次電池監視装置 | |
US10317479B2 (en) | Sensor unit and method for detecting an encoder at a predefined position | |
CN113533819A (zh) | 电流检测方法和电流检测装置 | |
CN115362357A (zh) | 信号处理电路以及载荷检测装置 | |
JP2021051037A (ja) | 検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20161207 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161208 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170809 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170925 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180501 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180511 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6339890 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |