TWI444627B - 電力測量裝置以及電力測量方法 - Google Patents

Description

電力測量裝置以及電力測量方法

本發明是有關於一種電力測量裝置以及電力測量方法，本發明尤其是有關於如下的電力測量裝置，該電力測量裝置將磁性薄膜用作感測器(sensor)，將電流以及電壓予以輸入，接著直接將與自兩個輸入獲得的電力相當的信號予以輸出。

近年來，利用網際網路(Internet)等的環境日益完備，包含電力的遠距讀表裝置的測量系統(system)正在被開發。

如下的方法已被使用，例如於現有的累計電力計中附加對旋轉進行檢測的感測器，或新附加電流計(電流互感器(Current Transformer，CT))、電壓計(電壓互感器(Potential Transformer，PT))，且藉由電子電路或微處理器(microprocessor)來進行乘法計算，對電力進行測量，上述現有的累計電力計將已使用的電力轉換為圓盤的旋轉數，且進行累計運算。然而，如上所述的電力計的狀況在於：不僅裝置大型化，而且昂貴，另外會消耗多餘的能量(energy)。

因此，希望開發出如下的電力計，該電力計可直接將消耗電力測定為電量，並且能夠實現小型化以及積體化。

而且，最近已提出如下的電力測量裝置，該電力測量裝置能夠利用磁性薄膜的磁電阻效應(magnetoresistance effect)，直接將消耗電力測定為電量(非專利文獻1、非專利文獻2)。

對於與流動有交流的一次導體呈平行地放置(構成於基板上)的磁性薄膜、與電力感測器而言，採用根據2倍頻率成分的振幅值來將電力IV予以抽出的方式，上述電力感測器將一次電壓經由電阻而施加於上述磁性薄膜的兩端，自磁性薄膜的兩端將輸出予以抽出。

上述電力測量裝置著眼於可利用平面霍爾效應(planar hall effect)來獲得線性特性，將與電力成比例的信號成分予以抽出，上述平面霍爾效應是如下的現象，即，磁性體的電阻值會根據強磁性體等的磁性體內的電流方向與磁化方向所成的角度而改變。

此處所使用的磁場感測器是將外部磁場的變化轉換為電氣信號的元件，該磁場感測器使強磁性薄膜或半導體薄膜等的磁場檢測膜圖案化(patterning)，使電流流入至該磁場檢測膜的圖案(pattern)，將外部磁場的變化轉換為電氣信號作為電壓變化。

此處，輸出信號如下述式(1)所述。

此處，輸出分為直流成分的項、與交流成分的項。

A1是與因電橋(bridge)電阻的不平衡(unbalance)而產生的電力無關的多餘的項，A2是與電力成比例的項(瞬時電力)。

[先前技術文獻] [非專利文獻]

[非專利文獻1]使用有磁性膜的薄膜電力計(電氣學會磁學研究會資料VOL.MAG-05No.182)

[非專利文獻2]使用有磁性膜的薄膜電力計(電氣學會磁學研究會資料VOL.MAG-08No.192)

然而，上述電力測量裝置採用如下的方法，且當功率因數(power factor)並非為1時，必須另外對功率因數進行測量及運算，上述方法是指對2ω成分的振幅值I1‧V1的值進行測量，另外對cosθ進行測量，接著另外進行乘法運算，從而獲得I1‧V1‧cosθ。又，於具有諧波成分的電流波形的情形時，存在如下的問題，即，僅可將基諧波成分的電力予以抽出。

又，利用平面霍爾效應的電力測量方法存在如下的問題，即，輸出值小，且若流動有湧入電流(inrush current)等的大電流作為檢測電流，則磁性薄膜會發生磁化反轉，輸出特性會改變。

本發明是鑒於上述實際情況而成的發明，本發明的目的在於提供如下的電力測量裝置，該電力測量裝置可簡單 且穩定地對電力進行測量。

因此，本發明的電力測量裝置的特徵在於：包括磁場感測器的電力測量裝置，該磁場感測器包括：磁性薄膜，以與流動有電流的一次導體呈平行的方式配置；供電部，具有電流輸入輸出端子，該電流輸入輸出端子連接於上述一次導體，且將元件電流供給至上述磁性薄膜；以及檢測部，對上述磁性薄膜兩端的輸出進行檢測，上述磁性薄膜是由採用電橋構造的第1磁性體成分至第4磁性體成分所構成。電力測量裝置還包括電壓輸入輸出端子，電壓輸入輸出端子連接於上述電流輸入輸出端子的中間位置。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中包括磁場施加單元，該磁場施加單元沿著一個方向將直流磁場施加於上述磁性薄膜。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，上述磁場施加單元沿著與由一次導體產生的磁場大致正交的方向，將磁場施加於上述磁性薄膜。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，上述磁性薄膜的呈電橋構造的4個區間分別由曲流(meander)形狀圖案(蜿蜒形狀圖案)所構成。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，上述呈電橋構造的4個區間的各個區間的長度方向與相鄰的區間的長度方向所成的角為90°。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，上述磁場施加單元為磁鐵。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，上述磁鐵是由一對磁鐵元件所構成，一對磁鐵元件是以形成與上述磁場感測器大致呈平行的磁場的方式，配置於上述磁性薄膜的兩側。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，上述磁鐵是由與上述磁性薄膜面呈平行地配置的一個磁鐵元件所構成。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，上述磁鐵包括配置於磁極附近的聚磁部，上述磁極位於與上述磁性薄膜面呈平行地配置的磁鐵元件的兩端。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，上述磁鐵包括一對磁鐵元件，一對磁鐵元件是以與上述磁性薄膜形成面呈平行且夾持著上述磁性薄膜的方式而配置。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，於上述一對磁鐵元件的同種磁極之間具有聚磁部。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，還包括電壓抽出部，電壓抽出部形成於與上述磁鐵的磁極面垂直的面，且將上述磁場感測器的電壓輸入輸出端子而來的電壓予以抽出。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，上述一次導體是以與上述磁性薄膜呈平行的方式設置，通過上述一次導體與上述磁性薄膜的中心的面與上述磁性薄膜面垂直。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，上述磁場感測器形成於與上述磁場施加單元相同的基板上。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，構成上述磁場感測器的磁性薄膜形成於上述基板上，上述磁場施加單元包括第2磁性薄膜，該第2磁性薄膜是以與上述磁性薄膜呈平行的方式而形成於上述基板上，上述第2磁性薄膜位於比上述磁性薄膜的外緣更靠外側處。

又，本發明包含如下的內容：於上述電力測量裝置中，上述磁場施加單元包括形成於上述基板上的第3磁性薄膜，上述第3磁性薄膜與上述第2磁性薄膜構成為隔著絕緣膜而夾持著上述磁性薄膜。

又，對於本發明而言，於上述電力測量裝置中，上述磁性薄膜形成於上述基板上。

又，本發明的電力測量方法包括下列步驟：使用上述電力測量裝置，以使磁阻相對於元件電流的方向呈對稱的方式，藉由上述電流輸入輸出端子來將元件電流供給至磁性薄膜的圖案，藉由上述電壓輸入輸出端子來將因供給上述元件電流而產生的輸出的直流成分予以抽出，且作為電力資訊。

如以上的說明所示，根據本發明，由於可僅將由電橋構造引起的變化量予以抽出，因此，可對電力進行運算，構成極簡單，且無需另外對功率因數進行測量，可直接將電力予以抽出。

以下，一面參照圖式，一面詳細地對本發明的實施形態進行說明。

於對本發明的實施形態進行說明之前，先對本發明的電力測量裝置的測定原理進行說明。於本發明的電力測量裝置中，以與流動有電流的一次導體呈平行的方式配置著(強)磁性薄膜3，該(強)磁性薄膜3採用電橋構造且由對稱的第1磁性體成分至第4磁性體成分所構成。而且，自上述一次導體，經由電橋構造中的輸入輸出端子而將元件電流供給至上述強磁性薄膜，並且將電壓輸入端子以及電壓輸出端子連接於上述輸入輸出端子的中間位置，對磁性薄膜兩端的輸出進行檢測。接著，沿著與如下的方向正交的方向，將輸出予以抽出，從而直接將電力予以抽出，上述方向是將元件電流供給至用作上述強磁性薄膜且包含環狀圖案的強磁性薄膜時的方向。

亦即，如圖1的原理說明圖所示，將點A、B設為通電部，該點A、B處於相對於磁性薄膜3的環狀圖案的中心呈對稱的位置，且處於上述強磁性薄膜圖案的周緣上，將線段CD設為輸出抽出方向，該線段CD與上述線段AB正交，並且通過圓的中心。而且，線段AC、線段CB、線段BD、以及線段DA是採用電橋構造的第1磁性體成分至第4磁性體成分所構成。亦即，將與供給元件電流的方向AB正交的方向CD設為輸出抽出方向。

此時，如圖1所示，考慮如下的情形，即，使電流I1 流入至沿著磁性薄膜3的直徑方向配置的導體200。此時，當將電流所產生的磁場向量(vector)設為H，且將元件所具有的自發磁化(spontaneous magnetization)向量設為M時，將磁束密度向量設為BM0，該磁束密度向量是將磁場向量H、元件所具有的自發磁化向量M予以合成所得(參照圖5)。而且，若將電流密度向量與磁束密度向量所成的角設為θ，將磁性薄膜3的點A-B之間的各部分的電阻設為R，且將因磁場而發生變化的點A-B之間的各部分的電阻值變化的最大值設為ΔR，則可利用電壓VA-C與電壓VA-D之差來表示點C-D之間的電壓VC-D。若將該電壓VC-D予以數式化，則可表示為VCD=I2(ΔRsin2θ) (2)。

此處，I為電流密度向量，BM0為磁束密度向量，I2為元件電流。若將流入至一次導體的電流所產生的交流磁場(磁場向量H)施加於磁性薄膜，則式(2)的VCD的值會通過原點，而且原點附近(θ≒0)可視為直線，因此，磁場感測器可謂線性的磁場感測器。

接著，如圖2所示，考慮如下的情形，即，將包含上述強磁性薄膜的環狀圖案的磁性薄膜3設為4個電橋成分R1-R4。將上述電力測量裝置的要部作為等效電路說明圖而表示於圖3。負載L以及交流電源P經由固定電阻R0 而連接於4個電橋成分R1-R4。首先，於圖3所示的等效電路圖中，下述式(3-1)~下述式(3-3)成立，點C-D之間的電壓VC-D與點B-A之間的電壓VB-A成比例(參照下述式(3-1)~下述式(3-3))。VB-A可設置為與負載電壓成比例。

將磁場H=0時的各電阻值設為R1、R2、R3、以及R4。根據設計，各電阻值可視為大致相同的值，可設為R1=R2=R3=R4=R。由於平面霍爾效應，物理性地平行地放置的成分的電阻會相對於磁場而同樣地發生變化，因此，可根據磁場而設為R1→R-ΔR、R3→R-ΔR。根據同樣的理由，可設為R2→R+ΔR、R4→R+ΔR。

此處，ΔR因平面霍爾效應而與I成比例。R為物質固有的值，k為比例常數，可設為-ΔR/R=kI。又，簡單地設為VB-A=V。如此，如下述式(3-3)所述。

V _C-D =k I．V (3-3)

而且，上述電阻的不平衡的程度與負載電流成比例。因此，C-D之間的電壓VCD與負載電流成比例。因此，C-D之間的電壓VC-D與負載所消耗的電力成比例。

如此，於全電橋(full bridge)電路的情形時，輸出是由負載電流引起的電阻變化量與負載電壓之積，因此，式(3-1)~式(3-3)表明：輸出是直接與電力信號IV成比例的值。因此，藉由乘以適當的常數1/k，可根據C-D之間的電壓VC-D而獲得電力資訊(I‧V)。

相對於此，圖4A以及圖4B表示比較例。圖4A是使用有單(single)電阻的情形，圖4B是使用有半電橋(half bridge)電路的情形。於使用有單電阻的情形下，當將固 定電阻設為R，且將磁性薄膜的電阻成分設為R1時，磁性薄膜的電阻成分R1兩端的電壓Vm如下所述。

此處，R1與負載電流成比例，但Vm並不與電力成比例。即便當負載電流為0時，若V≠0，則輸出Vm為Vm≠0。

另一方面，如圖4B所示，考慮使用有半電橋電路的情形。於使用有半電橋電路的情形下，當將磁性薄膜的2個電阻成分設為R1、R2時，上述2個電阻成分R1、R2兩端的輸出電壓V1、V2如下所述。

於半電橋電路中，輸出是與如下的值與負載電壓之積成比例，該值是將由負載電流引起的電阻變化量與磁性薄膜電阻的中心值相加所得的值。因此，輸出中包含不依賴 於負載電流的項(0.5V)，輸出值不會成為電力值。

通常，kI<0.01，V1中的電力資訊為1/50以下，即便利用信號處理來僅將電力信號予以抽出，亦存在S/N比變得極小的問題。此處，k為比例常數。

如此，已知：於單電阻的情形時，或於半電橋的情形時，無法直接將電力信號予以抽出。相對於此，於使用有本發明的全電橋電路的情形時，輸出是由負載電流引起的電阻變化量與負載電壓之積，因此，輸出直接變成電力信號。因此，已知：可容易地將電力成分予以抽出。

接著，對如下的方面進行說明，即，本發明的電力測量裝置較佳為包括磁場施加單元，該磁場施加單元沿著一個方向將直流磁場施加於磁性薄膜。

圖5是表示磁化方向的說明圖。當藉由磁鐵等的磁場施加單元來施加偏磁場(bias magnetic field)(Hb)且進行測量時，磁性薄膜[4個成分]中的磁化(J)成為施加的偏磁場(Hb)與測量磁場(Hex)之和，該測量磁場(Hex)是根據測量電流而產生的磁場。磁化(J)依賴於偏磁場Hb(自發磁場除外)與測量磁場Hex(外部磁場)。

磁化(J)=Hb+Hex (6)

然而，對於磁性薄膜的電阻值而言，如圖6A以及圖6B的說明圖所示，於考慮由R1-R4該4個磁性薄膜成分 所構成的電橋的情形下，當將電流i與磁化J之間的角度設為θ時，Rmr=R+ΔRcos2θ，已知：當θ為0時，電阻Rmr的電阻值最大，當θ為90度時，電阻Rmr的電阻值最小。

又，圖7A以及圖7B分別表示僅將偏磁場施加於R1-R4該4個磁阻成分所構成的電橋的情形、以及與偏磁場一併施加測量磁場的情形，該測量磁場的方向與偏磁場方向成90°。測量磁場是由測量電流產生的磁場。

又，圖8表示相對於來自外部的測量磁場強度的變化的電阻值的變化。當R1為Hex=0時，磁化向量J的方向為與偏磁場Hb相同的方向。此時，流入至R1的電流方向與磁化向量所成的角度為45°，Rmr=R+0.5ΔR。若測量電流流動，且沿著圖7B的Hex正方向施加磁場，則磁化方向J會自Hb方向逐步朝Hex方向傾斜。隨著斜率變大，在R1中流動的電流與磁化方向J所成的角θ變大，R1的電阻值減小。當Hex與Hb相等時，磁化方向J與在R1中流動的電流所成的角度為90°，Rmr=R，電阻值取得最小值。若施加更強的Hex，則磁化方向J與在R1中流動的電流所成的角會超過90°，因此，電阻值上升。測量電流朝反方向流動。另一方面，當添加-Hex方向的磁場時，隨著-Hex的絕對值增加，磁化方向J自Hb方向朝-Hex方向傾斜，電阻值上升。當Hb=∣-Hex∣時，磁化方向J與流入至R1的電流的方向平行(θ=0)，電阻值的最大值Rmr=R+ΔR。若使-Hex的絕對值進一步增大，則磁化方向J 會進一步朝-Hex側傾斜，在R1中流動的電流的方向與磁化方向J所成的角擴大，電阻值變小。由於流入至R3的電流的方向與流入至R1的電流的方向相同，因此，相對於Hex而表現出與R1相同的電阻變化。由於流入至R2、R4的電流的方向與流入至R1的電流的方向相差90°，因此，相對於Hex而表現出與R1相反的電阻變化。

如上所述，形成電橋構成的4個區間是以如下的方式構成，即，各個區間的長度方向與相鄰的區間的長度方向所成的角滿足90°的關係，沿著與由一次導體產生的磁場大致正交的方向施加偏磁場，藉此，可使輸出增大。

如此，由於包括磁場施加單元，該磁場施加單元沿著一個方向將直流磁場施加於具有電橋構造的磁性薄膜，因此，可容易地對磁性薄膜的磁化方向進行控制，輸出變大，且可獲得線性。再者，根據上述構成，只要沿著一個方向施加直流磁場即可，因此，對於形成電橋構成的4個區間的磁性薄膜，只需一個磁場施加單元即可，從而能夠將電力測量裝置的裝置構成予以簡化。相對於此，於上述非專利文獻2的薄膜電力計的情形時，必須針對每個鄰接元件而改變測量磁場的方向，或必須使一次導體彎曲，裝置構 成複雜。

又，設置比交流的元件電流所產生的磁場更大的直流磁場，藉此，可抑制薄膜兩端的輸出的波動。

(實施形態1)

對本實施形態1的電力測量裝置進行說明。圖10表示該電力測量裝置中所使用的磁場感測器的頂視圖，圖11表示剖面圖。圖11是圖10的X1-X1剖面圖。如圖10以及圖11所示，上述磁場感測器100包括如下的兩種導體圖案，一種導體圖案是於包含矽(silicon)的基板1表面形成氧化矽膜作為絕緣膜2，於該絕緣膜2上，形成包含具有強磁性特性的磁性薄膜3的4個曲流圖案Rm1、Rm2、Rm3、Rm4，且沿著該曲流圖案的直徑方向而構成供電部5A、5B，另一種導體圖案是作為檢測部5C、5D的導體圖案，該檢測部5C、5D形成於與自上述供電部5A、5B供給的元件電流的方向正交的方向。而且，於各導體圖案的前端設置有焊墊(pad)10A、10B、10C、10D。

亦即，如圖2的原理說明圖所示，將點A、B設為通電部，該點A、B處於相對於形成電橋構造的4個磁性薄膜3的圖案的中心呈對稱的位置，且處於上述強磁性薄膜圖案的周緣上，將上述線段AB設為供給元件電流的方向，將線段CD設為輸出抽出方向即檢測方向，該線段CD與上述方向AB正交，並且通過圓的中心。此處，將供給元件電流的供電部5A、5B予以連結的線段、與將檢測部5C、5D予以連結的線段正交。

此處，除了單層構造的強磁性薄膜之外，亦自(強磁性體/非磁性導電體)構造的反鐵電(antiferro)(耦合)型薄膜、(高矯頑磁力強磁性體/非磁性導電體/低矯頑磁力強磁性體)構造的感應鐵氧(非耦合)型薄膜、(半強磁性體/強磁性體/非磁性導電體/強磁性體)構造的自旋閥(spin valve)型薄膜、以及Co/Ag系統的非固溶系顆粒(granular)型薄膜等中選擇薄膜來形成形成磁性薄膜。又，可使用金、銅、以及鋁(aluminum)等作為導體圖案。

接著，對上述磁場感測器的製造步驟進行說明。

於作為基板1的矽基板表面形成作為絕緣膜2的氧化矽膜，於該絕緣膜2的上層，藉由濺鍍法(sputtering method)而形成磁性薄膜3。接著，藉由光微影法(photolithography)來使上述磁性薄膜3圖案化，以使彼此鄰接的曲流形狀圖案的主圖案的方向各偏移90度的方式，形成4個相同形狀的曲流形狀圖案。

然後，藉由濺鍍法來形成金(gold)等的導電體薄膜，且藉由光微影法來實現圖案化，形成如圖10以及圖11所示的供電部5A、5B以及檢測部5C、5D。又，在與上述供電部以及檢測部相當的位置形成焊墊10A、10B、10C、10D。

接著，根據需要而形成保護膜，從而完成磁場感測器。

此處，曲流形狀圖案的寬度W為10μm，長度L為1mm。以上述方式構成曲流形狀圖案，藉此，於一個曲流形狀圖案中，主圖案中的電流方向為2個方向。亦即，如圖12的要部放大圖所示，主圖案成為與彼此相差90度的 方向的圖案相組合的組合圖案。因此，圖案長度直接與Rm1的增大相關聯。

如此，根據本實施形態的電力測量裝置，由於將構成磁場感測器的磁性薄膜的各區塊(block)設為曲流形狀圖案，因此，不僅磁性薄膜的寬度變小，而且圖案長度增大。因此，由於上述圖案長度直接與圖案電阻的增大相關聯，故而電阻增大，可使輸出增大。

為了對上述磁場感測器的輸出特性進行確認，使用如圖13所示的測定裝置來進行實驗。將交流自交流電源507，經由變壓器506以及電阻505而供給至圖13所示的磁場感測器501的供電部A、B，並且將作為顯示部的示波器(oscilloscope)504經由放大器(amplifier)502而連接於磁場感測器501的檢測部C、D。503是穩定化電源。再者，上述測定裝置收納於鐵製的外殼(casing)500內。此處，鉛垂地配置搭載有上述元件的元件基板，將元件與應測定的電流線的相隔距離設為約3mm來進行測定。

根據以上述方式獲得的電流值與元件輸出電壓，不存在由放大器引起的偏移(offset)以外的偏移，可靠性高。

再者，於上述實施形態中，對使用有沿著鉛垂方向配置的元件基板的測定進行了說明，但亦可將應測定的電線載置於元件基板上，藉此來進行測定。

又，於上述實施形態中，較佳為將各曲流形狀圖案中的線寬設為固定線寬。當上述線寬不固定時，採用如下的方法亦有效果，該方法例如為以使電阻值對稱的方式來對 膜厚進行調整，或附加補助圖案。

又，磁性薄膜為曲流形狀圖案的電橋構造，且為對稱形狀，因此，易於以相對於元件電流方向呈對稱的方式形成上述磁性薄膜，從而可提供可靠性高的磁場感測器。

又，將磁性薄膜設為曲流形狀，藉此，磁性薄膜的寬度變小，電阻增大，可不使元件的外形變大而使電阻值增大，從而能夠使輸出增大。

另外，形成電橋構成的4個區間是以如下的方式構成，即，各個區間的長度方向與相鄰的區間的長度方向所成的角滿足90°的關係。因此，於相鄰的區間中，電阻變化相反，且會最有效率地引起電阻值的不平衡，因此，可使輸出增大。

此處，較佳為如圖14所示，利用環氧(epoxy)樹脂等的保護膜11來將磁性薄膜3予以覆蓋。根據上述構成，使容易因磁力而附著於表面的磁性粉不會直接附著於上述磁性薄膜3，藉此，能夠使輸出特性實現穩定化。

又，於上述電力測量裝置中，將磁場感測器的輸入輸出焊墊10A-10D配置於封裝(package)的4個角落，藉此，可於封裝內部分離地形成端子，從而能夠確保絕緣性。

於本實施形態中，未施加測量磁場，但如以下的實施形態所示，沿著一個方向將測量磁場施加於本實施形態1的電力測量裝置，藉此，能夠更穩定地對電力進行測量。

(實施形態2)

接著，對本發明的實施形態2進行說明。本實施形態 的電力測量裝置的特徵在於：配置有構成磁鐵元件的磁鐵300作為磁場施加單元，該磁場施加單元沿著一個方向將直流磁場施加於磁性薄膜3。磁場感測器晶片(chip)100與圖10所示的上述實施形態1的磁場感測器晶片100相同，包含曲流形狀圖案的磁性薄膜是以形成電橋構造的方式而被連接。箭頭Hb是由上述磁鐵產生的偏磁場。

此處，如圖15A的概要圖所示，為了沿著與由一次導體I1產生的磁場大致正交的方向施加磁場，利用磁場感測器晶片100的磁性薄膜3的兩側所配置的一對磁鐵300來夾持該磁場感測器晶片100。此處，磁鐵元件即磁鐵於寬度方向上，形成得比上述磁場感測器的封裝更大。此處，如圖15B的局部斷裂概要圖所示，磁場感測器晶片100的測量磁場形成為與磁性薄膜的圖案表面呈平行。

根據上述構成，藉由上述磁鐵300所施加的直流磁場來均等地施加偏磁場，從而可使輸出特性穩定。又，可不使磁鐵的體積增大而將均一且強度強的磁場施加於磁性薄膜3。

又，利用磁鐵來施加偏磁場，藉此，對磁化方向進行控制，因此，即便當施加有湧入電流等的大電流時，亦不會引起磁化反轉，從而能夠穩定地進行測量。再者，此處較佳為使用強磁性薄膜作為磁性薄膜。

(實施形態3)

接著，對本發明的實施形態3進行說明。本實施形態的電力測量裝置的特徵在於：與磁場感測器晶片100的磁 性薄膜3形成面呈平行地配置磁鐵300。

此處，如圖16A的頂視圖以及圖16B的剖面圖所示，為了沿著與由一次導體11產生的磁場大致正交的方向施加磁場，以如下的方式進行配置，即，將磁場感測器晶片100載置於磁鐵元件即磁鐵300上，使磁場與磁性薄膜3平行。此處，磁鐵於寬度方向上，形成得比上述磁場感測器的封裝更大。

根據上述構成，除了上述實施形態2的效果之外，由於採用一個磁鐵即可，因此，可實現低成本化。再者，此處較佳為使用強磁性薄膜作為磁性薄膜。

(實施形態4)

接著，對本發明的實施形態4進行說明。本實施形態的電力測量裝置的特徵在於：除了上述實施形態3的構成之外，配置有作為聚磁部的磁軛(yoke)210。於本實施形態的電力測量裝置中，亦與磁場感測器晶片100的磁性薄膜3形成面呈平行地配置磁鐵元件即磁鐵300。

亦即，如圖17A的頂視圖以及圖17B的剖面圖所示，於磁鐵300的磁極附近配置有作為聚磁部的磁軛210，於磁軛210之間配置有磁場感測器晶片100。

根據上述構成，除了上述實施形態3的效果之外，由於磁束被磁軛吸引，因此，朝空氣中洩漏的磁束洩漏量變小，即便磁鐵小，亦可施加大強度的偏磁場。由於採用一個磁鐵即可，因此，可實現低成本化。再者，此處較佳為使用強磁性薄膜作為磁性薄膜。

(實施形態5)

接著，對本發明的實施形態5進行說明。本實施形態的電力測量裝置的特徵在於：以與磁場感測器晶片100的磁性薄膜3形成面呈平行且夾持著磁性薄膜3的方式，利用一對磁鐵300來形成磁鐵300。

此處，如圖18A的頂視圖以及圖18B的剖面圖所示，以平行且夾持著磁性薄膜的方式而配設一對磁鐵300。

根據上述構成，除了上述實施形態3的效果之外，可施加更均一的偏磁場。再者，此處較佳為使用強磁性薄膜作為磁性薄膜。

(實施形態6)

接著，對本發明的實施形態6進行說明。本實施形態的電力測量裝置的特徵在於：於實施形態5的電力測量裝置的磁鐵300上，將作為聚磁部的磁軛210分別設置於相同極性的磁極之間，於上述實施形態5的電力測量裝置中，與磁場感測器晶片100的磁性薄膜3形成面呈平行地配置磁鐵300。

此處，如圖19A的頂視圖以及圖19B的剖面圖所示，特徵在於：於磁鐵元件即一對磁鐵300之間且於上述一對磁鐵300的磁極附近，呈框狀地配置有磁軛210，於上述一對磁鐵與磁軛210之間，配置有包括磁性薄膜3的磁場感測器晶片100。

根據上述構成，除了上述實施形態3的效果之外，由於磁束被磁軛吸引，因此，即便磁鐵小，亦可施加大強度 的偏磁場。再者，此處較佳為使用強磁性薄膜作為磁性薄膜。

(實施形態7)

接著，對本發明的實施形態7進行說明。本實施形態的電力測量裝置的特徵在於：磁場感測器形成於與磁場施加單元相同的基板上。圖20A以及圖20B表示上述電力測量裝置的上表面概要圖以及剖面概要圖。

較佳為例如構成磁場感測器的磁性薄膜3形成於基板1G上，磁場施加單元包含第2磁性薄膜6，該第2磁性薄膜6以與上述磁性薄膜呈平行的方式而形成於上述相同的基板1G上，且第2磁性薄膜6位於比磁性薄膜的外緣更靠外側處。再者，此處較佳為使用強磁性薄膜作為磁性薄膜。

使用經釉面(glaze)加工的玻璃(glass)基板作為基板。而且，於上述玻璃基板1G上形成有磁性薄膜3與永久磁鐵，上述磁性薄膜3由包含NiCo薄膜的曲流形狀圖案構成，上述永久磁鐵作為磁場施加單元6且包含NdFeB。

根據上述構成，不僅可實現小型化及薄型化，而且雖於圖中省略，但磁束不會穿過配線部，因此，可更穩定地對電力進行測量。

(實施形態8)

接著，對本發明的實施形態8進行說明。於本實施形態的電力測量裝置中，如圖21A、圖21B所示，包括2個第2磁性薄膜6a、6b作為磁場施加單元，上述2個第2 磁性薄膜6a、6b形成在形成有磁場感測器的玻璃基板1G上，且構成磁鐵元件6。而且，以如下的方式來構成上述磁鐵元件6，即，藉由上述第2磁性薄膜6a、6b，隔著絕緣膜2而夾持著構成曲流形狀圖案的第1磁性薄膜3。

根據上述構成，可容易地提供如下的輸出測量裝置，該輸出測量裝置可由薄膜製程(process)形成，小型且可靠性高。又，根據上述構成，可實現高輸出化、小型化以及薄型化。

於實施形態1至實施形態8中，磁場感測器包含晶片零件，且搭載於構成電路基板的印刷(print)配線基板，但亦可在構成電路基板的印刷配線基板1或玻璃基板1G上形成直接磁性薄膜3的圖案，利用與配線圖案相同的步驟來形成構成供電部及檢測部的導體圖案，且予以積體化。而且，放大器或A/D轉換器、中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)包含晶片零件。或者，亦可將處理電路集成於矽基板上，並且隔著絕緣膜而形成磁場感測器，從而形成單塊(monolithic)元件。

根據上述構成，可進一步實現薄型化及小型化。

再者，當然亦可於上述實施形態1至實施形態8中所說明的電力測量裝置中使用單塊元件，該單塊元件是將磁性薄膜與作為磁場施加單元的磁鐵形成於相同的基板上而成的元件。再者，此處較佳為使用強磁性薄膜作為磁性薄膜。

於上述電力測量裝置中，亦在基板上形成磁性薄膜， 藉此，可在基板上將磁場感測器與處理電路予以一體化，從而可進一步實現薄型化、小型化。

又，於上述電力測量裝置中，亦可利用如下的磁場感測器來構成磁場感測器，上述磁場感測器包括：形成於基板上的磁性薄膜；供電部，具有將元件電流供給至磁性薄膜的輸入輸出端子；以及檢測電極部，對磁性薄膜兩端的輸出進行檢測，配線圖案包含與供電部及檢測電極部相同的導體層。

根據上述構成，除了通常的電路基板的構成之外，僅形成磁性體薄膜的圖案即可，因此，可極容易地形成。

又，於上述電力測量裝置中，較佳為以使磁阻相對於元件電流的供給方向呈對稱的方式，形成磁性薄膜。此處，可藉由電阻值相等且形狀相同的磁性薄膜圖案來獲得磁阻呈對稱的構成。

根據上述構成，以使磁阻相對於元件電流的方向呈對稱的方式，形成上述磁性薄膜，因此，可大幅度地取得感測器輸出Vmr的最大值，系統的S/N比提高。

又，上述電力測量裝置亦可包括並聯地連接於檢測部的電容器(condenser)。

根據上述構成，利用電容器來將Vmr信號予以平滑化，藉此，可於不足週期的短期間內將直流成分予以抽出，因此，可高速地獲得電力值，且可利用簡單的電路構成來對直流成分進行檢測。

又，使用上述電力測量裝置，以磁阻相對於元件電流 的方向呈對稱的方式，將元件電流供給至磁性薄膜的圖案，將因供給上述元件電流而產生的輸出的直流成分予以抽出，且設為電力資訊。

根據上述構成，無需另外對功率因數進行測量，可簡單地進行測量，且與利用乘法的情形相比較，誤差亦減少。

又，磁場感測器亦可包括：磁性薄膜；供電部，具有將元件電流供給至磁性薄膜的輸入輸出端子；以及檢測部，對與元件電流的供給方向正交的方向上的上述磁性薄膜(端部之間)的電壓進行檢測，以使磁阻相對於元件電流的方向呈對稱的方式，形成磁性薄膜。

根據上述構成，將磁性薄膜的輸出抽出方向設為與元件電流方向正交的方向，並且以使磁阻相對於元件電流的方向呈對稱的方式，形成上述磁性薄膜，藉此，由於可對方向的正負進行判定，且在不施加磁場時，偏移消失，因此，可使電路構成變得簡單。

又，對本發明的電力測量裝置的磁場測定方法而言，以使磁阻相對於元件電流的方向呈對稱的方式，將元件電流供給至磁性薄膜的圖案，在與上述元件電流的供給方向正交的方向上，對上述磁性薄膜(端部之間)的電壓進行檢測，藉此來測定磁場強度。

再者，此處較佳為使用強磁性薄膜作為磁性薄膜。

(實施形態9)

再者，於上述實施形態中，對如下的磁場感測器進行說明，該磁場感測器包含使用有曲流形狀圖案的磁性薄 膜，但並不限定於曲流形狀圖案。以下，對曲流形狀圖案以外的例子進行說明。

如圖22至圖24所示，本實施形態的特徵在於：沿著磁性薄膜3的環的內周，形成有強磁性薄膜的補助圖案4作為相似形狀即圓狀的內部磁性薄膜，上述磁性薄膜3構成在上述實施形態1的說明之前所說明的本發明的磁場感測器的環狀圖案。

僅附加有上述補助圖案4作為構成，其他構成與上述實施形態1相同，此處省略說明。對相同部位附上相同符號。此處，圖22是上述磁場感測器的原理說明圖，圖23表示頂視圖，圖24表示剖面圖。上述磁場感測器基本上與圖1所示的例子相同，但由於存在上述補助圖案4，因此，在電阻提高的狀態下，磁感度提高。外側的環狀圖案(3)與內部的補助圖案4並不電性接觸，因此，電阻與上述實施形態1的磁場感測器相同，但於磁性方面，由於空間部被磁性薄膜填埋，因此，可對更多的磁束進行引導，從而可實現高感度化。

如此，根據本實施形態，於磁性體之間形成有空間，因此，對於外部磁場的感度會下降。因此，在使電阻提高的狀態下，為了僅使磁感度提高，電性獨立地設置內部磁性薄膜，藉此，可進一步實現高感度化。

再者，作為元件構造，如圖25的變形例所示，亦可形成磁性體薄膜圖案之後，利用包含聚醯亞胺樹脂的保護絕緣膜16來將整個基板表面予以包覆，隔著通孔(through hole)而形成供電部5A、5B以及檢測部5C、5D。根據上述構成，可防止磁性體薄膜的劣化，且可提供可靠性高的磁場感測器。

此外，形成於環狀圖案的內部的補助圖案可包含相同材料，如圖26所示，亦可利用包含其他材料的磁性體薄膜來形成補助圖案24。

利用包含與磁性薄膜相同的材料的磁性薄膜來構成內部磁性薄膜即補助圖案，藉此，可提供如下的磁場感測器，該磁場感測器易於製造，僅圖案發生變更，感度高且可靠性高。

又，利用與磁性薄膜不同的磁性薄膜來構成內部磁性薄膜即補助圖案，藉此，可對感度進行調整。又，於並排地排列多個磁場感測器的情形時，為了使感度一致，對內部磁性薄膜的材料進行調整，藉此，亦可對感度進行調整。

再者，除了氧化矽膜或氧化鋁等的無機膜之外，亦可使用聚醯亞胺樹脂、酚醛樹脂等的有機膜作為保護膜。再者，此處較佳為使用強磁性薄膜作為磁性薄膜。

(實施形態10)

接著，對本發明的實施形態10進行說明。本實施形態的特徵在於：如圖27以及圖28所示，強磁性薄膜包含正方形的環狀圖案33，以使電流沿著上述正方形的對角線方向流動的方式而設置供電部5A、5B，沿著與上述供電部5A、5B正交的方向形成檢測部5C、5D。

於本實施形態中，亦僅形成有正方形的環狀圖案33 來代替上述實施形態1的磁場感測器的環狀圖案3，其他構成與上述實施形態1相同，此處省略說明。對相同部位附上相同符號。此處，圖27是上述磁場感測器的原理說明圖，圖28是頂視圖。

此處，磁束密度向量是元件所具有的自發磁化向量M與測量磁場向量H的合成向量，當無來自外部的測量磁場時，磁束密度向量成為自發磁化向量方向。於測量磁場為交流磁場的情形時，該測量磁場是以自發磁化向量為中心，沿著圖的上下方向振動。

根據上述構成，可利用下述式來表示感測器的輸出Vmr。

然而，與上述內容同樣地，將電流密度向量與磁束密度向量所成的角設為θ1、θ2，將AB與AC及AB與AD所成的角設為φ，將無測量磁場時的AC之間的電壓設為VAC0，將AD之間的電壓設為VAD0，將由磁電阻效應引起的電壓變化的最大值設為ΔVr。

而且當V_Ac0=V_AD0時

當2=90度取得最大值。

Vmr=ΔVr cos2θ ₁-ΔVr cos2(θ ₁-90°)=ΔVr cos2θ ₁-ΔVr cos(2θ ₁-180°)=ΔVr cos2θ ₁+ΔVr cos2θ ₁=2ΔVr cos2θ ₁ (10)

對於圓形環狀即圓環狀而言，可以大致相同的式子來表現，但於圓環狀的情形時，電流密度向量的方向會於A至C、以及A至D之間發生變化，由於亦存在輸出最大的φ=45度以外的成分，因此，與正方形相比較，輸出變小。

再者，於上述實施形態中，利用濺鍍法來形成磁性體薄膜，但並不限定於濺鍍法，亦可藉由真空蒸鍍法或塗佈法、浸漬法等來形成上述磁性體薄膜。

又，關於基板，除了矽等的半導體基板之外，亦可使用藍寶石(sapphire)、玻璃、及陶瓷(ceramic)等的無機系基板、或者樹脂等的有機系基板等中的任一種基板。尤 佳為使用上述基板中的所謂的可撓性優異且輕薄的基板，例如可使用與廣泛被用作印刷配線板等的塑膠薄膜(plastic film)相同的基板。更具體而言，可利用眾所周知的各種材料，例如聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、以及鐵氟龍(teflon)(註冊商標)等作為塑膠薄膜材質。藉由使用可撓性的基板，能夠以使感度更高的方式進行配置，例如以將應測定的電線予以包圍的方式進行配置。又，考慮到利用焊錫來進行接合，亦可使用耐熱性高的聚醯亞胺薄膜。再者，基板的厚度並無特別的限定，但厚度較佳為1μm~300μm左右。

此外，亦可於玻璃基板等的基板上直接形成磁性體薄膜圖案，從而形成磁場感測器，但亦可暫時形成晶片，接著利用打線接合法(wire bonding method)或倒裝晶片法(flip chip method)，將上述晶片安裝於玻璃基板或印刷配線基板等。又，於晶片內亦包含且集成有處理電路，藉此，可提供精度更高且可靠性高的磁場感測器。

再者，並不限定於上述實施形態，只要將磁性薄膜的輸出抽出方向設為與元件電流的供給方向正交的方向，並且以使磁阻相對於元件電流的方向呈對稱的方式，形成上述磁性薄膜，則能夠適用，由於可對方向的正負進行判定，且在不施加磁場時，偏移消失，因此，可使電路構成變得簡單。又，於上述實施形態中使用了如下的磁場感測器，該磁場感測器使用有強磁性薄膜，但並不限定於此，亦可 使用其他磁場感測器。

又，自高感度化的方面考慮，較佳為以使磁化方向與上述元件電流的方向一致的方式而形成強磁性薄膜。

如以上的說明所述，根據本發明的磁場感測器，可高精度地對磁場強度進行檢測，因此，可適用於電流感測器或電力感測器等。

又，根據本發明的電力測量裝置，即便當功率因數並非為1時，或者即便負載含有諧波電流，亦可正確地對電力進行測量，與使用有比流器(current transformer)等的電流感測器的先前的電力測量裝置相比較，可實現小型化、及低成本化，因此，可適用於各種節能工具(energy saving tool)。

1‧‧‧基板

1G‧‧‧基板/玻璃基板

2‧‧‧絕緣膜

3‧‧‧(強)磁性薄膜/磁性薄膜

4、24‧‧‧輔助圖案

5A、5B、A、B‧‧‧供電部

5C、5D、C、D‧‧‧檢測部

6‧‧‧磁鐵元件/第2磁性薄膜

6a、6b‧‧‧第2磁性薄膜

10A~10D‧‧‧焊墊

11‧‧‧保護膜

16‧‧‧保護絕緣膜

33‧‧‧環狀圖案

100‧‧‧磁場感測器/磁場感測器晶片

200‧‧‧導體

210‧‧‧磁軛

300‧‧‧磁鐵

500‧‧‧外殼

501‧‧‧磁場感測器

502‧‧‧放大器

503‧‧‧穩定化電源

504‧‧‧示波器

505‧‧‧電阻

506‧‧‧變壓器

507、P‧‧‧交流電源

BM0‧‧‧磁束密度向量

H‧‧‧測量磁場向量

Hb‧‧‧偏磁場/箭頭

Hex‧‧‧測量磁場

i‧‧‧電流

I1‧‧‧電流/一次導體

I2‧‧‧元件電流

J‧‧‧磁化/磁化向量/磁化方向

L‧‧‧長度/負載

M‧‧‧自發磁化向量

R‧‧‧電阻/物質固有的值

R0‧‧‧固定電阻

R1~R4‧‧‧電橋成分/電阻成分

Rm1~Rm4‧‧‧曲流圖案

VCD‧‧‧電壓

Vmr‧‧‧感測器輸出

W‧‧‧寬度

X1-X1‧‧‧剖面

θ1、θ2、φ‧‧‧角

本發明的目的以及特徵根據與如下所述的附圖一併給予的後述的較佳實例的說明而變得明確。

圖1是本發明的電力測量裝置的原理說明圖。

圖2是上述電力測量裝置的等效電路圖。

圖3是上述電力測量裝置的等效電路的要部說明圖。

圖4A、4B是表示比較例的說明圖，其中圖4A是表示使用有單電阻的情形的圖，圖4B是表示使用有半電橋電路的情形的圖。

圖5是表示磁化方向的說明圖。

圖6A以及圖6B是磁電阻效應的說明圖。

圖7A以及圖7B是表示相對於電橋而言存在θ為0的 偏磁場時與存在θ為90度的偏磁場時的測量電流的說明圖。

圖8是表示上述電力測量裝置中的測量磁場與電阻值的關係的圖。

圖9是表示上述電力測量裝置中的測量磁場強度與元件輸出電壓的關係的圖。

圖10是本發明的實施形態1的電力測量裝置的頂視圖。

圖11是本發明的實施形態1的電力測量裝置的剖面圖。

圖12是本發明的實施形態1的電力測量裝置的磁場感測器的磁性薄膜圖案的要部放大圖。

圖13是表示用以對本發明的實施形態1的電力測量裝置的磁場感測器的元件特性進行測定的測定裝置的電路說明圖。

圖14是表示本發明的實施形態1的電力測量裝置的磁場感測器的要部剖面的圖。

圖15A、15B是表示本發明的實施形態2的電力測量裝置的磁鐵的配置的圖，其中圖15A是概要剖面圖，圖15B是磁場感測器的局部斷裂概要圖。

圖16A、16B是表示本發明的實施形態3的電力測量裝置的磁鐵的配置的圖，其中圖16A是頂視圖，圖16B是磁場感測器的剖面圖。

圖17A、17B是表示本發明的實施形態4的電力測量 裝置的磁鐵的配置的圖，其中圖17A是頂視圖，圖17B是磁場感測器的剖面圖。

圖18A、18B是表示本發明的實施形態5的電力測量裝置的磁鐵的配置的圖，其中圖18A是頂視圖，圖18B是磁場感測器的剖面圖。

圖19A、19B是表示本發明的實施形態6的電力測量裝置的磁鐵的配置的圖，其中圖19A是頂視圖，圖19B是磁場感測器的剖面圖。

圖20A、20B是表示本發明的實施形態7的電力測量裝置的磁鐵的配置的圖，其中圖20A是頂視圖，圖20B是磁場感測器的剖面圖。

圖21A、21B是表示本發明的實施形態8的電力測量裝置的磁鐵的配置的圖，其中圖21A是頂視圖，圖21B是磁場感測器的剖面圖。

圖22是本發明的實施形態9的電力測量裝置的磁場感測器的原理說明圖。

圖23是本發明的實施形態9的電力測量裝置的磁場感測器的頂視圖。

圖24是本發明的實施形態9的電力測量裝置的磁場感測器的剖面圖。

圖25是本發明的實施形態9的電力測量裝置的磁場感測器的剖面圖。

圖26是表示本發明的實施形態9的電力測量裝置的磁場感測器的變形例的圖。

圖27是本發明的實施形態10的電力測量裝置的磁場感測器的原理說明圖。

圖28是本發明的實施形態10的電力測量裝置的磁場感測器的頂視圖。

3‧‧‧(強)磁性薄膜/磁性薄膜

A、B‧‧‧供電部

C、D‧‧‧檢測部

P‧‧‧交流電源

R0‧‧‧固定電阻

VCD‧‧‧電壓

Claims (18)

1. 一種電力測量裝置，是包括磁場感測器的電力測量裝置，該磁場感測器包括：磁性薄膜，以與流動有電流的一次導體呈平行的方式配置；供電部，具有電流輸入輸出端子，該電流輸入輸出端子連接於上述一次導體，且將元件電流供給至上述磁性薄膜；以及檢測部，對上述磁性薄膜兩端的輸出進行檢測，上述磁性薄膜是由採用電橋構造的第1磁性體成分至第4磁性體成分所構成，且上述電力測量裝置還包括電壓輸入輸出端子，該電壓輸入輸出端子連接於上述電流輸入輸出端子的中間位置，且構成上述檢測部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電力測量裝置，包括磁場施加單元，該磁場施加單元沿著一個方向將直流磁場施加於上述磁性薄膜。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電力測量裝置，其中上述磁場施加單元沿著與由上述一次導體產生的磁場正交的方向，將磁場施加於上述磁性薄膜。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之電力測量裝置，其中上述磁性薄膜的採用電橋構造的第1磁性體成分至第4磁性體成分分別由曲流形狀圖案所構成。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電力測量裝置，其中上述採用電橋構造的第1磁性體成分至第4磁性體成分的各個區間的長度方向與相鄰的區間的長度方向所成的角為90°。
6. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之電力測量裝置，其中上述磁場施加單元為磁鐵。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電力測量裝置，其中上述磁鐵是由一對磁鐵元件所構成，該一對磁鐵元件是以形成與上述磁場感測器大致呈平行的磁場的方式，配置於上述磁性薄膜的兩側。
8. 如申請專利範圍第6項所述之電力測量裝置，其中上述磁鐵是由與上述磁性薄膜面呈平行地配置的一個磁鐵元件所構成。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電力測量裝置，包括聚磁部，配置於磁極附近，上述磁極位於與上述磁性薄膜面呈平行地配置的磁鐵元件的兩端。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電力測量裝置，其中上述磁鐵包括一對磁鐵元件，該一對磁鐵元件是以與上述磁性薄膜形成面呈平行且夾持著上述磁性薄膜的方式而配置。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電力測量裝置，其中 於上述一對磁鐵元件的同種磁極之間具有聚磁部。
12. 如申請專利範圍第6項所述之電力測量裝置，還包括電壓抽出部，該電壓抽出部形成於與上述磁鐵的磁極面垂直的面，且該電壓抽出部將上述磁場感測器的電壓輸入輸出端子而來的電壓予以抽出。
13. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之電力測量裝置，其中上述一次導體是以與上述磁性薄膜呈平行的方式設置，通過上述一次導體與上述磁性薄膜的中心的面與上述磁性薄膜面垂直。
14. 如申請專利範圍第6項所述之電力測量裝置，其中上述磁場感測器形成於與上述磁場施加單元相同的基板上。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電力測量裝置，其中構成上述磁場感測器的磁性薄膜形成於上述基板上，上述磁場施加單元包括第2磁性薄膜，該第2磁性薄膜是以與上述磁性薄膜呈平行的方式而形成於上述基板上，上述第2磁性薄膜位於比上述磁性薄膜的外緣更靠外側處。
16. 如申請專利範圍第15項所述之電力測量裝置，其 中上述磁場施加單元包括形成於上述基板上的第3磁性薄膜，上述第3磁性薄膜與上述第2磁性薄膜構成為隔著絕緣膜而夾持著上述磁性薄膜。
17. 如申請專利範圍第1項所述之電力測量裝置，其中上述磁性薄膜形成於上述基板上。
18. 一種電力測量方法，包括：使用如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之電力測量裝置，以使磁阻相對於元件電流的方向呈對稱的方式，藉由上述電流輸入輸出端子來將元件電流供給至磁性薄膜的圖案，藉由上述電壓輸入輸出端子來將因供給上述元件電流而產生的輸出的直流成分予以抽出，且作為電力資訊。