CN103026243A - 电流传感器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种电流传感器，其设置有：磁检测元件，其特征因来自被测量电流的感应磁场而变化；多个线圈(111a、111b)，其配置成在所述磁检测元件的附近彼此串联连接，通过流过反馈电流来产生抵消所述感应磁场的消去磁场；和开关电路(125)，其从所述多个线圈(111a、111b)之中选择与所述反馈电流的输入端子及/或输出端子的电连接的线圈，并控制流过所述反馈电流的线圈。由此，能够在宽的测量范围中高精度进行测量，并且能够节省空间。

Description

电流传感器

技术领域

本发明涉及在宽的测量范围中能够以高精度进行电流检测的电流传感器。

背景技术

在电动汽车中，利用由发动机产生的电力来驱动电动机，该电动机驱动用的电流的大小例如由电流传感器进行检测。作为该电流传感器，有磁比例式电流传感器和磁平衡式电流传感器。在磁比例式电流传感器中，由磁性体铁芯之中产生的磁力线而在磁芯间隙通过与被测量电流成比例的磁场，磁检测元件将该磁场变换为电压信号，产生与被测量电流成比例的输出电压。另一方面，在磁平衡式电流传感器中，当流过被测量电流时，由与电流相应的磁场在磁检测元件中产生输出电压，从该磁检测元件输出的电压信号被变换为电流之后反馈至反馈线圈，按照由该反馈线圈产生的磁场(消去磁场)和由被测量电流所产生的磁场相抵消从而磁场始终为0的方式进行动作，对此时反馈线圈中流动的反馈电流进行电压变换并作为输出而取出。

使用了GMR(Giant Magneto Resistance)元件的磁平衡式电流传感器的结构比磁比例式电流传感器要复杂，但磁平衡式电流传感器能够在宽的测量范围中对被测量电流进行测量。但是，由于其精度在测量范围中是均匀的，此外一般情况下反馈线圈的匝数被固定并需要根据用途考虑到测量范围和消耗电流来选择使用最合适的匝数，因此在测量额定状态的大电流的同时难以高精度地测量系统的待机电流等微小电流。另一方面，在磁比例式电流传感器中，尽管通过将测量范围设定得较窄由此能够高精度地测量微小电流，但是假定在被测量电流较大的情况下也要进行测量时需要按照GMR元件不饱和的方式使得测量范围变宽。但是，在测量范围变宽的情况下，被测量电流较小时的分辨率下降，以高精度进行微小电流的测量较困难。

针对这种问题，为了在宽的检测范围中进行高精度的电流检测，提出了如下方法：配置使用了霍尔元件的磁比例式电流传感器和使用了霍尔元件的磁平衡式电流传感器，根据被测量电流的大小对其切换进行使用(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2007-78416号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

但是，在专利文献1所公开的技术中，必需分别准备2种电流传感器。因此，无法实现节省空间、低成本，此外制造工艺也变得复杂。再有，在专利文献1所公开的技术中，在被测量电流大的情况下，不使用的磁平衡式电流传感器内的磁平衡被破坏，因此作为磁检测元件而使用GMR元件时会引起磁饱和。由此，在专利文献1所公开的技术中，难以由磁检测元件在宽的测量范围高精度地进行测量。

本发明是鉴于这一点而提出的，其目的在于提供一种能够在宽的测量范围中高精度地进行测量、并且可实现节省空间化的电流传感器。

-用于解决课题的技术方案-

本发明的电流传感器具有：磁检测元件，其特性因来自被测量电流的感应磁场而变化；多个线圈，其配置成在磁检测元件的附近彼此串联连接，通过流过反馈电流而产生抵消感应磁场的消去磁场；和开关电路，其从多个线圈之中选择与反馈电流的输入端子及/或输出端子电连接的线圈，并控制流过反馈电流的线圈。

根据该结构，通过在单一的电流传感器中对流过反馈电流的线圈的个数(匝数)进行切换，能够控制线圈电流(反馈电流)与产生磁场(消去磁场)的关系比例。因此，根据被测量电流值来控制测量模式，由此能够在宽的测量范围中实现高精度的测量和低消耗电力，并且能够节省空间。

在本发明的电流传感器中，优选还具有开关电路控制部，该开关电路控制部基于被测量电流的值对开关电路所选择的线圈进行控制。

在本发明的电流传感器中，优选在各线圈的输出部与输出端子之间分别设置输出侧开关，开关电路对输出侧开关进行切换。

在本发明的电流传感器中，优选在各线圈的输入部与输入端子之间分别设置输入侧开关，开关电路对输入侧开关进行切换。

在本发明的电流传感器中，优选开关电路在切换开关之际在使切换前的开关以及切换后的开关的双方处于接通状态之后，使切换前的开关处于断开状态。

在本发明的电流传感器中，优选在磁检测元件的一个面上配置的线圈中通过从线圈的中间部分取出端子由此来形成多个线圈。

在本发明的电流传感器中，优选将在磁检测元件的上下分别设置的线圈串联连接而形成多个线圈。

在本发明的电流传感器中，优选磁检测元件是磁阻效应元件。

-发明的效果-

根据本发明的电流传感器，将磁平衡线圈(反馈线圈)分割为2个以上的多个来设置，通过根据被测量电流的值来组合使用，由此可控制线圈电流与产生磁场的关系比例，能够在宽的测量范围中实现高精度的测量和低消耗电力，并且实现了节省空间。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的电流传感器的一例的图。

图2是说明磁检测元件和多个线圈的位置关系的图。

图3是表示本发明的实施方式1涉及的电流传感器的一例的图。

图4是表示本发明的实施方式1涉及的电流传感器的一例的图。

图5是说明本发明的实施方式1涉及的电流传感器中的线圈电流和产生磁场的关系的图。

图6是表示本发明的实施方式2涉及的电流传感器的一例的图。

图7是表示本发明的实施方式2涉及的电流传感器中的测量电流和差动放大器输出的关系的图。

具体实施方式

如上述，使用了GMR元件的磁平衡式电流传感器的结构比磁比例式电流传感器要复杂，但是磁平衡式电流传感器能够在宽的测量范围中对被测量电流进行测量。但是，由于其精度在测量范围中均匀，并且一般情况下反馈线圈的匝数被固定并需要根据用途考虑测量范围或消耗电流来选择使用最合适的匝数，因此难以在测量额定状态的大电流的同时对系统的待机电流等微小电流进行高精度测量。作为以高精度测量微小电流的方法，考虑减少线圈的匝数从而减小线圈电流(反馈电流)和产生磁场(消去磁场)的关系比例，但是存在用途受限的问题、在被测量电流在某种程度上较大时线圈中流动的电流变大从而消耗电力增大的问题等。

本发明者关注于上述问题，通过以下方式实现了本发明，即：在磁平衡式电流传感器中，将磁平衡线圈(反馈线圈)分割为2个以上的多个进行设置，并根据被测量电流的值来组合使用，由此能够控制线圈电流和产生磁场的关系比例。特别地，通过设置成在被测量电流是微小电流的情况下降低线圈电流和产生磁场的关系比例来高精度地进行测量、在被测量电流为规定值以上的情况下提高线圈电流和产生磁场的关系比例使得电流值变小，由此能够利用单一的电流传感器根据被测量电流切换高精度的测量和低消耗电力的测量。

此外，使用了GMR元件的磁比例式电流传感器能够以较少的消耗电力高精度地测量比较小的被测量电流，但是存在如下问题：在被测量电流大的情况下，GMR元件因该磁场而磁饱和从而之后的输出值偏离，因此变得无法利用，被测量电流的测量范围变窄。另一方面，当使得测量范围变宽时，在被测量电流小时分辨率下降，难以高精度地测量微小电流。

本发明者关注于上述问题，通过在磁比例式电流传感器中，将产生使来自被测量电流的感应磁场减少的磁场的线圈分割为2个以上的多个进行设置，根据被测量电流的值来组合使用多个线圈，由此即便在被测量电流的大小变化的情况下，也能够抑制GMR元件出现磁饱和，并能够在规定的测量范围中高精度地进行被测量电流的测量。

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。再者，在以下的说明中，实施方式1中说明磁平衡式电流传感器，实施方式2中说明磁比例式电流传感器。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1涉及的磁平衡式电流传感器的图。在本实施方式中，图1所示的电流传感器10配置在被测量电流流过的电流线的附近。电流传感器10主要由传感器部11和控制部12构成。

传感器部11由多个线圈111a、111b和桥电路112构成，该多个线圈111a、111b被配置成能够产生消除由被测量电流产生的磁场的方向的磁场，该桥电路112由作为磁检测元件的2个磁阻效应元件及2个固定电阻元件构成。多个线圈111a、111b被配置成彼此串联连接。再者，图1中示出了设置2个串联连接的线圈的情况，但是也可以设置成串联连接3个以上的线圈。

控制部12包括：对桥电路112的差动输出进行放大的差动放大器121、对线圈中流动的反馈电流进行控制的电流放大器124、在多个线圈之中控制流过反馈电流的线圈的开关电路125、将反馈电流变换为电压的I/V放大器122、和控制开关电路125的开关动作的开关电路控制部123。

线圈111a、111b被配置成在桥电路112的磁阻效应元件的附近彼此串联连接，产生用于抵消由被测量电流产生的感应磁场的消去磁场。作为串联连接的多个线圈的配置，既可以在磁检测元件的一面侧配置多个线圈(参照图2A、图2B)，也可以在磁检测元件的上下分别配置线圈并使其串联连接而设置(参照图2C)。例如，作为在磁检测元件的一个面侧设置多个线圈的构成，在磁检测元件的一个面上配置的线圈中，通过从线圈的中间部分(例如线圈的卷绕线的中点)取出端子，由此能够作为串联连接的多个线圈。具体而言，在匝数为20的线圈中，能够从中点(匝数为10的中间部分)取出端子。

桥电路112能够由GMR(Giant Magneto Resistance)元件或TMR(TunnelMagneto Resistance)元件等的磁阻效应元件形成。磁阻效应元件因施加来自被测量电流的感应磁场而电阻值发生变化。由2个磁阻效应元件和2个固定电阻元件构成桥电路112，由此能够实现高灵敏度的电流传感器。通过使用磁阻效应元件，易于在与配置电流传感器的基板面平行的方向上配置灵敏度轴，可使用平面线圈。

此外，桥电路112具备2个输出，这2个输出产生与被测量电流所生成的感应磁场相应的电压差。桥电路112的2个输出被差动放大器121进行放大。被放大之后的输出通过电流放大器124以电流(反馈电流)的方式提供给线圈111a及/或线圈111b。该反馈电流对应于与感应磁场相应的电压差。此时，线圈111a及/或线圈111b中产生抵消感应磁场的消去磁场。并且，处于感应磁场和消去磁场相抵消的平衡状态时的线圈111a及/或线圈111b中流动的电流由I/V放大器122变换为电压，根据该电压和开关电路125的开关状态来决定传感器输出。

再者，在此将桥电路112的二个输出的差动放大之后用于反馈电流，但是也可以从桥电路112中仅将中点电位作为输出，基于与规定的基准电位之间的电位差来形成反馈电流。

开关电路125从多个线圈(在此为线圈111a、111b)之中选择流过反馈电流的线圈。具体而言，在线圈111a、111b的输出部与流过反馈电流的输出端子(图1中为I/V放大器122)之间分别设置输出侧开关(在此为开关113a、113b)，并控制开关的接通/断开。

例如，在图1中，在线圈111a的输出部与反馈电流的输出端子之间的开关113a接通、线圈111b的输出部与反馈电流的输出端子之间的开关113b断开的情况下，仅线圈111a中流过反馈电流。另一方面，在线圈111a的输出部与反馈电流的输出端子之间的开关113a断开、线圈111b的输出部与反馈电流的输出端子之间的开关113b接通的情况下，在线圈111a与线圈111b的双方中流过反馈电流。

这样，通过在被串联连接的各线圈的输出部与反馈电流的输出端子之间设置开关并控制开关状态，能够切换流过反馈电流的线圈的个数(线圈的匝数)，从而可控制线圈电流与产生磁场的关系比例。作为开关，只要是能够控制接通/断开的开关即可，例如可由FET等的开关元件来形成开关。此外，在由FET等设置成开关的情况下，有时电路中被附加与接通电阻相应的电阻从而电压发生变化，但是本实施方式所示的电流传感器将线圈中流动的电流作为传感器的输出来进行检测，因此即便设置开关也能够在不对传感器输出带来影响的情况下进行测量。再者，开关电路125中的开关的切换可根据各种方式进行控制，例如基于被测量电流的值来进行。

开关电路控制部123基于被测量电流值等对开关电路125的开关进行控制，并对流过反馈电流的线圈的切换进行控制。例如，在图1中，在被测量电流值低于规定的值(阈值)的情况下，按照在多个线圈之中仅线圈111a中流过反馈电流的方式控制开关的切换(开关113a接通、开关113b断开)，使得线圈电流与产生磁场的关系比例变小(降低与相同的线圈电流对应的产生磁场)从而切换至以高精度进行电流测量的模式(高精度测量模式)。另一方面，在被测量电流值为阈值以上的情况下，按照在线圈111a和线圈111b的双方中流过反馈电流的方式控制开关的切换(开关113a断开、开关113b接通)，使得线圈电流与产生磁场的关系比例变大(增加与相同的线圈电流对应的产生磁场)从而切换至以低消耗电力进行电流测量的模式(低消耗电力测量模式)。由此，能够根据被测量电流值来控制测量模式，因此能够在宽的测量范围中实现高精度的测量和低消耗电力。

再者，图1中作为开关电路125而示出了在线圈111a、111b的输出部与反馈电流的输出端子(图1中为I/V放大器122)之间分别设置开关的结构，但是设置开关的位置并不限于此。如图3所示，作为开关电路125，也可以构成为在线圈111a、111b的输入部与输入反馈电流的输入端子(图1中为电流放大器124)之间分别设置输入侧开关(在此为开关114a、114b)。

此外，如图4所示，也可以在线圈111a～111c的输出部与反馈电流的输出端子(图1中为I/V放大器122)之间、以及线圈111a～111c的输入部与反馈电流的输入端子(图1中为电流放大器124)之间分别设置开关113a～113c、114a～114c。如图4所示，通过在反馈电流的输入端子和输出端子的双方设置开关电路125a、125b，能够自由地设定流过反馈电流的线圈的组合。在图1(或图3)所示的电流传感器中，构成为在与反馈电流的输入端子(或输出端子)连接的线圈A(或线圈B)中一定流过反馈电流，但是在图4所示的电流传感器中，能够详细地控制流过反馈电流的线圈。特别地，在所设置的线圈的个数较多的情况下通过采用图4所示的结构，能够详细地设定线圈电流与产生磁场的关系比例。

此外，优选在上述图1、图3、图4所示的开关电路中构成为在切换开关时避免出现所有的开关处于断开的状态(同时切断)。这是因为在所有的开关处于断开状态的情况下，无法从线圈产生反馈磁场，会对磁检测元件施加较大的感应磁场。

例如，在图1所示的开关电路125中，在从线圈111a的输出部与反馈电流的输出端子之间的开关113a接通、且线圈111b的输出部与反馈电流的输出端子之间的开关113b断开的状态变化至开关113a断开且开关113b接通时，要使开关113b接通(开关113a、113b的双方处于接通状态)之后再使开关113a断开。由此，避免在开关电路125中所有的开关处于断开的状态(同时切断)，能够抑制对GMR元件施加大的磁场。

此外，开关电路控制部123也可以构成为通过外部信号来控制开关电路125的开关切换。由此，在待机模式等、用户想要节省电力的时刻，可按照使反馈电流在多个线圈中流动的方式切换开关由此能够抑制电流传感器的消耗电力。在该情况下，模式信号从外部输入至开关电路控制部123(模式输入)。此时，在GMR元件处于磁饱和这种的被测量电流的情况下，希望预先准备实际上不会切换模式的保护功能。

此外，也可以构成为开关电路控制部123自动地进行模式切换的情况下将在哪种模式下测量了被测量电流的信息(表示高精度测量模式或省电力测量模式的信号)输出至外部。由此，能够确认电流传感器当前是哪个模式。在该情况下，开关电路控制部123可构成为与外部监视器连接。再者，在开关电路控制部123中自动地进行模式切换时，即可以如上述那样针对被测量电流进行阈值判定，并基于其判定结果来进行模式切换，也可以基于来自装配电流传感器的设备的信息进行模式切换。

在此，说明了利用实施方式1涉及的电流传感器来切换流过反馈电流的线圈的个数的例子。图5中表示使用了GMR元件时的线圈电流(反馈电流)和产生磁场(消去磁场)的关系。图5表示线圈的匝数为10匝的线圈A中流过反馈电流的情况、和将线圈A及线圈的匝数为10匝的线圈B串联连接之后在其双方流过反馈电流的情况下的线圈电流与产生磁场的关系。

如图5所示，在减少流过反馈电流的线圈的数量(减少线圈的匝数)的情况下，线圈电流与产生磁场的关系比例变小，与相同的线圈电流对应的产生磁场变小。也就是说，仅在线圈A中流过反馈电流时线圈电流与产生磁场的关系比例变小，测量范围变小的同时能够以更高精度测量初级电流。另一方面，在线圈A与线圈B的双方流过反馈电流的情况下，由于能够使得线圈电流与产生磁场的关系比例变大(增加与相同的线圈电流对应的产生磁场)，因此可降低电流传感器中的消耗电力。

接下来，说明如图5所示那样在将线圈匝数相同的线圈设置2个时切换流过反馈电流的线圈的定时的一例。

在将线圈中流过的电流的最大值假定为20mA，并设计成在使该20mA流过线圈A和线圈B的双方(匝数20)时能够测量初级电流1000A(磁场为0)的情况下，灵敏度为1000A/20mA＝50mA/μA。另一方面，在切换开关，从而仅在线圈A中流过反馈电流的情况下，灵敏度为500A/20mA＝25mA/μA。在此，如果假定线圈中的反馈电流的控制精度为1μA、对电流传感器的要求精度为1％，当以1000A标度进行动作时测量电流小于5A，则在使用线圈A和线圈B的双方(匝数20)的情况下无法确保要求精度。因此，通过构成为在被测量电流为5A以下的范围中，利用开关电路来切换开关从而仅在线圈A中流过反馈电流，由此在测量电流直至2.5A为止的范围中可确保要求精度。

此时，优选对流过反馈电流的线圈的数量(线圈的匝数)进行切换的阈值按照具有磁滞(hysteresis)的方式在测量电流的5A至500A之间进行设定。例如，在峰值时流过接近1000A的电流，而在稳定时电流值为100A左右的情况下，在充分大于100A且充分小于500A的范围中(例如，电流增加从而超过了300A的情况下)，构成为在线圈A和线圈B(总匝数20)的双方中流过反馈电流，在电流值减少从而低于200A的情况下，构成为仅在线圈A中(总匝数10)流过反馈电流。通过这样设定阈值，能够不必频繁进行切换来使其动作。

再者，在上述例子中说明了设置了2个具有相同匝数的线圈的情况，但并不限定于此。优选根据用途设定组合多个线圈时的总匝数，按照在测量期望的小电流时能够确保精度的方式设定各线圈的匝数，适当对其组合来进行动作。

这样，根据实施方式1所示的电流传感器，由于在单一的电流传感器中切换流过反馈电流的线圈的个数(匝数)，因此能够根据被测量电流值来控制测量模式。由此，能够实现高精度的测量和低消耗电力。

(实施方式2)

在实施方式2中说明磁比例式电流传感器。再者，对于与上述实施方式1相同的结构，省略其详细说明。

图6是表示实施方式2涉及的磁比例式电流传感器的图。图6所示的电流传感器20配置在流过被测量电流的电流线的附近。电流传感器20主要由传感器部21和控制部22构成。

传感器部21由多个线圈111a、111b和桥电路112构成，该多个线圈111a、111b被配置成可产生使被测量电流所产生的磁场减少的磁场，该桥电路112由作为磁检测元件的2个磁阻效应元件及2个固定电阻元件构成。多个线圈111a、111b配置成彼此串联连接。再者，图6中示出了设置2个线圈的情况，但是也可以设置成串联连接3个以上的线圈。

控制部22包括：对桥电路112的差动输出进行放大的差动放大器121、对线圈供给规定电流的恒流源131、在多个线圈之中对流过由恒流源131供给的电流的线圈进行控制的开关电路125、和控制开关电路125的开关动作的开关电路控制部123。

线圈111a、111b被配置成在桥电路112的磁阻效应元件的附近彼此串联连接，产生使被测量电流所产生的感应磁场减少的磁场。本实施方式的电流传感器中，并不是针对线圈111a、111b流过用于抵消由被测量电流所产生的感应磁场使其成为零的这种电流并且基于线圈电流来测量被测量电流，而是基于来自磁检测元件的输出电压进行被测量电流的测量。此外，按照磁检测元件的输出电压被保持在规定的范围的方式，从多个线圈之中选择流过恒流源131所供给的电流(恒电流)的线圈，从而减少由被测量电流产生的磁场。

桥电路112具备2个输出，这2个输出产生与由被测量电流生成的感应磁场和由线圈111a及/或线圈111b所产生的磁场相应的电压差。桥电路112的2个输出被差动放大器121进行放大。被放大之后的输出提供给开关电路控制部123，基于来自差动放大器121的输出和开关电路125的开关状态来决定传感器输出。

开关电路125在多个线圈(在此为线圈111a、111b)之中控制流过由恒流源131供给的电流的线圈。具体而言，在线圈111a、111b的输出部与反馈电流的输出端子(图6中为地线(GND))之间分别设置开关113a、113b，控制开关的接通/断开。

例如，在线圈111a的输出部与反馈电流的输出端子之间的开关113a接通，而线圈111b的输出部与反馈电流的输出端子之间的开关113b断开的情况下，仅在线圈111a中流过恒电流。另一方面，在线圈111a的输出部与反馈电流的输出端子之间的开关113a断开，而线圈111b的输出部与反馈电流的输出端子之间的开关113b接通的情况下，在线圈111a和线圈111b的双方流过恒电流。此外，在开关113a和开关113b的双方断开的情况下，线圈111a、111b中没有恒电流流过，传感器部21对由被测量电流所产生的磁场进行测量。

这样，通过在串联连接的多个线圈的输出部和恒电流的输出端子之间设置开关并进行控制，由此能够切换流过恒电流的线圈的个数(线圈的匝数)，抑制GMR元件的饱和，并且能够将由电流传感器所检测的电流设定在规定的范围。

开关电路控制部123基于被测量电流值来控制开关电路125的开关，切换流过来自恒流源131的电流的线圈个数。例如，在图6中，在被测量电流值为规定的值(第1阈值)以上的情况下，按照构成为仅在线圈111a中流过恒电流的方式来控制开关的切换(开关113a接通、开关113b断开)，进而在电流值为较高的值(第2阈值)以上的情况下，构成为在线圈111a和线圈111b的双方流过恒电流(开关113a断开、开关113b接通)。由此，即便在被测量电流较大的情况下也能够通过该磁场来抑制GMR元件处于磁饱和，可在规定的范围中以高精度进行测量。

再者，图6中示出了作为开关电路125而在线圈111a、111b的输出部与恒电流的输出端子(图6中为GND)之间分别设置开关的情况，但并不限于此。既可以如上述实施方式1的图3所示，构成为在线圈111a、111b的输入部与恒电流的输入端子(图6中为恒流源131)之间分别设置开关，也可以如上述图4所示那样在恒电流的输入端子和输出端子的双方设置开关电路125a、125b。

此外，优选在上述图6所示的开关电路125中进行开关切换之际避免所有的开关处于断开的状态(同时切断)。这是因为在所有的开关处于断开状态的情况下，无法由线圈产生使被测量电流所产生的磁场减少的磁场，会对磁检测元件施加大的感应磁场，GMR元件处于磁饱和。

例如，在图6所示的开关电路125中，在从线圈111a的输出部与恒电流的输出端子之间的开关113a接通、且线圈111b的输出部与恒电流的输出端子之间的开关113b断开的状态，变化至线圈111a的输出部与恒电流的输出端子之间的开关113a断开、且线圈111b的输出部与恒电流的输出端子之间的开关113b接通时，要在使开关113b接通(开关113a、113b的双方处于接通状态)之后再断开开关113a。由此，能够抑制对GMR元件施加大的磁场由此GMR元件出现饱和，可高精度进行测量。

在此，说明使用实施方式2所示的磁比例式电流传感器来切换流过恒电流的线圈的个数的例子。图7中表示使用GMR元件时的测量电流和差动放大器输出的关系、此时的传感器输出的一例。

如图7所示，通过增加流过恒电流的线圈的个数(匝数)，能够使差动放大器输出向负方向偏移。也就是说，根据被测量电流来控制流过恒电流的线圈的个数(匝数)，由此能够抑制GMR的饱和。此外，在开关电路控制部123中，通过根据开关电路125的开关状态来测量传感器输出，可在宽的范围中高精度地对被测量电流进行测量。

这样，根据实施方式2所示的磁比例式电流传感器，由于在单一的电流传感器中根据被测量电流来切换流过恒电流的线圈个数(匝数)，因此可抑制GMR的饱和，可在宽的范围中高精度进行测量。

本发明并不限定于上述实施方式1、2，能够进行各种变更来实施。例如，上述实施方式1、2中的各元件的连接关系、大小等可适当变更来实施。此外，在上述实施方式中，说明了作为磁检测元件而使用磁阻效应元件的情况，但也可以构成为使用霍尔元件或其他的磁检测元件。此外，本发明可在不脱离本发明的范围的情况下适当进行变更来实施。

-工业可用性-

本发明能够适用于对电动汽车和混合动力汽车的电动机驱动用的电流的大小进行检测的电流传感器。

本申请基于2010年7月20日申请的特愿2010-163156，将其全部内容援引与此。

Claims (8)

1.一种电流传感器，其特征在于，具有：

磁检测元件，其特性因来自被测量电流的感应磁场而变化；

多个线圈，其配置成在所述磁检测元件的附近彼此串联连接，通过流过反馈电流而产生抵消所述感应磁场的消去磁场；和

开关电路，其从所述多个线圈之中选择与所述反馈电流的输入端子及/或输出端子电连接的线圈，并控制流过所述反馈电流的线圈。

2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，

还具有开关电路控制部，该开关电路控制部基于所述被测量电流的值对所述开关电路所选择的线圈进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，

在各线圈的输出部与所述输出端子之间分别设置输出侧开关，所述开关电路对所述输出侧开关进行切换。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电流传感器，其特征在于，

在各线圈的输入部与所述输入端子之间分别设置输入侧开关，所述开关电路对所述输入侧开关进行切换。

5.根据权利要求3或4所述的电流传感器，其特征在于，

所述开关电路在切换开关之际在使切换前的开关以及切换后的开关的双方处于接通状态之后，使所述切换前的开关处于断开状态。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电流传感器，其特征在于，

在所述磁检测元件的一个面上配置的线圈中通过从所述线圈的中间部分取出端子由此来形成所述多个线圈。

7.根据权利要求1至5任一项所述的电流传感器，其特征在于，

将在所述磁检测元件的上下分别设置的线圈串联连接而形成所述多个线圈。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电流传感器，其特征在于，

所述磁检测元件是磁阻效应元件。

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