CN106950515B - 磁传感器及具备其的电流传感器 - Google Patents
磁传感器及具备其的电流传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106950515B CN106950515B CN201610935829.XA CN201610935829A CN106950515B CN 106950515 B CN106950515 B CN 106950515B CN 201610935829 A CN201610935829 A CN 201610935829A CN 106950515 B CN106950515 B CN 106950515B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic core
- joint face
- coil
- core
- 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.)
- Active
Links
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 66
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 12
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 35
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 abstract description 12
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000306 component Substances 0.000 description 15
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 13
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 229910018605 Ni—Zn Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910000702 sendust Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
- H01F27/266—Fastening or mounting the core on casing or support
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/04—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using the flux-gate principle
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
- G01R15/183—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using transformers with a magnetic core
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/063—Magneto-impedance sensors; Nanocristallin sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2823—Wires
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/04—Fixed inductances of the signal type with magnetic core
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种具有闭磁路构造、且测量范围广的磁通门型的磁传感器。本发明的磁传感器具备：由第一软磁性材料构成且具有连接面(S1、S2)的第一磁芯(21)，由第二软磁性材料构成且具有与连接面(S1)相对的连接面(S3)及与连接面(S2)相对的连接面(S4)的第二磁芯(22)，以及卷绕在第一磁芯(21)的连接面(S1)和连接面(S2)之间的线圈(30)。第一磁芯(21)其达到磁饱和的磁场强度比第二磁芯(22)大，第二磁芯(22)其磁导率比第一磁芯(21)大。根据本发明，由于第一及第二磁芯(21、22)为闭磁路构造，并且，在达到磁饱和的磁场强度大的第一磁芯(21)上卷绕有线圈，因此即使是在像第二磁芯(22)磁饱和那样的磁场中也能够维持磁特性。
Description
技术领域
本发明涉及磁传感器及具备其的电流传感器，尤其是涉及磁通门型的磁传感器及具备其的电流传感器。
背景技术
作为检测外部磁场的磁传感器，磁通门型的磁传感器是公知的。在专利文献1、2中，示出了磁通门型的磁传感器的例子。
专利文献1记载的磁通门型的磁传感器具有在由非晶磁性金属等构成的磁通门磁芯上卷绕有线圈的结构，能够检测根据流过母线的电流而产生的磁场。但是，专利文献1所记载的磁通门型的磁传感器为开磁路构造，因此要想获得充分的电感，需要增加线圈的匝数，存在不适合小型化之类的问题。
在专利文献2中，公开了一种具有闭磁路构造的磁通门型的磁传感器。专利文献2所记载的磁通门型的磁传感器，通过将由坡莫合金构成的低电阻部和由铁素体构成的高电阻部接合成环状，形成闭磁路构造。而且，在专利文献2中，通过在由坡莫合金构成的低电阻部卷绕线圈，构成磁通门型的磁传感器。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2009/093178号
专利文献2：日本特开2011－112634号公报
发明内容
但是，在专利文献2记载的磁通门型的磁传感器中，由于线圈被卷绕在由坡莫合金构成的低电阻部，因此磁传感器的测量范围会受低电阻部的饱和磁通密度所限制，存在测量范围窄之类的问题。
因此，本发明目的在于，提供一种具有闭磁路构造且测量范围广的磁通门型的磁传感器及具备其的电流传感器。
本发明的磁传感器，其特征为，具备：第一磁芯，其由第一软磁性材料构成，具有第一连接面及第二连接面；第二磁芯，其由和所述第一软磁性材料不同的第二软磁性材料构成，具有与所述第一连接面相对的第三连接面及与所述第二连接面相对的第四连接面；以及线圈，其卷绕在所述第一磁芯的所述第一连接面和所述第二连接面之间，所述第一磁芯其达到磁饱和的磁场强度比所述第二磁芯大，所述第二磁芯其磁导率比所述第一磁芯大。
另外，本发明的电流传感器，其特征为，具备：母线，供作为测量对象的电流流动；磁传感器，其是配置在所述母线附近的上述的磁传感器；以及检测电路，其监视所述线圈呈现的电压。
根据本发明，第一磁芯及第二磁芯为闭磁路构造，并且，线圈卷绕在达到磁饱和的磁场强度比第二磁芯大的第一磁芯上，因此即使是在第二磁芯磁饱和那样的磁场中也能够维持磁特性。由此，可以提供具有高电感且测量范围广的磁传感器及具备其的电流传感器。
在本发明中，优选的是，所述第一磁芯是具有供所述线圈卷绕的卷芯部和分别设置于所述卷芯部的轴向上的两端的第一凸缘部及第二凸缘部的鼓型磁芯，所述第一凸缘部具有供所述线圈的一端接线的第一端子电极，所述第二凸缘部具有供所述线圈的另一端接线的第二端子电极，与所述轴向平行的所述第一凸缘部的表面构成所述第一连接面，与所述轴向平行的所述第二凸缘部的表面构成所述第二连接面。据此，能够使用在表面安装型的线圈零件中被广泛使用的鼓型磁芯，因此可以实现低成本化。
在这种情况下，所述线圈也可以包含至少一部分双线并绕的第一线圈及第二线圈，或也可以包含匝数相互不同的第一线圈及第二线圈。据此，可以将一线圈用作励磁用线圈，将另一线圈用作检测用线圈。
在本发明中，优选的是，所述第二磁芯是将所述第一连接面及第二连接面覆盖的板状体。据此，只要在卷绕有线圈的鼓型磁芯上连接板状体就能够构成磁传感器。
在这种情况下，关于所述第二磁芯的与所述轴向正交的方向上的宽度，即使位于所述第三连接面和所述第四连接面之间的中央部的宽度比所述第三连接面及第四连接面上的宽度更窄也没关系。据此，在宽度窄的中央部容易产生磁饱和，因此可以提高灵敏度。
在本发明中，也可以是，所述第二磁芯在厚度方向具有层叠构造。据此，可以抑制涡流损耗，且扩大能够高灵敏度地测量磁场的范围。另外，也可以是，所述第二磁芯的所述轴向上的长度比所述第一磁芯的所述轴向上的长度更长。据此，由于使得更多的磁通量通过第二磁芯，因此可以提高检测灵敏度。
在本发明中，优选的是，所述第一磁芯和所述第二磁芯不通过接合剂即可相互定位。据此，不会有接合剂的收缩等产生的应力作用在第二磁芯上，因此可以获得符合设计的磁特性。
在这种情况下，也可以是，还具备将所述第二磁芯定位在所述第一磁芯上的支承部件，所述支承部件具有与所述第一磁芯卡合的卡合部，由此，所述第二磁芯被所述支承部件和所述第一磁芯夹住而被定位。或者，也可以是，还具备将所述第二磁芯定位在所述第一磁芯上的支承部件，所述支承部件具有设置有收纳所述第二磁芯的凹部的接合面，所述支承部件的接合面接合在所述第一磁芯的所述第一连接面及第二连接面上，由此，所述第二磁芯被所述支承部件的所述凹部和所述第一磁芯夹住而被定位。
在本发明中，也可以是，所述第一磁芯在所述轴向还具有位于所述第一凸缘部和所述第二凸缘部之间的第三凸缘部，所述第二磁芯以将所述第一凸缘部～第三凸缘部的表面覆盖的方式配置。据此，即使是卷芯部的轴向上的长度长的情况，也能够防止第二磁芯的弯曲。
在本发明中，优选的是，所述第一软磁性材料是铁素体，所述第二软磁性材料是非晶磁性金属。据此，可以提供低成本且灵敏度高的磁传感器及具备其的电流传感器。
发明效果
这样，根据本发明，可以提供通过闭磁路构造而具有高的电感且测量范围广的磁通门型的磁传感器及具备其的电流传感器。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的磁传感器10A的结构的图，(a)是表示外观的立体图，(b)是沿着(a)所示的A面切断后的侧视图，(c)是分解立体图。
图2是表示将线圈31、32进行双线并绕的例子的图。
图3是表示第一磁芯21及第二磁芯22的磁特性的图。
图4是表示磁传感器10A的磁特性的图。
图5是表示磁传感器10A的使用例的等效电路图。
图6是表示外部磁场40和检测线圈32呈现的检测电压V2的关系的波形图。
图7是表示励磁线圈31和检测线圈32的匝数比和检测电压V2的关系的图。
图8是表示磁耦合系数k和检测电压V2的关系的图。
图9是表示磁传感器10A的另一使用例的等效电路图。
图10是表示使用磁传感器10A的电流传感器的结构的概要立体图。
图11是表示本发明第二实施方式的磁传感器10B的结构的立体图。
图12是表示本发明第三实施方式的磁传感器10C的结构的立体图。
图13是比较磁传感器10A和磁传感器10C的磁特性的图，(a)表示磁通密度B为-200～200mT的范围的特性，(b)表示磁通密度B为-10～10mT的范围的特性。
图14是表示本发明第四实施方式的磁传感器10D的结构的立体图。
图15是表示本发明第五实施方式的磁传感器10E的结构的立体图。
图16是表示本发明第六实施方式的磁传感器10F的结构的立体图。
图17是表示本发明第七实施方式的磁传感器10G的结构的立体图。
图18是表示本发明第八实施方式的磁传感器10H的结构的侧视图。
图19是表示本发明第九实施方式的磁传感器10I的结构的立体图。
图20是从接合面侧观察支承部件80的立体图。
图21是表示本发明第十实施方式的磁传感器10J的结构的立体图。
图22是表示本发明第十一实施方式的磁传感器10K的结构的立体图。
图23是表示本发明第十二实施方式的磁传感器10L的结构的立体图。
图24是表示本发明第十三实施方式的磁传感器10M的结构的侧视图。
图25是表示本发明第十四实施方式的磁传感器10N的结构的立体图。
图26是表示本发明第十五实施方式的磁传感器10O的结构的立体图。
符号说明
10A～10O 磁传感器
21 第一磁芯
21a 卷芯部
21b～21d 凸缘部
21T 凸缘部的上表面
21S1、21S2 凸缘部的侧面
22 第二磁芯
22a 第二磁芯的中央部
23 支承基板
30 线圈
31 励磁线圈
32 检测线圈
40 外部磁场
41 信号发生电路
42 检测电路
43 枢密特触发反相器
44 电阻
45 母线
46 磁屏蔽罩
51 突起
52 凹部
60、70、80、90 支承部件
61 切口部
62 卡合部
71、72 板簧
81 凹部
82、83 侧板部
91 开口部
E1～E4，E11～E13 端子电极
G 接合层
S1～S4 连接面
V1 输入电压
V2 检测电压
Vref 基准电压
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的优选的实施方式详细进行说明。
图1是表示本发明第一实施方式的磁传感器10A的结构的图，(a)是表示外观的立体图，(b)是沿着(a)所示的A面切断的情况下的侧视图，(c)是分解立体图。
本实施方式的磁传感器10A是可以进行表面安装的磁通门型的磁传感器，如图1所示，具备为鼓型的第一磁芯21、为板状体的第二磁芯22和卷绕在第一磁芯21上的线圈30(31、32)。
第一磁芯21由铁素体等软磁性材料构成，具有供线圈30卷绕的卷芯部21a和分别设置于卷芯部21a的轴向上的两端的第一凸缘部及第二凸缘部21b、21c。凸缘部21b、21c从轴向看其直径比卷芯部21a大，由此线圈30的卷绕作业变得容易，并且防止了线圈30的脱落。在凸缘部21b、21c分别设置有1个或2个以上的端子电极，线圈30的一端及另一端与相对应的端子电极接线。在图1所示的例子中，线圈30由两根线圈31、32构成，它们的一端分别与设置在凸缘部21b的端子电极E1、E2接线，它们的另一端分别与设置在凸缘部21c的端子电极E3、E4接线。
线圈30由两根线圈31、32构成的情况下，这两根线圈31、32的匝数可以相同、也可以不同。将两根线圈31、32的匝数设定为相同的情况下，如图2所示，优选将这些线圈31、32双线并绕。据此，能够提高与线圈31、32的磁耦合。
第一磁芯21的凸缘部21b、21c分别具有与第二磁芯22相对的第一连接面及第二连接面S1、S2。连接面S1、S2是与卷芯部21a的轴向平行的平面，是位于与形成有端子电极E1～E4的底面相反的一侧的上表面。再者，端子电极E1～E4不仅在底面形成，而且在与轴向正交的侧面也形成，以在表面安装时形成焊锡的角焊缝。
第二磁芯22是由非晶磁性金属等软磁性材料构成的板状体。第二磁芯22将连接面S1、S2覆盖，在本实施方式中，通过由环氧系等树脂系接合剂构成的接合层G相互固定。第二磁芯22中、与第一连接面S1相对的部分构成第三连接面S3，与第二连接面S2相对的部分构成第四连接面S4。因此，在本实施方式中，在连接面S1和连接面S3之间介有接合层G，在连接面S2和连接面S4之间介有接合层G。
根据这种结构，第一磁芯21和第二磁芯22构成闭磁路，成为在第一磁芯21上卷绕有线圈30的结构。在第二磁芯22上没有卷绕线圈30。这样，第一磁芯21和第二磁芯22构成闭磁路，因此与专利文献1那样的开磁路构造相比，即使用少的匝数也可以获得高的电感。换言之，要得到相同的电感，闭磁路构造用更少的匝数就足够了。
第一磁芯21由达到磁饱和的磁场强度比第二磁芯22大且磁导率比其低的软磁性材料构成。即，选择直至达到饱和磁通密度可施加的磁场比第二磁芯22大的磁性材料。作为构成第一磁芯21的软磁性材料，没有特别限定，但可以使用Mn－Zn系铁素体、Ni－Zn系铁素体、铁硅铝磁合金(sendust)、坡莫合金等，特别优选使用Ni－Zn系铁素体。Ni－Zn系铁素体由于绝缘电阻高，即使直接卷绕线圈30也不会发生电短路。另一方面，在使用绝缘电阻低的Mn－Zn系铁素体等的情况下，在线圈30的覆膜因任何原因发生了脱落的情况下，就有可能发生短路，因此，优选对第一磁芯21的表面实施真空镀膜等提高绝缘性的处理。
第二磁芯由达到磁饱和的磁场强度比第一磁芯21小且磁导率比其大的软磁性材料构成。作为第二磁芯22的材料，没有特别限定，但优选使用Fe系/Co系的非晶磁性金属。使用Fe系/Co系的非晶磁性金属的情况下，优选通过卷对卷制程法形成50μm厚以下的薄板。若使用卷对卷制程法，所加热的非晶磁性板的原料由于与热容量大的卷接触而被急冷。这时，在卷接触的面和未与卷接触的面上，由于温度履历不同而使其组成产生差异。因此，一表面成为高光亮面，另一表面变成低光亮面。而且，在本实施方式中，优选以低光亮面与第一磁芯21相对的方式配置第二磁芯22。这样一来，第一磁芯21和第二磁芯22的磁耦合良好，可以抑制电感的降低。
由于Fe系/Co系的非晶磁性金属比较脆，因此难以在Fe系/Co系的非晶磁性金属上卷绕线圈30，在本实施方式中，在机械强度比较高的第一磁芯21上卷绕线圈30，在第二磁芯22上未卷绕线圈30，因此可以将Fe系/Co系的非晶磁性金属的厚度减薄至例如50μm以下。
图3是表示第一磁芯21及第二磁芯22的磁特性的图。
如图3所示，将横轴作为磁场强度H(A/m)、将纵轴作为磁通密度B(T)时，仅考量不考虑磁滞性的理想磁化的情况下，第一磁芯21的饱和磁通密度B21和第二磁芯22的饱和磁通密度B22的关系为B21＜B22。另一方面，就达到饱和磁通密度的磁场强度而言，第一磁芯21比第二磁芯22大得多。因此，由第一磁芯21及第二磁芯22构成的闭磁路的磁通密度在第二磁芯22没有磁饱和的磁场强度下显示急剧的变化，在第二磁芯22磁饱和的磁场强度下显示平缓的变化。
本实施方式的磁传感器10A的突出特征之一是，仅在第一磁芯21上卷绕有线圈30。相反，若在第二磁芯22上卷绕线圈30，磁传感器的测量范围就会受到第二磁芯22的磁饱和的限制，可以测量的磁场强度范围就会变窄。这种问题就是在专利文献2记载的磁传感器中产生的问题。与此相对，本实施方式的磁传感器10A由于是在达到磁饱和的磁场强度大的第一磁芯21上卷绕有线圈30，因此在第二磁芯22未完全饱和的弱的磁场中，可以通过第二磁芯22进行高灵敏度的检测，并且，即使在第二磁芯22完全饱和那样的强磁场中，只要第一磁芯21未完全饱和，就能够利用第一磁芯21的磁特性进行检测。
另外，磁饱和量也可以通过第一磁芯21和第二磁芯22之间的间隙进行调整。间隙的大小也可以通过接合层G的厚度进行控制。为了形成具有所要求的大小的间隙，在使作为接合层G的原料的树脂接合剂从液体固化的过程中，可以预先将第一磁芯21和第二磁芯22的位置关系固定。
图4是表示本实施方式的磁传感器10A的磁特性的图。
如图4所示，若将横轴作为磁通密度B(mT)、将纵轴作为线圈30的每1圈的电感(AL－Value(AL-值))，则可以定义与磁通密度对应的三个区域。第一区域(I)是电感的变化急剧的区域，相当于第二磁芯22没有磁饱和的范围。第二区域(II)是电感的变化平缓的区域，相当于第二磁芯22磁饱和且第一磁芯21没有磁饱和的范围。第三区域(III)是电感几乎没有变化的区域，相当于第一磁芯21磁饱和的范围。作为磁传感器发挥作用的是第一区域(I)和第二区域(II)，其中，在第一区域(I)中可以进行灵敏度更高的测定。
第一区域(I)是第一磁芯21及第二磁芯22均没有磁饱和的区域，但与由铁素体等构成的第一磁芯21的磁导率相比，由非晶磁性金属等构成的第二磁芯22其磁导率(＝dB/dH)明显更高，因此第二磁芯22比第一磁芯21呈现更显著的磁特性。从电感的定义来看，电感与磁导率成正比，因此磁导率高的条件电感也大。如上所述，由非晶磁性金属等构成的第二磁芯22磁导率高，容易磁饱和，因此在第一区域(I)中能够灵敏度非常高地检测磁场(磁通密度)。但是，由于非晶磁性金属容易磁饱和，因此磁导率立刻变低，且变化少。
第二区域(II)是由非晶磁性金属等构成的第二磁芯22的磁导率充分降下来的区域，但却是维持由铁素体等构成的第一磁芯21的磁导率的区域。在该区域中，第一磁芯21的磁特性占主导地位。对于低磁场区域中的磁导率而言，铁素体与非晶磁性金属相比更低，但作为其折衷(trade-off)，可维持磁导率的磁场范围较广。因此，在第二区域(II)，可以通过铁素体的磁特性来检测磁场(磁通密度)。
如以上说明，本实施方式的磁传感器10A，是通过将由铁素体等构成的第一磁芯21和由Fe系/Co系非晶磁性金属等构成的第二磁芯22连接成环状而形成闭磁路，在不易磁饱和的第一磁芯21上卷绕有线圈30。因此，在低磁通密度区域中，通过第二磁芯22的磁特性能够进行灵敏度非常高的检测，并且，在中磁通密度区域中，也能够通过第一磁芯21的磁特性维持电感(AL－Value)的变化。
并且，本实施方式的磁传感器10A使用由铁素体等构成的鼓型磁芯作为第一磁芯21，因此可以通过转用表面安装型线圈零件而廉价制造。例如，可以转用共模滤波器、脉冲变压器、转发器线圈(transponder coil)、固有振荡模(差模)线圈等。不论在哪种情况下，都可以在鼓型磁芯的卷芯部卷绕线圈30后，替代在鼓型磁芯上接合由铁素体等构成的板状磁芯，而接合由非晶磁性金属等构成的第二磁芯22，大体上原封不动地使用其他线圈零件的制造生产线。
图5是表示本实施方式的磁传感器10A的使用例的等效电路图。
在图5所示的例子中，在磁传感器10A卷绕有两根线圈31、32，其中一根被用作励磁线圈31，另一根被用作检测线圈32。励磁线圈31的电感成分和检测线圈32的电感成分以规定磁耦合系数k进行磁耦合。严格地说，作为线圈31、32及磁芯21、22的电阻成分的铜损、铁损(磁滞损耗、涡流损耗、残留损耗)、或寄生电容等电容成分也存在，但为了使说明简便，这些成分在图5所示的等效电路中没有显示。
励磁线圈31上连接有信号发生电路41。信号发生电路41是可以产生矩形波、正弦波、三角波等输入电压V1的电路。另一方面，检测线圈32的一端接地，并且，另一端与检测电路42连接。因此，检测电路42中被输入在检测线圈32的两端的检测电压V2。
关于励磁线圈31和检测线圈32的匝数比，没有特别限定，但在图5所示的例子中，假定检测线圈32的匝数比励磁线圈31多的情况。励磁线圈31和检测线圈32以规定的磁耦合系数k相互磁耦合。磁耦合系数k越大，被输入励磁线圈31的电信号越不会大幅衰减，而是向检测线圈32传播。
而且，若施加外部磁场40，按照图4所示的特性，励磁线圈31的电感和检测线圈32的电感就会降低。其结果是，输出至检测线圈32的电压波形根据外部磁场40的强度而变化。
图6是表示外部磁场40和检测线圈32呈现的检测电压V2的关系的波形图。
在图6所示的例子中，从信号发生电路41生成矩形波的输入电压V1，该输入电压V1施加于励磁线圈31。
首先，没有外部磁场40的情况下，检测线圈32呈现的检测电压V2如图6的点线所示，成为平坦部分的电平随着时间而稍稍降低的矩形波。如果完全没有磁饱和的倾向，其降低本身也不会产生，但由于来自信号发生电路41的电流，磁传感器10A变得有磁饱和倾向，由此产生该降低。
其次，外部磁场40小的情况下，磁传感器10A的饱和因外部磁场40而提前，所以，与没有外部磁场40的情况相比，电感值降低，成为图6的虚线所示的波形。
另外，外部磁场40大的情况下，因来自外部磁场40和来自信号发生电路41的电流，磁传感器10A更强有力地饱和。因此，如图6的单点划线所示，成为上升之后紧接着就急剧下降的波形。
这样，检测线圈32呈现的检测电压V2的波形因外部磁场40的强度而变化。这种变化由检测电路42来检测，通过对检测电压V2的波形进行解析，可以测定外部磁场40的水平。
作为检测电路42，可以使用比较仪(比较器)。比较仪是判别所输入的电压相对于基准电压Vref是大还是小的电路或元件。若通过比较仪对基准电压Vref和检测电压V2进行比较，在没有外部磁场40的情况下，检测电压V2超过基准电压Vref的期间和检测电压V2未超过基准电压Vref的期间，每半个周期交替呈现。因此，从比较仪输出的信号的占空比约为50％。
另一方面，外部磁场40小的情况下，检测电压V2超过基准电压Vref的期间变短，相应地，检测电压V2未超过基准电压Vref的期间变长。在这种情况下，从比较仪输出的信号的占空比变得低于50％。
进而，外部磁场40大的情况下，检测电压V2超过基准电压Vref的期间进一步变短，相应地，检测电压V2未超过基准电压Vref的期间进一步变长。在这种情况下，从比较仪输出的信号的占空比变得进一步低于50％。
这样，外部磁场40越大，检测电压V2超过基准电压Vref的期间越变短，因此从比较仪输出的信号的占空比也与之对应地变低。因此，只要对从比较仪输出的信号的占空比进行解析，就可以推测外部磁场40的水平。
图7是表示励磁线圈31和检测线圈32的匝数比和检测电压V2的关系的图。
如图7所示，可知励磁线圈31和检测线圈32的匝数比(检测线圈32的匝数/励磁线圈31的匝数)越大，检测电压V2的上升电压就越大，且变化量也越大。即，匝数比越大，用检测电路42检测检测电压V2的变化就越容易。因此，优选检测线圈32的匝数比励磁线圈31的匝数多。
图8是表示磁耦合系数k和检测电压V2的关系的图。
图8中表示了磁耦合系数k为0.5的例子和磁耦合系数k为0.85的例子。从图8可明白，磁耦合系数k越大，检测线圈32所呈现的检测电压V2的变化量ΔV越变大。因此，优选大的磁耦合系数k。为了得到高的磁耦合系数k，优选将励磁线圈31和检测线圈32像图2那样进行双线并绕。在励磁线圈31和检测线圈32的匝数不同的情况下，励磁线圈31和检测线圈32在相同匝数的范围进行双线并绕即可。
使用本实施方式的磁传感器10A的电路不限定于图5所示的电路，也可以采用其他电路结构。例如，也可以设置测定检测线圈32产生的检测电压V2的二次谐波的电路。测定二次谐波的电路是检测电压波形的非线性特性的有无的电路，在不具有非线性的情况下，向励磁线圈31施加输入电压V1时，检测线圈32中出现奇数次的高次谐波成分、即，一次、三次、五次、七次···的高次谐波成分，而在非线性的情况下，向励磁线圈31施加输入电压V1时，检测线圈32中不仅出现奇数次的高次谐波成分，而且出现二次、四次、六次···的偶数次的高次谐波成分。在此所谓的非线性，主要是磁性体的磁饱和特性的非线性的特性。即，检测因磁饱和现象而产生的偶数的高次谐波成分的二次。虽然也出现高次的偶数次的高次谐波成分，但越是高次越存在变化减少的倾向，所以一般只使用二次的高次谐波成分。
更具体地说，通过信号发生电路41施加正弦波的输入电压V1时，检测线圈32的检测电压V2出现其正弦波的频率的偶数倍的频率，检测该二次谐波。检测时，如果频率足够低，通过使用DSP(数字信号处理机)等进行FFT(高速傅立叶变换)则可实现，否则，利用带通滤波器仅提取二次高谐波成分，并平均化(平滑化)，由此变换成电压，通过用DA转换器读取该电压，也可以实现。从信号发生电路41输出的输入电压V1如果是正弦波则容易了解二次高谐波成分，但不一定是正弦波，也可以是矩形波或三角波。
再者，即使是线圈30由一根线圈构成的情况、即不存在励磁线圈31的情况，也能够检测外部磁场40。例如，如图9所示，也可以使用在枢密特触发反相器43的输入端和输出端之间连接磁传感器10A的线圈30再经由电阻44将枢密特触发反相器43的输入端接地的电路。使用图9所示的电路的情况下，从枢密特触发反相器43输出的信号的频率根据线圈30的电感的变化而变化，通过对其变化进行解析，可以测定外部磁场40的强度。
图10是表示使用本实施方式的磁传感器10A的电流传感器的结构的概要立体图。
图10所示的电流传感器具备作为测量对象的电流流动的母线45和磁屏蔽罩46，具有在磁屏蔽罩46内收纳有本实施方式的磁传感器10A的结构。母线45弯曲成大致U字形，以包围母线45的弯曲部分的方式设置磁屏蔽罩46。磁屏蔽罩46由铁素体等磁性材料构成，起到阻断外部磁场的作用。
而且，当使作为测量对象的电流流经母线45时，则产生与电流量相对应的磁场，该磁场由磁传感器10A来检测。磁传感器10A的检测线圈32例如与图5所示的检测电路42连接，由此来监视检测线圈32所出现的电压。根据这种结构，可以通过磁传感器10A检测流过母线45的电流的电流量。这样，本实施方式的磁传感器10A可以用作电流传感器的一部分。
以下，对本发明的另一实施方式的磁传感器进行说明。
图11是表示本发明第二实施方式的磁传感器10B的结构的立体图。
图11所示的磁传感器10B在轴向上的第二磁芯22的长度比第一磁芯21更长，这一点上，与图1所示的第一实施方式的磁传感器10A不同。关于其他方面，由于和第一实施方式的磁传感器10A同样，因此对同样的要件附带同样的符号，省略重复的说明。
本实施方式的磁传感器10B由于第二磁芯22的长度在轴向被延长，因此能够更有效地取进外部磁场。由此，可以进行更高灵敏度的测定。并且，由于轴向上的定向性强，因此还具有容易特定产生磁场的被测定物的方向的好处。
图12是表示本发明第三实施方式的磁传感器10C的结构的立体图。
图12所示的磁传感器10C其第二磁芯22的宽度在中央部22a变窄，这一点上，与图1所示的第一实施方式的磁传感器10A不同。即，第二磁芯22的宽度在与第一磁芯21相对的连接面S3、S4上宽，在位于连接面S3、S4之间的中央部22a收窄。关于其他方面，与第一实施方式的磁传感器10A同样，因此对同样的要件附带同样的符号，省略重复的说明。
如果将第二磁芯22设定为这样的形状，则在中央部22a，第二磁芯22的截面积减少，因此在该部分容易产生磁饱和。由此，由于是在微小的磁场中产生磁饱和，因此能够进一步提高灵敏度。
图13是比较磁传感器10A和磁传感器10C的磁特性的图，(a)表示磁通密度B在－200～200mT范围的特性，(b)表示磁通密度B在－10～10mT范围的特性。
如图13所示，对磁传感器10A和磁传感器10C进行比较时，可知线圈30的每一匝的电感(AL－Value)的变化方面，磁传感器10C的倾斜度dL/dB更陡。即，传感器相对于磁通密度的灵敏度由该倾斜度dL/dB的大小来决定，因此，如果像磁传感器10C那样设定为将第二磁芯22的中央部22a缩小的形状，就能够大幅提高微小磁通密度区域中的灵敏度。
并且，如图13(b)所示，关于电感相对于磁通密度B的变化几乎不变的区域(用箭头表示的范围)，磁传感器10C比磁传感器10A更窄。因此，即使是非常小的外部磁场，通过磁传感器10C也能够检测到该外部磁场。
再者，图12所示的磁传感器10C具有第二磁芯22的宽度随着从端部朝向中央部22a逐渐变窄的锥形状，但不限定于该形状，也可以是第二磁芯22的宽度阶段性地或一次变窄的形状。但是，采用锥形状的倾斜度dL/dB更大。另外，图12所示的磁传感器10C其第二磁芯22的宽度仅在中央部22a变窄，但也可以将宽度整体上变窄。
图14是表示本发明第四实施方式的磁传感器10D的结构的立体图。
图14所示的磁传感器10D具有兼备图11所示的磁传感器10B的特征和图12所示的磁传感器10C的特征二者的结构。即，使第二磁芯22的轴向上的长度比第一磁芯21长，且第二磁芯22的宽度在中央部22a变窄。由此，能够获得由磁传感器10B得到的效果和由磁传感器10C得到的效果这二者。
图15是表示本发明第五实施方式的磁传感器10E的结构的立体图。
图15所示的磁传感器10E其第二磁芯22在厚度方向具有层叠构造，这一点上与图1所示的第一实施方式的磁传感器10A不同。关于其他方面，由于和第一实施方式的磁传感器10A同样，因此对同样的要件附带同样的符号，省略重复的说明。
根据磁传感器10E，由于第二磁芯22具有层叠构造，因此灵敏度dL/dB降低，但作为其折衷，变得难以饱和，因此可传感的外部磁场(磁通密度)的范围变宽。这是因为Fe系/Co系非晶磁性金属的截面积通过层叠而等效地变宽。另外，当如硅钢片等的应用中所公知的那样，层叠多个磁性体时，在磁性体间产生微小的间隙，涡电流被分割。因此，可以使涡流损耗导致的损失降低。
图16是表示本发明第六实施方式的磁传感器10F的结构的立体图。
在图16所示的磁传感器10F中，在作为凸缘部21b的上表面的第一连接面S1及作为凸缘部21c的上表面的第二连接面S2，设置有卡合用的突起51。另一方面，第二磁芯22在轴向上的外侧，宽度比第三连接面S3及第四连接面S4宽，由此连接面S3、S4所设置的位置构成卡合用的凹部52。关于其他方面，由于和第二实施方式的磁传感器10B同样，因此对同样的要件附带同样的符号，省略重复的说明。
根据这样的结构，设置于第一磁芯21的突起51和设置于第二磁芯22的凹部52卡合，可以提高两者的接合性。在这种情况下，也可以在第一磁芯21和第二磁芯22之间设置接合层G，或也可以省略接合层G。如果省略接合层G，由于不会有接合剂的收缩等而产生的应力作用在第二磁芯22上，因此能够获得符合设计的磁特性。
再者，突起51及凹部52的形状不限于图16所示的例子。例如，也可以通过在轴向设置多个第一磁芯21的突起51，且在轴向设置多个第二磁芯22的凹部52，使其更牢固地卡合。或者，也可以将两者设定为锯齿形状。
图17是表示本发明第七实施方式的磁传感器10G的结构的立体图。
图17所示的磁传感器10G还具备将第二磁芯22向第一磁芯21定位固定的支承部件60。支承部件60例如由树脂构成。在本实施方式中，在第一磁芯21的凸缘部21b、21c设置有切口部61，在将第二磁芯22夹在第一磁芯21和支承部件60之间的状态下，只要使切口部61与支承部件60的卡合部62卡合，则可将第二磁芯22固定。关于其他方面，由于和第一实施方式的磁传感器10A同样，因此在同样的要件附带同样的符号，省略重复的说明。
根据这样的结构，在本实施方式中也可以提高第一磁芯21和第二磁芯22的接合性。在这种情况下，不需要在第一磁芯21和第二磁芯22之间设置接合层G。因此，不会有因接合剂的收缩等产生的应力作用在第二磁芯22上，所以可以获得符合设计的磁特性。并且，由于第二磁芯22被支承部件60覆盖，因此也可获得第二磁芯22被支承部件60保护的效果。
图18是表示本发明第八实施方式的磁传感器10H的结构的立体图。
图18所示的磁传感器10H还具备覆盖第二磁芯22的支承部件70和固定支承部件70的板簧71、72。支承部件70例如由树脂构成。在本实施方式中，板簧71夹住第一磁芯21的凸缘部21b和支承部件70，板簧72夹住第一磁芯21的凸缘部21c和支承部件70。由此，无需使用接合层G，第二磁芯22就被定位固定。关于其他方面，和第一实施方式的磁传感器10A同样，因此对同样的要件附带同样的符号，省略重复的说明。
根据这样的结构，可以提高第一磁芯21和第二磁芯22的接合性，可以获得和第七实施方式的磁传感器10G同样的效果。另外，在本实施方式中，也可以将板簧71、72本身用作端子电极。
图19是表示本发明第九实施方式的磁传感器10I的结构的立体图。
图19所示的磁传感器10I还具备覆盖第二磁芯22的支承部件80，支承部件80和第一磁芯21通过接合剂接合在一起。支承部件80例如由树脂构成。支承部件80如翻转而从接合面侧看的图20所示，设置有收纳第二磁芯22的凹部81。凹部81的深度设定为和第二磁芯22的厚度同等或比其稍深。另外，在本实施方式中，第二磁芯22上的连接面S3、S4的宽度比第一磁芯21上的连接面S1、S2的宽度窄，在相当于宽度的差的区域，支承部件80和第一磁芯21的凸缘部21b、21c直接相对而无第二磁芯22介入。而且，只要通过在该部分涂敷接合剂而将两者接合在一起，就能够不介入接合剂而将第一磁芯21和第二磁芯22相互定位。
根据这样的结构，在本实施方式中，不设置卡合部等，不介设接合剂，就可以将第一磁芯21和第二磁芯22相互定位。并且，在本实施方式中，和第三实施方式的磁传感器10C同样，具有第二磁芯22的中央部缩小得很细的形状，且支承部件80的凹部具有顺着该缩小的中央部的形状，因此将支承部件80接合在第一磁芯21上后，第二磁芯22也不会脱落。
图21是表示本发明第十实施方式的磁传感器10J的结构的立体图。
图21所示的磁传感器10J在支承部件80的形状不同这一点上，与图19所示的第九实施方式的磁传感器10I不同。关于其他方面，由于和第九实施方式的磁传感器10I同样，因此对同样的要件附带同样的符号，省略重复的说明。
在本实施方式中使用的支承部件80具备覆盖凸缘部21b、21c的侧面21S2的一部分的侧板部82。所谓侧面21S2，在与卷芯部21a的轴向大致平行且与上表面21T大致正交的表面。这样，在本实施方式中，从轴向来看，支承部件80具有コ字型。因此，能够在凸缘部21b、21c的侧面21S2进行支承部件80和第一磁芯21的固定。因此，例如，通过在凸缘部21b、21c的侧面21S2和支承部件80的侧板部82之间涂敷接合剂，能够将两者固定。在这种情况下，不需要在凸缘部21b、21c的上表面21T设置接合剂，因此可以进一步加宽第二磁芯22的宽度。或者，也可以利用支承部件80的弹性，利用一对侧板部82将凸缘部21b、21c夹住，由此将两者固定。在这种情况下，也可以省略接合剂。
另外，在本实施方式中，由于支承部件80被固定在凸缘部21b、21c的侧面21S2，因此也可以不在支承部件80设置凹部81。图21中表示有未设置凹部81的支承部件80。
图22是表示本发明第十一实施方式的磁传感器10K的结构的立体图。
在本实施方式中使用的支承部件80具备覆盖凸缘部21b、21c的侧面21S1的一部分的侧板部83。所谓侧面21S1，是与卷芯部21a大致正交的表面。这样，在本实施方式中，从与轴向交叉的方向看，支承部件80具有コ字型。因此，能够获得和上述的第十实施方式的磁传感器10J同样的效果。
图23是表示本发明第十二实施方式的磁传感器10L的结构的立体图。
在本实施方式中使用的支承部件80具备覆盖凸缘部21b、21c的侧面21S1、21S2的一部分的侧板部82、83二者。即，支承部件80具有帽型构造。在本实施方式中，由于使用具有帽型构造的支承部件80，因此能够可靠地防止支承部件80的脱落。并且，第二磁芯22被完全收纳，因此能够更可靠地保护第二磁芯22。
图24是表示本发明第十三实施方式的磁传感器10M的结构的立体图。
本实施方式的磁传感器10M在第一磁芯21设置有第三个凸缘部21d这一点上，与上述的各实施方式不同。凸缘部21d在轴向位于凸缘部21b和凸缘部21c之间，由此，卷芯部21a被分割成两个。在被分割成两个的卷芯部21a，分别卷绕有线圈30。另外，在凸缘部21b、21c，21d分别形成有供线圈30接线的端子电极E11～E13。
而且，第二磁芯22以将凸缘部21b、21c、21d的表面覆盖的方式配置。由此，即使第一磁芯21的轴向上的长度长的情况下，也可以防止由非晶磁性金属等构成的第二磁芯22的弯曲。另外，由于线圈30分割而卷绕，因此也可能使线圈30产生的寄生电容降低。
图25是表示本发明第十四实施方式的磁传感器10N的结构的立体图。
本实施方式的磁传感器10N在从轴向看的卷芯部21a及凸缘部21b、21c的形状为圆形，第二磁芯22沿着凸缘部21b、21c的形状弯曲这一点上具有特征。另外，本实施方式的磁传感器10N具备支承基板23，第一磁芯21直立载置在支承基板23上，使轴向与支承基板23正交。在支承基板23上设置有端子电极E1、E2，线圈30的两端分别与相对应的端子电极E1、E2接线。这样，在本发明中，不必在凸缘部21b、21c设置端子电极。
根据这种结构，能够相对于安装基板(未图示)以轴向垂直的方式搭载磁传感器10N，所以可以检测与安装基板垂直方向的外部磁场40。
这样，在本发明中，第一磁芯21从轴向看也可以是圆形。在这种情况下，需要使第二磁芯22弯曲，但由于第二磁芯22厚度非常薄，可以容易地使其弯曲。另外，第一磁芯21的形状也可以是圆形以外的形状，例如从轴向看为六边形等。
图26是表示本发明第十五实施方式的磁传感器10O的结构的立体图。
本实施方式的磁传感器10O在图25所示的磁传感器10N追加支承部件90，通过支承部件90将第一磁芯21、第二磁芯22及线圈30的大致整体覆盖。支承部件90被固定在支承基板23上，经由开口部91引出线圈30。这样，只要使用将第一磁芯21、第二磁芯22及线圈30的大致整体覆盖的支承部件90，就能够将第二磁芯22定位在第一磁芯21的外周部分，并且，可以获得第一磁芯21、第二磁芯22及线圈30被支承部件90保护的效果。
以上，对本发明优选的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围可以进行各种变更，不用说，这些变更也包含在本发明的范围内。
Claims (13)
1.一种磁传感器用电感元件，其特征在于，具备：
第一磁芯，其由铁素体构成，具有第一连接面及第二连接面；
第二磁芯，其由非晶磁性金属构成，具有与所述第一连接面相对的第三连接面及与所述第二连接面相对的第四连接面；以及
线圈，其卷绕在所述第一磁芯的所述第一连接面和所述第二连接面之间，
所述第一磁芯其达到磁饱和的磁场强度比所述第二磁芯大，
所述第二磁芯其磁导率比所述第一磁芯大。
2.根据权利要求1所述的磁传感器用电感元件，其特征在于，
所述第一磁芯是具有供所述线圈卷绕的卷芯部和分别设置在所述卷芯部的轴向上的两端的第一凸缘部及第二凸缘部的鼓型磁芯，
所述第一凸缘部具有供所述线圈的一端接线的第一端子电极，
所述第二凸缘部具有供所述线圈的另一端接线的第二端子电极，
与所述轴向平行的所述第一凸缘部的表面构成所述第一连接面，
与所述轴向平行的所述第二凸缘部的表面构成所述第二连接面。
3.根据权利要求2所述的磁传感器用电感元件，其特征在于，
所述线圈包含至少一部分双线并绕的第一线圈及第二线圈。
4.根据权利要求2所述的磁传感器用电感元件，其特征在于，
所述线圈包含匝数相互不同的第一线圈及第二线圈。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的磁传感器用电感元件，其特征在于，
所述第二磁芯为覆盖所述第一连接面及第二连接面的板状体。
6.根据权利要求5所述的磁传感器用电感元件，其特征在于，
所述第二磁芯的与所述轴向正交的方向上的宽度为，相比所述第三连接面及第四连接面上的宽度，位于所述第三连接面和所述第四连接面之间的中央部的宽度更窄。
7.根据权利要求5所述的磁传感器用电感元件，其特征在于，
所述第二磁芯在厚度方向具有层叠构造。
8.根据权利要求5所述的磁传感器用电感元件，其特征在于，
所述第二磁芯的所述轴向上的长度比所述第一磁芯的所述轴向上的长度更长。
9.根据权利要求5所述的磁传感器用电感元件，其特征在于，
所述第一磁芯和所述第二磁芯不是通过接合剂相互定位的。
10.根据权利要求9所述的磁传感器用电感元件，其特征在于，
还具备将所述第二磁芯定位在所述第一磁芯上的支承部件，
所述支承部件具有与所述第一磁芯卡合的卡合部，由此，所述第二磁芯被所述支承部件和所述第一磁芯夹住而被定位。
11.根据权利要求9所述的磁传感器用电感元件，其特征在于，
还具备将所述第二磁芯定位在所述第一磁芯上的支承部件，
所述支承部件具有设置有收纳所述第二磁芯的凹部的接合面，
所述支承部件的接合面接合在所述第一磁芯的所述第一连接面及第二连接面上，由此所述第二磁芯被所述支承部件的所述凹部和所述第一磁芯夹住而被定位。
12.根据权利要求5所述的磁传感器用电感元件，其特征在于，
所述第一磁芯还具有在所述轴向位于所述第一凸缘部和所述第二凸缘部之间的第三凸缘部，
所述第二磁芯以将所述第一凸缘部～第三凸缘部的表面覆盖的方式配置。
13.一种电流传感器，其特征在于，具备：
母线，其供作为测量对象的电流流动，
磁传感器用电感元件，其为配置在所述母线附近的权利要求1～12中任一项所述的磁传感器用电感元件，以及
检测电路，其监视所述线圈的两端呈现的电压。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015215419A JP6024814B1 (ja) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | 磁気センサ用インダクタンス素子及びこれを備える電流センサ |
| JP2015-215419 | 2015-11-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106950515A CN106950515A (zh) | 2017-07-14 |
| CN106950515B true CN106950515B (zh) | 2018-10-02 |
Family
ID=57226829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610935829.XA Active CN106950515B (zh) | 2015-11-02 | 2016-11-01 | 磁传感器及具备其的电流传感器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9767952B2 (zh) |
| EP (1) | EP3165935B1 (zh) |
| JP (1) | JP6024814B1 (zh) |
| CN (1) | CN106950515B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12032004B2 (en) * | 2022-09-21 | 2024-07-09 | Basis NZ Limited | Current detection device and related devices, systems and methods thereof |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6477622B2 (ja) * | 2016-07-15 | 2019-03-06 | 株式会社村田製作所 | コイル部品 |
| JP6520896B2 (ja) * | 2016-11-16 | 2019-05-29 | Tdk株式会社 | 磁気センサ用インダクタンス素子及びこれを備える磁気センサ |
| JP6638711B2 (ja) * | 2017-09-21 | 2020-01-29 | 株式会社村田製作所 | コイル部品 |
| JP2019074337A (ja) * | 2017-10-12 | 2019-05-16 | Tdk株式会社 | 磁気センサ及びこれを備える電流センサ |
| JP2019082429A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | Tdk株式会社 | 磁気センサ |
| JP6890112B2 (ja) * | 2018-11-15 | 2021-06-18 | 矢崎総業株式会社 | 電流検出装置 |
| JP2021039987A (ja) | 2019-08-30 | 2021-03-11 | Tdk株式会社 | コイル部品 |
| US11639950B2 (en) * | 2020-03-06 | 2023-05-02 | Hioki E.E. Corporation | Current sensor |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5287056A (en) * | 1992-05-14 | 1994-02-15 | Ldj Electronics, Inc. | Surface magnetometer with modulated flux gate section |
| CN1675557A (zh) * | 2002-06-18 | 2005-09-28 | 株式会社埃尔博特 | 磁桥型电流传感器及磁桥型电流检测方法、以及用于该传感器与检测方法的磁桥 |
| CN2750430Y (zh) * | 2004-11-25 | 2006-01-04 | 见华科技股份有限公司 | 具复合式铁心的扼流圈 |
| CN102074333A (zh) * | 2009-11-24 | 2011-05-25 | 台达电子工业股份有限公司 | 混合材料磁芯组、磁性元件及制法 |
| CN202839232U (zh) * | 2012-09-18 | 2013-03-27 | 艾默生网络能源有限公司 | 一种磁芯及磁性元件 |
| CN204155715U (zh) * | 2014-04-11 | 2015-02-11 | 青岛云路新能源科技有限公司 | 一种磁芯结构以及具有该磁芯结构的电抗器 |
| CN204651128U (zh) * | 2015-05-26 | 2015-09-16 | 东莞市大忠电子有限公司 | 一种混合磁路电感器 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000269050A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-09-29 | Taiyo Yuden Co Ltd | コモンモードチョークコイル |
| JP3710042B2 (ja) * | 1999-09-20 | 2005-10-26 | Ｔｄｋ株式会社 | コモンモードフィルタ |
| JP2003168611A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-06-13 | Murata Mfg Co Ltd | 高周波用コモンモードチョークコイル |
| US7183767B2 (en) * | 2002-03-27 | 2007-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic sensing element, magnetic sensor, and its manufacturing method |
| JP4780111B2 (ja) * | 2005-11-22 | 2011-09-28 | 株式会社村田製作所 | 巻線型コイル |
| EP2083277B1 (en) | 2008-01-25 | 2011-01-05 | Liaisons Electroniques-Mecaniques Lem S.A. | Electrical current sensor |
| JP4984172B2 (ja) * | 2008-06-26 | 2012-07-25 | Ｔｄｋ株式会社 | コイル部品 |
| JP2011112634A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Tamura Seisakusho Co Ltd | フラックスゲート漏電センサ用のリングコア、該リングコアを備えるリングコアユニット及びフラックスゲート漏電センサ |
| KR101197234B1 (ko) * | 2011-04-08 | 2012-11-02 | 주식회사 아모그린텍 | 비정질 금속 코어와, 이를 이용한 유도장치 및 그 제조방법 |
| JP5441948B2 (ja) * | 2011-05-12 | 2014-03-12 | 三菱電機株式会社 | 電源装置 |
| JP5333521B2 (ja) * | 2011-06-06 | 2013-11-06 | 株式会社豊田自動織機 | 磁性コア |
| JP5747667B2 (ja) * | 2011-06-08 | 2015-07-15 | Tdk株式会社 | コイル部品 |
| CN103268804B (zh) * | 2013-05-10 | 2017-02-01 | 华为机器有限公司 | 表贴式磁性器件 |
-
2015
- 2015-11-02 JP JP2015215419A patent/JP6024814B1/ja active Active
-
2016
- 2016-10-28 US US15/337,402 patent/US9767952B2/en active Active
- 2016-11-01 CN CN201610935829.XA patent/CN106950515B/zh active Active
- 2016-11-02 EP EP16196866.4A patent/EP3165935B1/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5287056A (en) * | 1992-05-14 | 1994-02-15 | Ldj Electronics, Inc. | Surface magnetometer with modulated flux gate section |
| CN1675557A (zh) * | 2002-06-18 | 2005-09-28 | 株式会社埃尔博特 | 磁桥型电流传感器及磁桥型电流检测方法、以及用于该传感器与检测方法的磁桥 |
| CN2750430Y (zh) * | 2004-11-25 | 2006-01-04 | 见华科技股份有限公司 | 具复合式铁心的扼流圈 |
| CN102074333A (zh) * | 2009-11-24 | 2011-05-25 | 台达电子工业股份有限公司 | 混合材料磁芯组、磁性元件及制法 |
| CN202839232U (zh) * | 2012-09-18 | 2013-03-27 | 艾默生网络能源有限公司 | 一种磁芯及磁性元件 |
| CN204155715U (zh) * | 2014-04-11 | 2015-02-11 | 青岛云路新能源科技有限公司 | 一种磁芯结构以及具有该磁芯结构的电抗器 |
| CN204651128U (zh) * | 2015-05-26 | 2015-09-16 | 东莞市大忠电子有限公司 | 一种混合磁路电感器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12032004B2 (en) * | 2022-09-21 | 2024-07-09 | Basis NZ Limited | Current detection device and related devices, systems and methods thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20170125151A1 (en) | 2017-05-04 |
| EP3165935B1 (en) | 2018-08-01 |
| EP3165935A1 (en) | 2017-05-10 |
| CN106950515A (zh) | 2017-07-14 |
| JP6024814B1 (ja) | 2016-11-16 |
| US9767952B2 (en) | 2017-09-19 |
| JP2017090049A (ja) | 2017-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106950515B (zh) | 磁传感器及具备其的电流传感器 | |
| USRE31613E (en) | Measuring transformer | |
| US4309655A (en) | Measuring transformer | |
| CN107966671B (zh) | 磁传感器用电感元件以及具备其的电流传感器 | |
| TWI223714B (en) | Fluxgate sensor integrated in printed circuit board and method for manufacturing the same | |
| JPH081867B2 (ja) | 電気導体を流れる電流を測定する計器用変成器 | |
| CN106249116A (zh) | 高频电流传感器 | |
| US11346865B2 (en) | Multi-use test lead | |
| JP4565072B2 (ja) | 磁界センサ | |
| EP2948779B1 (en) | Flexible magnetic field sensor | |
| CN114019220B (zh) | 一种电流检测器及电路 | |
| JP6024815B1 (ja) | 磁気センサ用インダクタンス素子及びこれを備える電流センサ | |
| JPH09210610A (ja) | 外部磁気や金属等の影響防止の高周波励磁差動トランス | |
| JP2015102507A (ja) | 力センサ及びそれを用いた力検知装置、並びに力検知方法 | |
| JP2001336906A (ja) | 電磁誘導型変位検出装置 | |
| US20050083040A1 (en) | Probe | |
| KR100828737B1 (ko) | 선형 가변 차동 변환기 | |
| Keradec et al. | Accounting for resistivity and permittivity in high frequency permeability measurements: application to MnZn ferrites | |
| WO2012137389A1 (ja) | 電流検出装置および電力量計 | |
| RU94721U1 (ru) | Датчик магнитного поля | |
| CN219039203U (zh) | 一种抗电磁干扰的罗氏线圈电流传感器 | |
| JP2006112813A (ja) | 電流センサ及びそれを用いた電流検知ユニット | |
| SU1749805A1 (ru) | Индукционный датчик электропроводности жидкости | |
| JPH011970A (ja) | 電流検出装置 | |
| CN114859096A (zh) | 一种能降低杂散电场干扰的组合罗氏线圈电流传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |