CN107533088A - 电流传感器 - Google Patents
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Abstract
多个一次导体(110)各自包含表面以及背面,具有长度方向、与上述长度方向正交的宽度方向、以及与上述长度方向和上述宽度方向正交的厚度方向,并且具有从上述宽度方向观察在上述长度方向上的中途弯曲为包围框体的外周的至少一部分的曲部(111)。从上述宽度方向观察,框体配置在由多个一次导体(110)的曲部(111)包围的区域。
Description
技术领域
本发明涉及电流传感器,涉及通过测定根据被测定电流而产生的磁场来检测被测定电流的值的电流传感器。
背景技术
作为公开了电流传感器的结构的在先文献,有日本特开2013-257294号公报(专利文献1)。在专利文献1记载的电流传感器具备壳体、容纳在壳体的基板、安装在基板的多个磁检测元件、以及配置在各磁检测元件各自的两侧的一对屏蔽件。屏蔽件容纳在壳体内,使得在电流通路的两侧包围电流通路,并且以给定的间隔保持着屏蔽件的各端部。磁检测元件和屏蔽件配置在三相交流用的各相。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-257294号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1记载的电流传感器在壳体的贯通孔以及屏蔽件彼此之间插通作为电流通路的一次导体而构成。因此,一次导体的形状以及配置被能够通过壳体的贯通孔的方式所制约。此外,不能简易地组装电流传感器。进而,因为磁检测元件配置在一次导体的宽度方向上的中央部的下方,所以电流检测的灵敏度低。
本发明是鉴于上述的问题而完成的,其目的在于,提供一种一次导体的形状以及配置的自由度高且能够简易地组装的高灵敏度的电流传感器。
用于解决课题的技术方案
基于本发明的电流传感器具备:多个一次导体,各自流过测定对象的电流,并相互并列地配置;多个磁传感器,分别设置为与多个一次导体中的任一个一次导体相对应,并对由流过对应的一次导体的测定对象的电流产生的磁场的强度进行检测;以及一个框体,容纳多个磁传感器。多个一次导体各自包含表面以及背面,具有长度方向、与上述长度方向正交的宽度方向、以及与上述长度方向和上述宽度方向正交的厚度方向,并且具有从上述宽度方向观察在上述长度方向上的中途弯曲为包围框体的外周的至少一部分的曲部。从上述宽度方向观察,框体配置在由多个一次导体的曲部包围的区域。
在本发明的一个方式中,框体具有长边方向。框体的上述长边方向沿着多个一次导体各自的上述宽度方向。
在本发明的一个方式中,多个一次导体各自包括上述电流在上述长度方向上的中途被分流而流过的一方的流路部以及另一方的流路部。一方的流路部以及另一方的流路部各自具有曲部。从上述宽度方向观察,框体配置在被一方的流路部的曲部和另一方的流路部的曲部包围的区域。
在本发明的一个方式中,多个一次导体各自包括向一次导体的表面侧鼓出的曲部。
在本发明的一个方式中,多个一次导体各自包括向一次导体的背面侧鼓出的曲部。
在本发明的一个方式中,一方的流路部的曲部以及另一方的流路部的曲部各自具有上述长度方向上的一端和另一端。上述长度方向上的一方的流路部的曲部的一端和一方的流路部的曲部的另一端在上述厚度方向上的位置彼此不同。上述长度方向上的另一方的流路部的曲部的一端和另一方的流路部的曲部的另一端在上述厚度方向上的位置彼此不同。上述长度方向上的一方的流路部的曲部的一端和另一方的流路部的曲部的一端在上述厚度方向上的位置彼此相等。上述长度方向上的一方的流路部的曲部的另一端和另一方的流路部的曲部的另一端在上述厚度方向上的位置彼此相等。一方的流路部包括将上述厚度方向上的一方的流路部的曲部的一端的位置和一方的流路部的曲部的另一端的位置相连的弯折部。另一方的流路部的曲部包括将上述厚度方向上的另一方的流路部的曲部的一端的位置和另一方的流路部的曲部的另一端的位置相连的弯折部。一方的流路部的曲部的弯折部和另一方的流路部的曲部的弯折部在上述长度方向上位于相互隔开间隔的位置。
在本发明的一个方式中,一方的流路部以及另一方的流路部形成在一个导体。
在本发明的一个方式中,框体具有与多个一次导体中的任一个一次导体卡合的卡合部。
发明效果
根据本发明,在电流传感器中,能够在使一次导体的形状以及配置的自由度高且能够简易地进行组装同时,提高灵敏度。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1涉及的电流传感器的外观的立体图。
图2是示出本发明的实施方式1涉及的电流传感器具备的一次导体的外观的立体图。
图3是示出本发明的实施方式1涉及的电流传感器具备的磁传感器单元的结构的分解立体图。
图4是示出将本发明的实施方式1涉及的电流传感器具备的磁传感器单元插入到后述的一次导体的开口部的状态的立体图。
图5是本发明的实施方式1涉及的电流传感器的剖视图,是从一次导体的长度方向(Y轴方向)观察一次导体的拱状部和反向拱状部的图。
图6是本发明的实施方式1涉及的电流传感器的剖视图,是从一次导体的宽度方向(X轴方向)观察一次导体的拱状部的图。
图7是示出本发明的实施方式1涉及的电流传感器的电路结构的电路图。
图8是示出本发明的实施方式1的第二变形例涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。
图9是示出本发明的实施方式2涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。
图10是示出本发明的实施方式3涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。
图11是示出本发明的实施方式3涉及的电流传感器具备的一次导体的外观的立体图。
图12是示出本发明的实施方式4涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。
图13是示出本发明的实施方式5涉及的电流传感器的外观的立体图。
图14是本发明的实施方式5涉及的电流传感器具备的磁传感器单元的外观的主视图。
图15是示出本发明的实施方式5的变形例涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。
图16是示出本发明的实施方式6涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。
图17是示出本发明的实施方式6涉及的电流传感器具备的一次导体的外观的立体图。
图18是从箭头XVIII方向观察图17的一次导体的侧视图。
图19是示出本发明的实施方式6的变形例涉及的电流传感器的外观的立体图。
图20是从箭头XX方向观察图19的电流传感器的侧视图。
图21是从表面侧观察本发明的实施方式6的变形例涉及的电流传感器具备的磁传感器单元的基板的图。
图22是从背面侧观察本发明的实施方式6的变形例涉及的电流传感器具备的磁传感器单元的基板的图。
图23是示出本发明的实施方式7涉及的电流传感器的外观的立体图。
图24是示出本发明的实施方式7涉及的电流传感器具备的一次导体的外观的立体图。
图25是从箭头XXV方向观察图24的一次导体的侧视图。
图26是从箭头XXVI方向观察图24的一次导体的顶视图。
图27是从箭头XXVII方向观察图24的一次导体的主视图。
图28是示出本发明的实施方式7的变形例涉及的电流传感器的外观的立体图。
图29是从箭头XXIX方向观察图28的电流传感器的侧视图。
图30是示出本发明的实施方式8涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的各实施方式涉及的电流传感器进行说明。在以下的实施方式的说明中,对图中的相同或相当的部分标注相同的附图标记,不再重复其说明。
(实施方式1)
图1是示出本发明的实施方式1涉及的电流传感器的外观的立体图。图2是示出本发明的实施方式1涉及的电流传感器具备的一次导体的外观的立体图。图3是示出本发明的实施方式1涉及的电流传感器具备的磁传感器单元的结构的分解立体图。图4是示出将本发明的实施方式1涉及的电流传感器具备的磁传感器单元插入到后述的一次导体的开口部的状态的立体图。在图1、图2、图4中,将设置有后述的拱状部的部分处的一次导体110的宽度方向设为X轴方向,将一次导体110的长度方向设为Y轴方向,并将一次导体110的厚度方向设为Z轴方向而进行了图示。
如图1~4所示,本发明的实施方式1涉及的电流传感器100具备:各自流过测定对象的电流,并相互并列配置的3条一次导体110;分别设置为与3条一次导体110中的任一个一次导体110相对应,对由流过对应的一次导体110的测定对象的电流产生的磁场的强度进行检测的多个磁传感器;以及容纳多个磁传感器的一个框体150。
此外,电流传感器100还具备装配3条一次导体110以及磁传感器单元160的底座180。本实施方式涉及的电流传感器100例如应用于逆变器等三相三线式的布线,测定对象的电流如箭头1所示地在各自的长度方向(Y轴方向)上流过3条一次导体110。
虽然在本实施方式中电流传感器100具备的一次导体110的数目为3条,但是不限于此,只要为两条以上即可。此外,虽然在3条一次导体110各自的附近设置有第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b,但是与一条一次导体110对应地设置的磁传感器的数目不限于两个,只要为一个以上即可。
3条一次导体110各自为如下的板状,即,包含表面以及背面,并具有长度方向(Y轴方向)、与长度方向(Y轴方向)正交的宽度方向(X轴方向)、以及与长度方向(Y轴方向)和宽度方向(X轴方向)正交的厚度方向(Z轴方向)。3条一次导体110各自具有从宽度方向(X轴方向)观察在长度方向(Y轴方向)上的中途弯曲为包围框体150的外周的至少一部分的曲部。3条一次导体110各自包括测定对象的电流在长度方向(Y轴方向)上的中途被分流而流过的一方的流路部以及另一方的流路部。一方的流路部以及另一方的流路部各自具有曲部。
3条一次导体110各自包括拱状部111,拱状部111弯曲为向各自的厚度方向(Z轴方向)的一方突出并在各自的长度方向(Y轴方向)上延伸,是一方的流路部的曲部。即,从宽度方向(X轴方向)观察,一方的流路部的曲部向一次导体110的表面侧鼓出。在3条一次导体110各自设置有在一次导体110的长度方向(Y轴方向)上延伸的狭缝115。狭缝115在一次导体110的宽度方向(X轴方向)上与拱状部111邻接。另外,未必一定要设置狭缝115。
3条一次导体110各自还包括反向拱状部116,反向拱状部116弯曲为向各自的厚度方向(Z轴方向)的另一方突出并在各自的长度方向(Y轴方向)上延伸,是另一方的流路部的曲部。即,从宽度方向(X轴方向)观察,另一方的流路部的曲部向一次导体110的背面侧鼓出。3条一次导体110各自的反向拱状部116在3条一次导体110各自的宽度方向(X轴方向)上与拱状部111并排。
在3条一次导体110各自中,狭缝115在一次导体110的宽度方向(X轴方向)上位于一次导体110的中央。狭缝115位于被拱状部111和反向拱状部116夹着的位置。像这样,在电流传感器100中,一次导体110在一方的流路部与另一方的流路部之间设置有在长度方向(Y轴方向)上延伸的狭缝115。在拱状部111以及反向拱状部116的内侧,形成有开口部110h。即,从宽度方向(X轴方向)观察,形成有作为被一方的流路部的曲部和另一方的流路部的曲部包围的区域的开口部110h。
如图2所示,在本实施方式中,拱状部111由第一突出部112和第二突出部113以及延伸部114构成,第一突出部112与第二突出部113相互隔开间隔并突出为与一次导体110的主面正交,延伸部114在一次导体110的长度方向(Y轴方向)上延伸,并将第一突出部112和第二突出部113相连。反向拱状部116由第三突出部117和第四突出部118以及延伸部119构成,第三突出部117与第四突出部118彼此隔开间隔并突出为与一次导体110的主面正交,延伸部119在一次导体110的长度方向(Y轴方向)上延伸,并将第三突出部117和第四突出部118相连。
但是,拱状部111以及反向拱状部116各自的形状不限于此,例如,从一次导体110的宽度方向(X轴方向)观察,也可以具有C字状或半圆状的形状。拱状部111和反向拱状部116具有彼此相同的形状。另外,在一次导体110中,也可以代替反向拱状部116而设置一次导体110的主面平坦地连续的平坦部。虽然在本实施方式中一次导体110由一个导体构成,但是也可以由多个导体构成。
在本实施方式中,一次导体110由铜构成。但是,一次导体110的材料不限于此,也可以是银、铝或铁等金属、或者包含这些金属的合金。
也可以对一次导体110实施表面处理。例如,也可以在一次导体110的表面设置由镍、锡、银或铜等金属、或者包含这些金属的合金构成的至少一层的镀层。
在本实施方式中,通过冲压加工来形成一次导体110。但是,一次导体110的形成方法不限于此,也可以通过切削加工或铸造等来形成一次导体110。
如图3所示,第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自与放大器以及无源元件等电子部件140a、140b一起安装在基板130。在本实施方式中,与3条一次导体110分别对应地在基板130上彼此空开间隔设置有由第一磁传感器120a、第二磁传感器120b以及电子部件140a、140b构成的3个部件组。
在3个部件组各自中,第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b在一次导体110的长度方向(Y轴方向)上彼此错开的同时在一次导体110的宽度方向(X轴方向)上并排配置。通过将基板130固定在具有电绝缘性的框体150内,从而构成磁传感器单元160。即,第一磁传感器120a、第二磁传感器120b、电子部件140a、140b以及基板130各自容纳于框体150。
基板130是印刷布线板,由玻璃环氧树脂或氧化铝等基材和设置在基材的表面上的对铜等的金属箔进行图案化而形成的布线构成。
框体150具有大致长方体状的外形,由下部框体151和上部框体152构成。框体150具有长边方向。在下部框体151的长边方向上的两端,设置有用于在将框体150插入到开口部110h时进行引导的引导部151a。在引导部151a设置有供用于将框体150固定在底座180的螺栓170的轴部插通的、在下部框体151的厚度方向上贯通的贯通孔151h。
在上部框体152设置有与基板130连接的束线的导出口152p。导出口152p位于上部框体152的长边方向上的端部,突出为筒状,使得与上部框体152的上表面正交。
框体150由PPS(聚苯硫醚)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)、LCP(液晶聚合物)、聚氨酯或尼龙等工程塑料构成。PPS由于耐热性高,所以在考虑到一次导体110的发热的情况下,作为框体150的材料是优选的。
作为将基板130固定在框体150的方法,能够使用利用螺丝的紧固、利用树脂的热熔敷、或利用粘接剂的接合等。在使用螺丝对基板130和框体150进行紧固的情况下,优选使用非磁性的螺丝,使得不产生磁场的紊乱。
在底座180设置有按照3条一次导体110各自的外形的槽部。在底座180,在与框体150的两个贯通孔151h对应的位置,分别设置有两个贯通孔180h。
底座180由PPS、PBT、LCP、聚氨酯或尼龙等工程塑料构成。PPS由于耐热性高,因此在考虑到一次导体110的发热的情况下,作为底座180的材料是优选的。
在3条一次导体110被装配在底座180而使得嵌入到底座180的槽部的状态下,在3条一次导体110各自中由拱状部111和反向拱状部116形成的开口部110h在大致同一直线上排列而在一次导体110的宽度方向(X轴方向)上开口。在一次导体110的宽度方向(X轴方向)上,3个拱状部111位于等间隔的位置,3个反向拱状部116位于等间隔的位置。
如图4所示,磁传感器单元160从一次导体110的宽度方向(X轴方向)上的一侧插入到3条一次导体110各自的开口部110h。即,框体150被插入,使得嵌入到3条一次导体110各自的拱状部111的内侧。框体150被插入,使得嵌入到3条一次导体110各自的反向拱状部116的内侧。从宽度方向(X轴方向)观察,框体150配置在由3条一次导体110的曲部包围的区域。在本实施方式中,从宽度方向(X轴方向)观察,框体150配置在由3条一次导体110的一方的流路部的曲部和另一方的流路部的曲部包围的区域。其结果是,框体150的长边方向沿着3条一次导体110各自的宽度方向(X轴方向)。
如图1、图4所示,通过使插通了贯通孔151h以及贯通孔180h的螺栓170与未图示的螺母进行螺合,从而能够对磁传感器单元160和底座180进行紧固。由此,能够固定磁传感器单元160和一次导体110的位置关系。螺栓170以及螺母各自由非磁性材料构成。
图5是本发明的实施方式1涉及的电流传感器的剖视图,是从一次导体的长度方向(Y轴方向)观察一次导体的拱状部和反向拱状部的图。图6是本发明的实施方式1涉及的电流传感器的剖视图,是从一次导体的宽度方向(X轴方向)观察一次导体的拱状部的图。图7是示出本发明的实施方式1涉及的电流传感器的电路结构的电路图。
在图5、图6中,将设置有拱状部111的部分处的一次导体110的宽度方向设为X轴方向,将一次导体110的长度方向设为Y轴方向,并将一次导体110的厚度方向设为Z轴方向而进行了图示。此外,在图5、图6中,未图示框体150。在图7中,示出了与3个部件组中的一个部件组对应的部分的电路结构。
如图5、图6所示,在框体150插入到3条一次导体110各自的拱状部111的内侧的状态下,在3个部件组各自中,第一磁传感器120a配置在拱状部111的内侧并位于延伸部114的背面侧,第二磁传感器120b配置在反向拱状部116的内侧并位于延伸部119的表面侧。即,从宽度方向(X轴方向)观察,第一磁传感器120a位于上述区域的内部,并且位于一方的流路部的背面侧。从宽度方向(X轴方向)观察,第二磁传感器120b位于上述区域的内部,并且位于另一方的流路部的表面侧。
虽然在本实施方式中基板130被配置为基板130的安装面与一次导体110的主面平行,但是基板130也可以被配置为基板130的安装面与一次导体110的主面垂直。
在3个部件组各自中,第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自检测对应的一次导体110的宽度方向(X轴方向)上的磁场。具体地,第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自具有朝向一次导体110的宽度方向(X轴方向)的检测轴2。
第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自具有如下的奇函数输入输出特性,即,在检测到朝向检测轴2的一个方向的磁场的情况下以正的值进行输出,并且在检测到朝向与检测轴2的一个方向相反的方向的磁场的情况下以负的值进行输出。
如图7所示,在本实施方式涉及的电流传感器100中,第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自具有由4个AMR(Anisotropic Magneto Resistance,各向异性磁阻)元件构成的惠斯通电桥型的桥电路。另外,第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自也可以代替AMR元件而具有GMR(Giant Magneto Resistance,巨磁阻)、TMR(Tunnel MagnetoResistance,隧道磁阻)、BMR(Ballistic Magneto Resistance,直冲磁阻)、CMR(ColossalMagneto Resistance,庞磁阻)等磁阻元件。
此外,第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自也可以具有由两个磁阻元件构成的半桥电路。除此以外,作为第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b,还能够使用具有霍尔元件的磁传感器、具有利用了磁阻抗效应的MI(Magneto Impedance,磁阻抗)元件的磁传感器或磁通量闸门型磁传感器等。磁阻元件以及霍尔元件等磁元件可以进行树脂封装,或者也可以用硅酮树脂或环氧树脂等进行铸封。
在多个磁元件被封装的情况下,可以将多个磁元件封装为一个,也可以将多个磁元件各自独立地进行封装。此外,也可以在集成了多个磁元件和电子部件的状态下封装为一个。
在本实施方式中,AMR元件通过包含螺旋柱型电极而具有奇函数输入输出特性。具体地,第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自的磁阻元件通过包含螺旋柱型电极,从而被偏置为,在相对于磁阻元件中的磁阻膜的磁化方向成给定的角度的方向上流动电流。
磁阻膜的磁化方向由磁阻膜的形状各向异性所决定。另外,作为对磁阻膜的磁化方向进行调整的方法,不限于使用磁阻膜的形状各向异性的方法,也可以使用在构成AMR元件的磁阻膜的附近配置永久磁铁的方法、或者在构成AMR元件的磁阻膜中设置交换耦合的方法等。永久磁铁可以由烧结磁铁、粘结磁铁或薄膜构成。永久磁铁的种类没有特别限定,能够使用铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁或钕磁铁等。
第一磁传感器120a的磁阻元件中的磁阻膜的磁化方向和第二磁传感器120b的磁阻元件中的磁阻膜的磁化方向是相同方向。由此,能够减小由外部磁场的影响造成的输出精度的下降。
如图7所示,电流传感器100还具备计算部190,计算部190通过对第一磁传感器120a的检测值和第二磁传感器120b的检测值进行运算,从而计算出流过一次导体110的测定对象的电流的值。在本实施方式中,计算部190是差动放大器。但是,计算部190也可以是减法器。
如图5所示,流过一次导体110的测定对象的电流被分为通过拱状部111的第一流路部和通过反向拱状部116的第二流路部这两个流路而流过。在一次导体110中被分为两个流路而流过电流,由此根据所谓右手螺旋法则,产生环绕各流路的磁场。
如图5、图6所示,第一磁传感器120a配置在拱状部111的内侧,因此在第一磁传感器120a被施加环绕第一突出部112的磁场112e、环绕第二突出部113的磁场113e以及环绕延伸部114的磁场114e。由此,对第一磁传感器120a的磁阻元件施加的磁场增强,因此第一磁传感器120a对流过一次导体110的测定电流的灵敏度提高。
第二磁传感器120b配置在反向拱状部116的内侧,因此在第二磁传感器120b被施加环绕第三突出部117的磁场、环绕第四突出部118的磁场以及环绕延伸部119的磁场119e。由此,对第二磁传感器120b的磁阻元件施加的磁场增强,因此第二磁传感器120b对流过一次导体110的测定电流的灵敏度提高。
如图5所示,在延伸部114的背面侧的位置和延伸部119的表面侧的位置,X轴方向上的磁通量的朝向彼此成为相反方向。即,作用于第一磁传感器120a的磁通量的朝向和作用于第二磁传感器120b的磁通量的朝向相反,因此关于由流过一次导体110的测定对象的电流产生的磁场的强度,第一磁传感器120a的检测值的相位和第二磁传感器120b的检测值的相位为反相。因此,若将第一磁传感器120a检测出的磁场的强度作为正的值,则第二磁传感器120b检测出的磁场的强度成为负的值。
第一磁传感器120a的检测值和第二磁传感器120b的检测值通过计算部190进行运算。具体地,计算部190从第一磁传感器120a的检测值减去第二磁传感器120b的检测值。根据其结果,计算出流过一次导体110的测定对象的电流的值。
在本实施方式涉及的电流传感器100中,由于磁传感器单元160被插入到开口部110h,所以外部磁场源在物理上无法位于第一磁传感器120a与第二磁传感器120b之间。
因此,从外部磁场源对第一磁传感器120a施加的磁场中的检测轴的方向上的磁场分量的朝向,与从外部磁场源对第二磁传感器120b施加的磁场中的检测轴的方向上的磁场分量的朝向成为相同朝向。因此,若将第一磁传感器120a检测出的外部磁场的强度作为正的值,则第二磁传感器120b检测出的外部磁场的强度也成为正的值。
其结果是,通过计算部190从第一磁传感器120a的检测值减去第二磁传感器120b的检测值,从而几乎检测不到来自外部磁场源的磁场。即,可降低外部磁场的影响。
作为本实施方式的第一变形例,在第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b中,也可以将检测值为正的检测轴的方向设为彼此相反的方向(相反180°)。在该情况下,若将第一磁传感器120a检测出的外部磁场的强度作为正的值,则第二磁传感器120b检测出的外部磁场的强度成为负的值。
另一方面,关于由流过一次导体110的测定对象的电流产生的磁场的强度,第一磁传感器120a的检测值的相位和第二磁传感器120b的检测值的相位为同相。
在本变形例中,作为计算部190,代替差动放大器而使用加法器或加法放大器。关于外部磁场的强度,通过利用加法器或加法放大器将第一磁传感器120a的检测值和第二磁传感器120b的检测值相加,从而第一磁传感器120a的检测值的绝对值和第二磁传感器120b的检测值的绝对值被相减。由此,几乎检测不到来自外部磁场源的磁场。即,可降低外部磁场的影响。
另一方面,关于由流过一次导体110的电流产生的磁场的强度,通过利用加法器或加法放大器将第一磁传感器120a的检测值和第二磁传感器120b的检测值相加,从而计算出流过了一次导体110的测定对象的电流的值。
像这样,也可以在将第一磁传感器120a和第二磁传感器120b的输入输出特性设为彼此相反的极性的同时,代替差动放大器而使用加法器或加法放大器作为计算部。
本实施方式涉及的电流传感器100能够在通过提高第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自对流过一次导体110的测定电流的灵敏度来提高电流传感器100的灵敏度的同时,降低外部磁场的影响。
在本实施方式涉及的电流传感器100中,插入磁传感器单元160,使得嵌入到3条一次导体110各自的开口部110h,从而与一次导体110进行组合,因此构成开口部110h的部分以外的部分的一次导体110的形状以及配置是自由的,一次导体110的形状以及配置的自由度高,且能够简易地进行组装。
此外,能够分别降低相对于拱状部111的第一磁传感器120a的位置的偏差以及相对于反向拱状部116的第二磁传感器120b的位置的偏差,从而在提高电流传感器100的灵敏度的同时,降低测定精度的偏差。其结果是,能够提高电流传感器100的测定再现性以及量产性。此外,能够通过拱状部111以及反向拱状部116保护磁传感器单元160的构成部件不受外力的损害。
在本实施方式涉及的电流传感器100中,拱状部111的电阻值和反向拱状部116的电阻值大致相同,因此能够使由于测定电流流过一次导体110而造成的拱状部111的发热量和反向拱状部116的发热量相等。其结果是,能够使第一磁传感器120a的磁阻元件的周围的温度和第二磁传感器120b的磁阻元件的周围的温度大致相同,因此能够降低由磁阻元件的温度特性造成的电流传感器100的测定值的误差。
在本实施方式涉及的电流传感器100中,一方的流路部以及另一方的流路部形成在一个导体,且3条一次导体110各自由一个导体构成,因此电流传感器100的组装容易,此外,与3条一次导体110各自由两个导体构成的情况相比,能够削减部件件数而谋求低成本化。
在此,对本实施方式的第二变形例涉及的电流传感器进行说明。本实施方式的第二变形例涉及的电流传感器与实施方式1涉及的电流传感器100的不同仅在于,3条一次导体110中的一条一次导体110中的拱状部111和反向拱状部116在一次导体110的宽度方向(X轴方向)上的配置相反,因此关于与实施方式1涉及的电流传感器100同样的结构,不再重复说明。
图8是示出本发明的实施方式1的第二变形例涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。如图8所示,在本发明的实施方式1的第二变形例涉及的电流传感器中,3条一次导体110中的配置在中央的一次导体110中的拱状部111和反向拱状部116在一次导体110的宽度方向(X轴方向)上的配置相反。
在像这样配置了3条一次导体110的情况下,彼此邻接的一次导体110的拱状部111彼此或反向拱状部116彼此相邻。在彼此相邻的拱状部111彼此之间或反向拱状部116彼此之间,在3条一次导体110各自流过测定对象的电流,由此产生朝向彼此相反的磁场而相互抵消。因此,能够抑制在磁传感器的检测值中出现来自与对应的一次导体110邻接的一次导体110的磁场的影响。
(实施方式2)
以下,对本发明的实施方式2涉及的电流传感器进行说明。本实施方式涉及的电流传感器200与实施方式1涉及的电流传感器100的不同点主要在于,3条一次导体各自由两个导体构成,因此关于与实施方式1涉及的电流传感器100同样的结构,不再重复说明。
图9是示出本发明的实施方式2涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。如图9所示,在本发明的实施方式2涉及的电流传感器200中,一次导体210由两端彼此被相互电连接的两个导体构成。即,一次导体210包括测定对象的电流在长度方向(Y轴方向)上的中途被分流而流过的一方的流路部以及另一方的流路部。一方的流路部以及另一方的流路部各自具有曲部。
在两个导体中的作为一方的流路部的第一导体210a设置有作为曲部的拱状部111,在两个导体中的作为另一方的流路部的第二导体210b设置有作为曲部的反向拱状部116。第一导体210a和第二导体210b在一次导体210的宽度方向(X轴方向)上彼此空开间隔而在一次导体210的长度方向(Y轴方向)上平行地延伸,通过未图示的连接布线将两端相互连接。
在本实施方式涉及的电流传感器200中,也能够在使一次导体210的形状以及配置的自由度高且能够简易地组装的同时,提高灵敏度。
(实施方式3)
以下,对本发明的实施方式3涉及的电流传感器进行说明。本实施方式涉及的电流传感器300与实施方式2涉及的电流传感器200的不同点主要在于,在3条一次导体各自中,在第二导体上重叠第一导体而构成了一次导体,因此关于与实施方式2涉及的电流传感器200同样的结构,不再重复说明。
图10是示出本发明的实施方式3涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。图11是示出本发明的实施方式3涉及的电流传感器具备的一次导体的外观的立体图。
如图10、图11所示,在本发明的实施方式3涉及的电流传感器300中,一次导体310由两端彼此被相互电连接的两个导体构成。即,一次导体310包括测定对象的电流在长度方向(Y轴方向)上的中途被分流而流过的一方的流路部以及另一方的流路部。一方的流路部以及另一方的流路部各自具有曲部。在两个导体中的作为一方的流路部的第一导体310a设置有作为曲部的拱状部311,在两个导体中的作为另一方的流路部的第二导体310b设置有作为曲部的反向拱状部316。
第一导体310a和第二导体310b在一次导体310的长度方向(Y轴方向)上平行地延伸,且彼此相互重叠。彼此相互重叠的第一导体310a以及第二导体310b的两端部彼此被焊接而接合。在拱状部311以及反向拱状部316的内侧形成有开口部310h。即,从宽度方向(X轴方向)观察,形成有作为被一方的流路部的曲部和另一方的流路部的曲部包围的区域的开口部310h。
磁传感器单元160从一次导体310的宽度方向(X轴方向)上的一侧插入到3条一次导体310各自的开口部310h。从宽度方向(X轴方向)观察,框体150配置在由3条一次导体310的曲部包围的区域。在本实施方式中,从宽度方向(X轴方向)观察,框体150配置在被3条一次导体310的一方的流路部的曲部和另一方的流路部的曲部包围的区域。其结果是,框体150的长边方向沿着3条一次导体310各自的宽度方向(X轴方向)。
在本实施方式涉及的电流传感器300中,也能够在使一次导体310的形状以及配置的自由度高且能够简易地组装的同时,提高灵敏度。
(实施方式4)
以下,对本发明的实施方式4涉及的电流传感器进行说明。本实施方式涉及的电流传感器400与实施方式1涉及的电流传感器100的不同点主要在于,未设置反向拱状部,因此关于与实施方式1涉及的电流传感器100同样的结构,不再重复说明。
图12是示出本发明的实施方式4涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。如图12所示,在本发明的实施方式4涉及的电流传感器400中,一次导体410由一个导体构成。在一次导体410设置有作为曲部的拱状部411。从一次导体410的宽度方向(X轴方向)上的一侧插入磁传感器单元160,使得嵌入到3条一次导体410各自的拱状部411的内侧。从宽度方向(X轴方向)观察,框体150配置在由3条一次导体410的曲部包围的区域。
在本实施方式涉及的电流传感器400中,也能够在使一次导体410的形状以及配置的自由度高且能够简易地组装的同时,提高灵敏度。
(实施方式5)
以下,对本发明的实施方式5涉及的电流传感器进行说明。本实施方式涉及的电流传感器500与实施方式1涉及的电流传感器100的不同点主要在于,在框体设置有夹紧部,因此关于与实施方式1涉及的电流传感器100同样的结构,不再重复说明。
图13是示出本发明的实施方式5涉及的电流传感器的外观的立体图。图14是示出本发明的实施方式5涉及的电流传感器具备的磁传感器单元的外观的主视图。
如图13、14所示,本发明的实施方式5涉及的电流传感器500具备:各自流过测定对象的电流,并相互并列地配置的3条一次导体110;分别设置为与3条一次导体110中的任一个一次导体110相对应,并对由流过对应的一次导体110的测定对象的电流产生的磁场的强度进行检测的多个磁传感器;以及容纳多个磁传感器的一个框体550。此外,电流传感器500还具备装配3条一次导体110以及磁传感器单元560的底座180。
框体550具有大致长方体状的外形,由下部框体551和上部框体552构成。在上部框体552设置有与基板130连接的束线的导出口152p以及与3条一次导体110中的任一个一次导体110卡合的作为卡合部的夹紧部552s。导出口152p位于上部框体552的长边方向上的端部,并突出为筒状,使得与上部框体552的上表面正交。夹紧部552s位于与导出口152p邻接的位置,并在上部框体552的长边方向上延伸。在框体550插入到3条一次导体110各自的开口部110h的状态下,夹紧部552s对3条一次导体110中的位于一次导体110的宽度方向(X轴方向)上的最一侧(插入方向上的最后侧)的一次导体110进行夹持。由此,能够将磁传感器单元560和一次导体110相互固定。
在本实施方式涉及的电流传感器500中,也能够在使一次导体510的形状以及配置的自由度高且能够简易地组装的同时,提高灵敏度。此外,仅通过使磁传感器单元560在一次导体110的宽度方向(X轴方向)上移动并用夹紧部552s夹持一次导体110,就能够将磁传感器单元560装配在一次导体110,因此能够简易地组装电流传感器500,并且不需要设置贯通孔151h的空间,所以能够将磁传感器单元560小型化,进而,能够将电流传感器500小型化。
在此,对本实施方式的变形例涉及的电流传感器进行说明。本实施方式的变形例涉及的电流传感器与实施方式5涉及的电流传感器500的不同主要在于,框体的卡合部的结构,因此关于与实施方式5涉及的电流传感器500同样的结构,不再重复说明。
图15是示出本发明的实施方式5的变形例涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。如图15所示,在本发明的实施方式5的变形例涉及的电流传感器500a的磁传感器单元560a的框体,设置有与3条一次导体110中的任一个一次导体110a卡合的作为卡合部的两个凸缘部551a。两个凸缘部551a从上部框体552的两侧面分别突出为与上部框体552的侧面正交。
在两个凸缘部551a各自设置有未图示的贯通孔。在一次导体110a,在与凸缘部551a的贯通孔对应的位置设置有未图示的贯通孔。通过使插通了凸缘部551a的贯通孔以及一次导体110a的贯通孔的螺栓570与未图示的螺母进行螺合,从而能够对磁传感器单元560a和一次导体110a进行紧固。螺栓570以及螺母各自由非磁性材料构成。
在本实施方式的变形例涉及的电流传感器500a中,能够通过螺栓570以及螺母将磁传感器单元560a可靠地装配在一次导体110a。
(实施方式6)
以下,对本发明的实施方式6涉及的电流传感器进行说明。另外,实施方式6涉及的电流传感器600与实施方式1涉及的电流传感器100的不同主要在于,一方的流路部以及另一方的流路部的形状,因此对于与实施方式1涉及的电流传感器100同样的结构标注相同的附图标记,并不再重复其说明。
图16是示出本发明的实施方式6涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。图17是示出本发明的实施方式6涉及的电流传感器具备的一次导体的外观的立体图。图18是从箭头XVIII方向观察图17的一次导体的侧视图。
如图16~图18所示,本发明的实施方式6涉及的电流传感器600具备:各自流过测定对象的电流,并相互并列地配置的3条一次导体610;分别设置为与3条一次导体610中的任一个一次导体610相对应,并对由流过对应的一次导体610的测定对象的电流产生的磁场的强度进行检测的多个磁传感器;以及容纳多个磁传感器的一个框体。
3条一次导体610各自流过测定对象的电流,是如下的板状,即,包含表面以及背面,具有长度方向(Y轴方向)、与长度方向(Y轴方向)正交的宽度方向(X轴方向)、以及与长度方向(Y轴方向)和宽度方向(X轴方向)正交的厚度方向(Z轴方向)。3条一次导体610各自具有从宽度方向(X轴方向)观察在长度方向(Y轴方向)上的中途弯曲为包围框体的外周的至少一部分的曲部。3条一次导体610各自包括测定对象的电流在长度方向(Y轴方向)上的中途被分流而流过的一方的流路部以及另一方的流路部。一方的流路部以及另一方的流路部各自具有曲部。
从宽度方向(X轴方向)观察,3条一次导体610各自的一方的流路部的曲部611向一次导体610的表面侧鼓出。从宽度方向(X轴方向)观察,3条一次导体610各自的另一方的流路部的曲部617向一次导体610的背面侧鼓出。另一方的流路部的曲部617在一次导体610的宽度方向(X轴方向)上与一方的流路部的曲部611并排。从宽度方向(X轴方向)观察,形成有被一方的流路部的曲部611和另一方的流路部的曲部617包围的区域611h。狭缝616在一次导体610的宽度方向(X轴方向)上位于一次导体610的中央。
从一次导体610的宽度方向(X轴方向)观察,一方的流路部的曲部611以及另一方的流路部的曲部617各自具有半椭圆状的形状。一方的流路部的曲部611由第一突出部612和第二突出部613以及延伸部614构成,第一突出部612与第二突出部613相互隔开间隔,并从一次导体610的表面呈圆弧状突出,延伸部614在一次导体610的长度方向(Y轴方向)上延伸,并将第一突出部612和第二突出部613相连。另一方的流路部的曲部617由第三突出部618和第四突出部619以及延伸部615构成,第三突出部618与第四突出部619相互隔开间隔,并从一次导体610的背面呈圆弧状突出,延伸部615在一次导体610的长度方向(Y轴方向)上延伸,并将第三突出部618和第四突出部619相连。
在由一方的流路部的曲部611和另一方的流路部的曲部617形成的空间,插入磁传感器单元660。由此,从宽度方向(X轴方向)观察,第一磁传感器120a位于区域611h的内部,并且位于一方的流路部的曲部611的背面侧。从宽度方向(X轴方向)观察,第二磁传感器120b位于区域611h的内部,并且位于另一方的流路部的曲部617的表面侧。
本实施方式涉及的电流传感器600能够在通过提高第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自对流过一次导体610的测定对象的电流的灵敏度来提高电流传感器600的灵敏度的同时,降低外部磁场的影响。
在本实施方式涉及的电流传感器600中,一方的流路部的曲部611的电阻值和另一方的流路部的曲部617的电阻值大致相同,因此能够使由于测定对象的电流流过一次导体610而造成的一方的流路部的曲部611的发热量和另一方的流路部的曲部617的发热量相等。其结果是,能够使第一磁传感器120a的磁阻元件的周围的温度和第二磁传感器120b的磁阻元件的周围的温度大致相同,因此能够降低由磁阻元件的温度特性造成的电流传感器600的测定值的误差。
另外,磁传感器单元660的一部分也可以配置在由一方的流路部的曲部611和另一方的流路部的曲部617形成的空间的外侧。图19是示出本发明的实施方式6的变形例涉及的电流传感器的外观的立体图。图20是从箭头XX方向观察图19的电流传感器的侧视图。图21是从表面侧观察本发明的实施方式6的变形例涉及的电流传感器具备的磁传感器单元的基板的图。图22是从背面侧观察本发明的实施方式6的变形例涉及的电流传感器具备的磁传感器单元的基板的图。
如图19、20所示,本发明的实施方式6的变形例涉及的电流传感器600a具备一条一次导体610a和两条一次导体610以及磁传感器单元660a。从宽度方向(X轴方向)观察,磁传感器单元660a包括位于区域611h的内部的磁传感器容纳部660i、位于区域611h的外侧的电子部件容纳部660o、以及凸缘部660f。如图21、22所示,在位于电子部件容纳部660o的内部的部分的基板630的表面上,安装有电子部件640a、640b、641。电子部件640a、640b、641构成了运算电路。在位于磁传感器容纳部660i的内部的部分的基板630的背面上,安装有第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b。
在本实施方式中,相互空开间隔设置有由第一磁传感器120a、第二磁传感器120b以及电子部件640a、640b、641构成的3个部件组,使得与一条一次导体610a以及两条一次导体610分别对应。
在凸缘部660f设置有未图示的贯通孔。在一次导体610a,在与凸缘部660f的贯通孔对应的位置,设置有未图示的贯通孔。通过使插通了凸缘部660f的贯通孔以及一次导体610a的贯通孔的螺栓670和螺母680进行螺合,从而能够对磁传感器单元660a和一次导体610a进行紧固。螺栓670以及螺母680各自由非磁性材料构成。
在本发明的实施方式6的变形例涉及的电流传感器600a中,能够通过螺栓670以及螺母680将磁传感器单元660a可靠地装配在一次导体610a。此外,通过将构成运算电路的电子部件640a、640b、641配置在区域611h的外侧,从而能够减小区域611h。通过减小区域611h,从而能够减小一方的流路部的曲部611与第一磁传感器120a之间的距离、以及另一方的流路部的曲部617与第二磁传感器120b之间的距离,因此能够提高第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自的灵敏度。其结果是,能够在提高电流传感器600a的灵敏度的同时,降低外部磁场的影响。
(实施方式7)
以下,对本发明的实施方式7涉及的电流传感器进行说明。另外,实施方式7涉及的电流传感器700与实施方式1涉及的电流传感器100的不同主要在于,一方的流路部的曲部以及另一方的流路部的曲部的形状,因此对于与实施方式1涉及的电流传感器100同样的结构标注相同的附图标记,并不再重复其说明。
图23是示出本发明的实施方式7涉及的电流传感器的外观的立体图。图24是示出本发明的实施方式7涉及的电流传感器具备的一次导体的外观的立体图。图25是从箭头XXV方向观察图24的一次导体的侧视图。图26是从箭头XXVI方向观察图24的一次导体的顶视图。图27是从箭头XXVII方向观察图24的一次导体的主视图。
如图23~图27所示,本发明的实施方式7涉及的电流传感器700具备:各自流过测定对象的电流,并相互并列地配置的3条一次导体710;分别设置为与3条一次导体710中的任一个一次导体710相对应,并对由流过对应的一次导体710的测定对象的电流产生的磁场的强度进行检测的多个磁传感器;以及容纳多个磁传感器的一个框体。
3条一次导体710各自流过测定对象的电流,是如下的板状,即,包含表面以及背面,具有长度方向(Y轴方向)、与长度方向(Y轴方向)正交的宽度方向(X轴方向)、以及与长度方向(Y轴方向)和宽度方向(X轴方向)正交的厚度方向(Z轴方向)。3条一次导体710各自具有从宽度方向(X轴方向)观察在长度方向(Y轴方向)上的中途弯曲为包围框体的外周的至少一部分的曲部。3条一次导体710各自包括测定对象的电流在长度方向(Y轴方向)上的中途被分流而流过的一方的流路部以及另一方的流路部。一方的流路部以及另一方的流路部各自具有曲部。
在3条一次导体710各自中,另一方的流路部的曲部717在一次导体710的宽度方向(X轴方向)上与一方的流路部的曲部711并排。从宽度方向(X轴方向)观察,形成有被一方的流路部的曲部711和另一方的流路部的曲部717包围的区域711h。狭缝716在一次导体710的宽度方向(X轴方向)上位于一次导体710的中央。
一方的流路部的曲部711具有长度方向(Y轴方向)上的一端711a和另一端711b。另一方的流路部的曲部717具有长度方向(Y轴方向)上的一端717a和另一端717b。一方的流路部的曲部711的一端711a和另一方的流路部的曲部717的一端717a将狭缝716夹在中间而在宽度方向(X轴方向)上排列。一方的流路部的曲部711的另一端711b和另一方的流路部的曲部717的另一端717b将狭缝716夹在中间而在宽度方向(X轴方向)上排列。
长度方向(Y轴方向)上的一方的流路部的曲部711的一端711a和一方的流路部的曲部711的另一端711b在厚度方向(Z轴方向)上的位置彼此不同。长度方向(Y轴方向)上的另一方的流路部的曲部717的一端717a和另一方的流路部的曲部517的另一端717b在厚度方向(Z轴方向)上的位置彼此不同。长度方向(Y轴方向)上的一方的流路部的曲部711的一端711a和另一方的流路部的曲部717的一端717a在厚度方向(Z轴方向)上的位置彼此相等。长度方向(Y轴方向)上的一方的流路部的曲部711的另一端711b和另一方的流路部的曲部717的另一端717b在厚度方向(Z轴方向)上的位置彼此相等。
一方的流路部的曲部711包括将厚度方向(Z轴方向)上的一方的流路部的曲部711的一端711a的位置和一方的流路部的曲部711的另一端711b的位置相连的弯折部713。另一方的流路部的曲部717包括将厚度方向(Z轴方向)上的另一方的流路部的曲部717的一端717a的位置和另一方的流路部的曲部717的另一端717b的位置相连的弯折部718。一方的流路部的曲部711的弯折部713和另一方的流路部的曲部717的弯折部718在长度方向(Y轴方向)上位于相互隔开间隔的位置。
在本实施方式中,一方的流路部的曲部711包括:从一端711a起在长度方向(Y轴方向)上延伸的延伸部714;以及从延伸部714的长度方向(Y轴方向)上的端部起在厚度方向(Z轴方向)上呈直线状延伸而朝向另一端711b的弯折部713。即,一方的流路部的曲部711形成为阶梯状。延伸部714与一方的流路部的曲部711的一端711a相接。弯折部713与一方的流路部的曲部711的另一端711b相接。另外,弯折部713的形状不限于上述,也可以是,从宽度方向(X轴方向)观察,在与长度方向(Y轴方向)以及厚度方向(Z轴方向)各自交叉的方向上呈直线状延伸,还可以弯曲。
另一方的流路部的曲部717包括:从一端717a起在厚度方向(Z轴方向)上呈直线状延伸的弯折部718;以及从弯折部718的厚度方向(Z轴方向)上的端部起在长度方向(Y轴方向)上延伸而朝向另一端717b的延伸部715。即,另一方的流路部的曲部717形成为阶梯状。延伸部715与另一方的流路部的曲部717的另一端717b相接。弯折部718与另一方的流路部的曲部717的一端717a相接。另外,弯折部718的形状不限于上述,也可以是,从宽度方向(X轴方向)观察,在与长度方向(Y轴方向)以及厚度方向(Z轴方向)各自交叉的方向呈直线状延伸,还可以弯曲。
在由一方的流路部的曲部711和另一方的流路部的曲部717形成的空间,插入有磁传感器单元160。由此,从宽度方向(X轴方向)观察,第一磁传感器120a位于区域711h的内部,并且位于一方的流路部的曲部711的背面侧。从宽度方向(X轴方向)观察,第二磁传感器120b位于区域711h的内部,并且位于另一方的流路部的曲部717的表面侧。
本实施方式涉及的电流传感器700能够在通过提高第一磁传感器120a以及第二磁传感器120b各自对流过一次导体710的测定对象的电流的灵敏度来提高电流传感器700的灵敏度的同时,降低外部磁场的影响。
在本实施方式涉及的电流传感器700中,一方的流路部的曲部711的电阻值和另一方的流路部的曲部717的电阻值大致相同,因此能够使由于测定对象的电流流过一次导体710而造成的一方的流路部的曲部711的发热量和另一方的流路部的曲部717的发热量相等。其结果是,能够使第一磁传感器120a的磁阻元件的周围的温度和第二磁传感器120b的磁阻元件的周围的温度大致相同,因此能够降低由磁阻元件的温度特性造成的电流传感器700的测定值的误差。
另外,也可以在磁传感器单元160的框体设置有导体固定用的凸缘。图28是示出本发明的实施方式7的变形例涉及的电流传感器的外观的立体图。图29是从箭头XXIX方向观察图28的电流传感器的侧视图。
如图28、29所示,本发明的实施方式7的变形例涉及的电流传感器700a具备一条一次导体710a和两条一次导体710以及磁传感器单元760。在磁传感器单元760的框体,在设置有凸缘部760f的凸缘部760f,设置有未图示的贯通孔。在一次导体710a,在与凸缘部760f的贯通孔对应的位置,设置有未图示的贯通孔。通过使插通了凸缘部760f的贯通孔以及一次导体710a的贯通孔的螺栓770和螺母780进行螺合,从而能够对磁传感器单元760和一次导体710a进行紧固。螺栓770以及螺母780各自由非磁性材料构成。
在本发明的实施方式7的变形例涉及的电流传感器700a中,能够通过螺栓770以及螺母780将磁传感器单元760可靠地装配在一次导体710a。
(实施方式8)
以下,对本发明的实施方式8涉及的电流传感器进行说明。本实施方式涉及的电流传感器800与实施方式7涉及的电流传感器700的不同点主要在于,3条一次导体各自由两个导体构成,因此关于与实施方式7涉及的电流传感器700同样的结构,不再重复说明。
图30是示出本发明的实施方式8涉及的电流传感器具备的一次导体以及磁传感器单元的结构的立体图。如图30所示,在本发明的实施方式8涉及的电流传感器800中,一次导体810由两端彼此被相互电连接的两个导体构成。即,一次导体810包括测定对象的电流在长度方向(Y轴方向)上的中途被分流而流动的一方的流路部以及另一方的流路部。一方的流路部以及另一方的流路部各自具有曲部。
在两个导体中的作为一方的流路部的第一导体810a设置有曲部711,在两个导体中的作为另一方的流路部的第二导体810b设置有曲部717。第一导体810a和第二导体810b在一次导体810的宽度方向(X轴方向)上相互空开间隔而在一次导体810的长度方向(Y轴方向)上平行地延伸,通过未图示的连接布线将两端相互连接。
在本实施方式涉及的电流传感器800中,也能够在使一次导体810的形状以及配置的自由度高且能够简易地进行组装的同时,提高灵敏度。
在上述的实施方式的说明中,也可以将能够组合的结构相互进行组合。
应认为,本次公开的实施方式在所有方面均为例示,而不是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明示出,而是由权利要求书示出,旨在包含与权利要求书等同的意义以及范围内的所有的变更。
附图标记说明
2:检测轴,100、200、300、400、500、500a、600、600a、700、700a、800:电流传感器,110、110a、210、310、410、510、610、610a、710、710a、810:一次导体,110h、310h:开口部,111、311、411:拱状部,112、612:第一突出部,112e、113e、114e、119e:磁场,113、613:第二突出部,114、119、614、615、714、715:延伸部,115、616、716:狭缝,116、316:反向拱状部,117、618:第三突出部,118、619:第四突出部,120a:第一磁传感器,120b:第二磁传感器,130、630:基板,140a、140b、640a、640b、641:电子部件,150、550:框体,151、551:下部框体,151a:引导部,151h、180h:贯通孔,152、552:上部框体,152p:导出口,160、560、660、660a、760:磁传感器单元,170、570、670、770:螺栓,180:底座,190:计算部,210a、310a、810a:第一导体,210b、310b、810b:第二导体,517、611、617、711、717:曲部,551a、660f、760f:凸缘部,552s:夹紧部,611h、711h:包围的区域,660i:磁传感器容纳部,660o:电子部件容纳部,680、780:螺母,711a、717a:一端,711b、717b:另一端,713、718:弯折部。
Claims (8)
1.一种电流传感器,具备:
多个一次导体,各自流过测定对象的电流,并相互并列地配置;
多个磁传感器,分别设置为与所述多个一次导体中的任一个一次导体相对应,并对由流过对应的一次导体的测定对象的电流产生的磁场的强度进行检测;以及
一个框体,容纳所述多个磁传感器,
所述多个一次导体各自包含表面以及背面,具有长度方向、与该长度方向正交的宽度方向、以及与所述长度方向和所述宽度方向正交的厚度方向,并且具有从所述宽度方向观察在所述长度方向上的中途弯曲为包围所述框体的外周的至少一部分的曲部,
从所述宽度方向观察,所述框体配置在由所述多个一次导体的所述曲部包围的区域。
2.根据权利要求1所述的电流传感器,其中,
所述框体具有长边方向,
所述框体的所述长边方向沿着所述多个一次导体各自的所述宽度方向。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电流传感器,其中,
所述多个一次导体各自包括所述电流在所述长度方向上的中途被分流而流过的一方的流路部以及另一方的流路部,
所述一方的流路部以及所述另一方的流路部各自具有所述曲部,
从所述宽度方向观察,所述框体配置在被所述一方的流路部的所述曲部和所述另一方的流路部的所述曲部包围的区域。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的电流传感器,其中,
所述多个一次导体各自包括向所述一次导体的表面侧鼓出的所述曲部。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的电流传感器,其中,
所述多个一次导体各自包括向所述一次导体的背面侧鼓出的所述曲部。
6.根据权利要求3所述的电流传感器,其中,
所述一方的流路部的曲部以及所述另一方的流路部的曲部各自具有所述长度方向上的一端和另一端,
所述长度方向上的所述一方的流路部的曲部的一端和所述一方的流路部的曲部的另一端在所述厚度方向上的位置彼此不同,
所述长度方向上的所述另一方的流路部的曲部的一端和所述另一方的流路部的曲部的另一端在所述厚度方向上的位置彼此不同,
所述长度方向上的所述一方的流路部的曲部的一端和所述另一方的流路部的曲部的一端在所述厚度方向上的位置彼此相等,
所述长度方向上的所述一方的流路部的曲部的另一端和所述另一方的流路部的曲部的另一端在所述厚度方向上的位置彼此相等,
所述一方的流路部包括将所述厚度方向上的所述一方的流路部的曲部的所述一端的位置和所述一方的流路部的曲部的所述另一端的位置相连的弯折部,
所述另一方的流路部的曲部包括将所述厚度方向上的所述另一方的流路部的曲部的所述一端的位置和所述另一方的流路部的曲部的所述另一端的位置相连的弯折部,
所述一方的流路部的曲部的所述弯折部和所述另一方的流路部的曲部的所述弯折部在所述长度方向上位于相互隔开间隔的位置。
7.根据权利要求3或权利要求6所述的电流传感器,其中,
所述一方的流路部以及所述另一方的流路部形成在一个导体。
8.根据权利要求1至权利要求7中的任一项所述的电流传感器,其中,
所述框体具有与所述多个一次导体中的任一个一次导体卡合的卡合部。
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