CN109581026B - 电流传感器 - Google Patents

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Abstract

一种电流传感器，包括：主电流路径，主电流在该主电流路径中流动；副电流路径，副电流在该副电流路径中流动；磁检测元件，该磁检测元件检测磁检测方向上的磁场的强度，并且设置在作为副电流路径的一部分的检测对象部的周围；和磁屏蔽部件，该磁屏蔽部件设置为包围检测对象部和磁检测元件。电流传感器被配置为基于由磁检测元件检测的磁场的强度测量流经检测对象部的副电流的大小。副电流路径从主电流路径分支，并且具有比主电流路径的截面积小的截面积。

Description

电流传感器
技术领域
本发明涉及一种电流传感器。
背景技术
根据现有技术，已知一种电流传感器，该电流传感器包括：电流路径；磁检测元件，该磁检测元件设置在电流路径的周围；和磁屏蔽部件，该磁屏蔽部件被设置为包围电流路径和磁检测元件，并且该电流传感器基于由磁检测元件检测的磁场的强度测量流经电流路径的电流的大小(例如，参见专利文献1：JP-B-5993966和专利文献2：JP-B-5960403)。
专利文献1：JP-B-5993966
专利文献2：JP-B-5960403
在该类型的电流传感器中，当测量流经具有大截面积的电流路径的大电流的大小时，包围电流路径的磁屏蔽部件的尺寸由于电流路径的大截面积而增大。由于该原因，存在电流传感器的整体尺寸增大并且制造成本增加的问题。
发明内容
一个以上的实施例提供了一种电流传感器，即使当测量流经具有大截面积的电流路径的大电流的大小时，该电流传感器也能够防止尺寸的增大和制造成本的增加。
在方面(1)中，一个以上的实施例提供了一种电流传感器，包括：主电流路径，主电流在该主电流路径中流动；副电流路径，副电流在该副电流路径中流动；磁检测元件，该磁检测元件检测磁检测方向上的磁场的强度，并且设置在作为所述副电流路径的一部分的检测对象部的周围；和磁屏蔽部件，该磁屏蔽部件被设置为包围所述检测对象部和所述磁检测元件。所述电流传感器被配置为基于由所述磁检测元件检测的磁场的强度测量流经所述检测对象部的副电流的大小。所述副电流路径从所述主电流路径分支，并且具有比所述主电流路径的截面积小的截面积。所述主电流路径延伸的方向设定为第一方向，与所述第一方向正交并且沿着所述主电流路径的宽度方向延伸的方向设定为第二方向，并且与所述第一方向和所述第二方向正交且沿着所述主电流路径的厚度方向延伸的方向设定为第三方向。所述检测对象部至少在所述第二方向上延伸。所述磁检测元件检测仅在与所述第二方向正交的所述磁检测方向上的磁场的强度。
在方面(2)中，所述检测对象部沿着所述第二方向延伸。
在方面(3)中，所述电流传感器还包括多个磁检测元件。多个所述磁检测元件被定位为使得当计算多个所述磁检测元件的输出值的和或差时，消除包括在各个所述输出值中的与主电流产生的磁场不同的外部磁场。
在方面(4)中，所述检测对象部包括：第一部分，该第一部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸；第二部分，该第二部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的与所述第二方向的第一侧相反的第二侧延伸；和第三部分，该第三部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸。多个所述磁检测元件中的两个磁检测元件分别设置在对应于所述第一部分和所述第三部分的位置处，使得各个所述磁检测方向是所述第一方向。
在方面(5)中，所述检测对象部包括：第一部分，该第一部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸；第二部分，该第二部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的与所述第二方向的第一侧相反的第二侧延伸；和第三部分，该第三部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸。多个所述磁检测元件中的两个磁检测元件分别设置在所述第一部分与所述第二部分之间的第一中心位置以及所述第二部分与所述第三部分之间的第二中心位置处，使得多个所述磁检测元件中的各个磁检测元件的磁检测方向是所述第三方向。
在方面(6)中，所述主电流路径是在所述第二方向上具有宽度尺寸并且在所述第三方向上具有厚度尺寸的扁平板状的汇流条。所述宽度尺寸比所述厚度尺寸大。
在方面(7)中，所述副电流路径是形成在电路板上的引线框，并且一个以上的所述磁检测元件和所述磁屏蔽部件固定地设置在所述电路板上。
根据方面(1)，由磁屏蔽部件包围的副电流路径是具有比主电流路径的截面积小的截面积并且从主电流路径分支的电流路径。因此，与磁屏蔽部件包围主电流路径的方面相比，磁屏蔽部件能够小型化。另外，在副电流路径中流动比主电流小了对应于主电流路径与副电流路径的截面积的比率的量的副电流。因此，通过基于磁检测元件的输出值测量流经副电流路径的副电流的大小，能够根据测量的副电流的大小和截面积的比率计算流经主电流路径的主电流的大小。
然而，如在本构造的电流传感器中一样，当测量流经副电流路径的副电流时，存在这样的可能性：由流经主电流路径的主电流引起的磁场将作为干扰影响磁检测元件的输出值。就此而言，在本构造的电流传感器中，由于主电流路径在第一方向上延伸，所以在沿着主电流路径的周向(即，第二方向)上产生由主电流引起的磁场。另一方面，磁检测元件的磁检测方向设定在与第二方向(沿着检测对象部的周向)正交的方向上。因此，由流经主电流路径的主电流引起的磁场不作为干扰影响磁检测元件的输出值。
此外，在本构造的电流传感器中，副电流路径中的由磁屏蔽部件包围的检测对象部在至少在第二方向上具有分量的方向上延伸。因此，由流经检测对象部的副电流引起的在沿着检测对象部的周向的方向上产生的磁场是与第二方向正交并且沿着检测对象部的周向延伸的任意方向(即，磁检测方向)的分量，并且必要地包括与副电流的大小成比例的分量。因此，通过使用磁检测元件检测磁检测方向上的磁场的强度，能够测量副电流的大小。
如上所述，根据本构造的电流传感器，能够防止尺寸的增大和制造成本的增加，并且通过高精度地测量流经副电流路径的副电流的大小，能够提供一种电流传感器，该电流传感器能够精确地测量流经主电流路径的主电流的大小。
根据方面(2)，由于检测对象部沿着第二方向延伸，所以相比于检测对象部沿着与第二方向相交(至少在第二方向上具有分量)的方向延伸的情况，由流经检测对象部的副电流引起的磁场的磁检测方向上的分量的大小较大。因此，磁检测元件的输出值增大，并且提高了副电流的大小的测量精度。
根据方面(3)，多个磁检测元件的输出值的和或差不受与主电流引起的磁场分离的可能作为干扰的外部磁场的影响。换句话说，多个磁检测元件的输出值的和值或差值不受可能作为干扰的流经主电流路径的主电流引起的磁场和可能作为干扰的外部磁场的影响。结果，能够以极高的精度测量流经副电流路径的副电流的大小(因此，主电流的大小)。
根据方面(4)，通过取两个磁检测元件的输出值之和，确实地抵消包括在各个输出值中的外部磁场分量，并且输出值之和是各个输出值的绝对值的两倍(参见稍后描述的图5)。因此，能够基于两个磁检测元件的输出值之和以极高的精度测量流经副电流路径的副电流的大小(因此，主电流的大小)。
另外，流经检测对象部的第一部分和第三部分的副电流的方向与流经设置在检测对象部的第一部分与第三部分之间的第二部分的副电流的方向是相反的。由于该原因，由流经磁屏蔽部件收纳的第一部分和第三部分的副电流引起的磁场的方向与由流经第二部分的副电流引起的磁场的方向也是相反的。结果，由于在磁屏蔽部件中产生的磁滞减小，所以还能够防止由于存在磁滞而引起的电流传感器的测量精度的恶化。
根据方面(5)，通过取两个磁检测元件的输出值之差，可靠地抵消包括在各个输出值中的外部磁场分量，并且输出值之差是各个输出值的绝对值的两倍(参见稍后描述的图9)。因此，能够基于两个磁检测元件的输出值之差以极高的精度测量流经副电流路径的副电流的大小(因此，主电流的大小)。另外，由于减小了在磁屏蔽部件中发生的磁滞，与以上(4)的构造相似地，所以也能够防止由于存在磁滞而引起的电流传感器的测量精度的恶化。
根据方面(6)，能够使得主电流路径的第三方向上的尺寸比主电流路径的截面形状是圆形等的情况下小。因此，通过将副电流路径(检测对象部)设置在主电流路径的两个主面中的一个主面附近，能够进一步防止电流传感器的整体尺寸增大。
根据方面(7)，能够封装不包括主电流路径并且包括电路板的构成主电流路径的所有部件。因此，通过将封装的电流传感器的引线框连接到期望测量主电流的大小的主电流路径，并且通过测量流经引线框的副电流的大小，能够测量主电流的大小。
根据一个以上的实施例，能够提供一种电流传感器，即使在测量流经具有大截面积的电流路径的大电流的大小的情况下，该电流传感器也能够防止尺寸的增大和制造成本的增加。
以上已经简要描述了一个以上的实施例。此外，通过参考附图阅读下面描述的用于实施本发明的方面，本发明的详情将更加清晰。
附图说明
图1是示意性地图示出根据实施例的电流传感器的立体图。
图2是从z方向观看的图1所示的电流传感器的平面图。
图3是从x方向观看的图1所示的电流传感器的侧视图。
图4是从y方向观看的图1所示的电流传感器的侧视图。
图5是图示出由z坐标位于图3所示的z＝z1的位置处的副电流引起的磁场导致的y方向上的磁通量密度的关于y坐标的转变的实例的曲线。
图6是图示出由z坐标位于图3所示的z＝z1的位置处的外部磁场导致的y方向上的磁通量密度的关于y坐标的转变的实例的曲线。
图7是根据实施例的变型例的电流传感器的对应于图2的平面图。
图8是图7所示的电流传感器的对应于图3的侧视图。
图9是图示出对于图7所示的电流传感器，由z坐标位于图8所示的z＝z1的位置处的副电流引起的磁场导致的z方向上的磁通量密度的关于y坐标的转变的实例的曲线。
图10是图示出对于图7所示的电流传感器，由z坐标位于图8所示的z＝z1的位置处的外部磁场导致的z方向上的磁通量密度的关于y坐标的转变的实例的曲线。
参考标记列表
10：主电流路径
20：副电流路径
23：检测对象部
24：第一部分
25：第二部分
26：第三部分
30：磁检测元件
40：磁屏蔽部件
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述根据本发明的实施例的电流传感器(在下文中，也称为“本电流传感器”)。
(本电流传感器的构造)
如图1至4所示，电流传感器包括：主电流路径10；副电流路径20，该副电流路径20从主电流路径10分支；磁检测元件30，该磁检测元件30设置在副电流路径20的周围；和磁屏蔽部件40，该磁屏蔽部件40被设置为包围副电流路径20和磁检测元件30。在图1中，省略磁检测元件30的描述。实际上，这些部件设置在树脂外壳(未示出)中，并且被固定于树脂外壳等，从而维持预定的相对位置关系。本电流传感器是通过测量流经副电流路径20的副电流的大小而测量流经主电流路径10的主电流的大小的电流传感器。
在下文中，为了方便描述，限定了“x方向”、“y方向”和“z方向”，如图1等所示。x方向、y方向与z方向彼此正交。另外，可以将z方向上的正向称为“上”，并且将z方向上的负向称为“下”。x方向、y方向和z方向分别对应于本发明的“第二方向”、“第一方向”和“第三方向”。下面将依次描述构成本电流传感器的各个部件。
主电流路径10是扁平的汇流条(金属板)，该扁平的汇流条在y方向上直线延伸并且在x方向上的宽度尺寸大于在z方向上的厚度尺寸大。在主电流路径10中，如图2和3中的箭头所示，假设主电流在y方向的正向流动。
副电流路径20是从主电流路径10分支的具有矩形截面的电流路径(汇流条)。副电流路径20由与主电流路径10相同的金属材料制成。在该实例中，副电流路径20的一端21连接于主电流路径10的x方向侧的负向上的预定位置，并且另一端22连接于主电流路径10的下游侧(y方向的正向侧)的x方向的正向上的预定位置。即，主电流路径10的在y方向上的副电流路径20的一端21与另一端22之间的部分与副电流路径20构成并联电路。
副电流路径20具有比主电流路径10小的截面积。因此，在副电流路径20中，比主电流小了主电流路径10与副电流路径20的截面积比率相对应的量的副电流从一端21朝着另一端22流动，如图2和3中的箭头所示。
如图1至3所示，在副电流路径20中，在从主电流路径10向上以预定距离隔开的位置(在x-y平面中)处设置了在x方向上往复多次的同时在y方向上延伸的部分(在下文中，称为“检测对象部23”)。具体地，如图2所示，检测对象部23包括：第一部分24，该第一部分24沿着x方向延伸，以使副电流在x方向的正向上流动；第二部分25，该第二部分25位于第一部分24的在y方向上的正向，并且在x方向上延伸以使副电流在x方向的负向上流动；和第三部分26，该第三部分26位于第二部分25的在y方向上的正向，并且沿着x方向延伸以使副电流在x方向的正向上流动。
在该实例中，磁检测元件30是用于检测仅一个方向(磁检测方向)上的磁场强度的霍尔元件，并且如图2至4所示，磁检测元件30分别设置在以预定距离从副电流路径20的检测对象部23向上隔开的两个位置处。稍后将描述两个磁检测元件30的具体布置。
磁屏蔽部件40设置为包围副电流路径20的检测对象部23和两个磁检测元件30。具体地，磁屏蔽部件40具有：平板状的上壁部41，该平板状的上壁部41在y方向上延伸，从而沿着y方向横越副电流路径20的检测对象部23；和一对平板状的侧壁部42，该一对平板状的侧壁部42从上壁部41的在y方向上的两端部向下突出，并且形成为大致U状。以这种方式，磁屏蔽部件40包围具有比主电流路径10小的截面积并且从主电流路径10分支的副电流路径20。因此，与磁屏蔽部件40包围主电流路径10的方面相比，磁屏蔽部件40能够小型化。
设置磁屏蔽部件40以防止由本电流传感器周围的磁场引起的本电流传感器的测量精度的恶化。磁屏蔽部件40由具有小的残余磁通量密度的软磁性材料制成，诸如坡莫合金或硅铜。由于磁屏蔽部件40由软磁性材料制成，所以能够防止由磁屏蔽部件40的剩余磁化强度引起的本电流传感器的测量精度的恶化。
在本电流传感器中，实际上设置了电路板(未示出)，两个磁检测元件30固定于该电路板。在该电路板上，设置了用于基于两个磁检测元件30的输出值计算流经检测对象部23(因此，副电流路径20)的副电流的大小的控制装置(未示出)。该控制装置根据如此计算的副电流的大小和上述截面积的比率计算流经主电流路径10的主电流的大小。以上已经描述了该电流传感器的构造。
(两个磁检测元件的布置)
接着，将参考图2至6描述设置在副电流路径20的检测对象部23的周围从而由磁屏蔽部件40包围的两个磁检测元件30的布置。为了方面说明，如图2至4所示，选取以检测对象部23的第二部分25的x方向上的中心位置作为原点O的x、y、z坐标轴。
在本电流传感器中，为了精确地计算流经检测对象部23的副电流的大小，下面三个观点是重要的。
<观点1>
由在设置磁检测元件30的位置处流经检测对象部23的副电流引起的磁场方向与磁检测元件30的磁检测方向接近(更加优选地，一致)。
<观点2>
磁检测元件30的输出值不受可能作为干扰的“流经主电流路径10的主电流引起的磁场”的影响。
<观点3>
磁检测元件30的输出值不应该受到可能作为干扰的“与由主电流引起的磁场不同的外部磁场”(在下文中，简称为“外部磁场”)的影响。
为了满足全部以上三个观点，在本实例中，如图2至4所示，两个磁检测元件30分别设置在y方向上的对应于第一部分24和第三部分26的位置(y坐标是y1和y2)处(x坐标是0，并且z坐标是z1)。另外，两个磁检测元件30被设置为使得它们的磁检测方向与y方向一致。下面将依次描述以这种方式布置两个磁检测元件30满足以上三个观点的原因。
<观点1>
当副电流流经副电流路径20时，产生磁场，如图3中的磁力线所示。图3所示的磁力线表示仅由副电流引起的磁场的磁力线。从图3可知，在设置两个磁检测元件30的位置处，由副电流引起的磁场的方向与y方向一致。即，由副电流引起的磁场的方向与两个磁检测元件30中的各个磁检测元件的磁检测方向一致。结果，磁检测元件30的输出值的大小增大，并且相比于副电流引起的磁场的方向与磁检测元件30的磁检测方向相交的情况，能够精确地测量副电流的大小。
<观点2>
当主电流流经主电流路径10时，产生磁场，如图4中的磁力线所示。图4所示的磁力线图示出仅由主电流引起的磁场的磁力线。从图4可知，在设置两个磁检测元件30的部分处，由主电流引起的磁场的方向与x方向一致。即，由主电流引起的磁场的方向与两个磁检测元件30中的各个磁检测元件的磁检测方向(＝y方向)正交。因此，两个磁检测元件30中的各个磁检测元件的输出值不受可能作为干扰的“流经主电流路径10的主电流引起的磁场”的影响。结果，能够防止由于“流经主电流路径10的主电流引起的磁场”导致的副电流的大小的测量精度的恶化。
<观点3>
图5图示出当副电流在副电流路径20中流动时(当x坐标是0，并且z坐标是z1时)仅由副电流引起的磁场导致的y方向上的磁通量密度By的关于y坐标的转变的实例。从图5可知，在设置两个磁检测元件30的两个位置处(y坐标是y1和y2)，y方向上的磁通量密度By的绝对值最大，并且极性一致。
图6图示出由外部磁场引起的(在x坐标是0并且z坐标是z1的情况下)y方向上的磁通量密度By的关于y坐标的转变的实例，曲线Hx图示出当仅x方向上的外部磁场作用时的转变，曲线Hy图示出当仅y方向上的外部磁场作用时的转变，并且曲线Hz图示出在仅z方向上的外部磁场作用的情况下的转变。从图6可知，在设置两个磁检测元件30的两个位置(y坐标是y1和y2)处，由x方向和y方向上的外部磁场引起的y方向上的磁通量密度By基本为零。另一方面，由z方向上的外部磁场引起的y方向上的磁通量密度By是带有不同极性和基本相同的绝对值的大值。
如上所述，两个磁检测元件30的各自的输出值受到z方向上的外部磁场的影响。然而，通过取两个磁检测元件30的输出值之和，可靠地消除了包括在各个输出值中的z方向上的外部磁场分量，并且输出值之和的绝对值是各个输出值的绝对值的两倍。换句话说，两个磁检测元件30的各自的输出值之和不受可能作为干扰的外部磁场的影响，并且具有大的绝对值。因此，在本实例中，通过基于两个磁检测元件30的输出值之和计算在副电流路径20中流动的副电流的大小，能够防止由于外部磁场引起的副电流的大小的测量精度的恶化。
如上所述，在图2至4所示的电流传感器中(即，两个磁检测元件30设置为使得在y方向上的对应于第一部分24和第三部分26的位置处，各自的磁检测方向与y方向一致)，通过基于两个磁检测元件30的输出值之和计算流经检测对象部23的副电流的大小，满足前述三个观点。结果，能够精确地计算流经检测对象部23的副电流的大小(因此，流经主电流路径10的主电流的大小)。
如上所述，根据本电流传感器，由磁屏蔽部件40包围的副电流路径20是具有比主电流路径10小的截面积并且从主电流路径10分支的电流路径。因此，与磁屏蔽部件40包围主电流路径10的方面相比，磁屏蔽部件40能够小型化。另外，在副电流路径20中流动有比主电流小了对应于主电流路径10与副电流路径20的截面积比率的量的副电流。因此，通过基于磁检测元件30的输出值测量流经副电流路径20的副电流的大小，能够根据测量的副电流的大小和前述截面积的比率计算流经主电流路径10的主电流的大小。
此外，在本电流传感器中，通过基于两个磁检测元件30的输出值之和计算流经检测对象部23的副电流的大小而满足上述三个观点。结果，能够精确地计算流经检测对象部23的副电流的大小(因此，流经主电流路径10的主电流的大小)。
此外，在本电流传感器中，从图3可知，流经检测对象部23的第一部分24和第三部分26的副电流的方向与流经设置在检测对象部23的第一部分24与第三部分26之间的第二部分25的副电流的方向互相相反。因此，在磁屏蔽部件40中，由流经第一部分24和第三部分26的副电流引起的磁场方向与由流经第二部分25的副电流引起的磁场方向也互相相反。结果，由于在磁屏蔽部件40中发生的磁滞减小，所以还能够防止由于存在磁滞而引起的电流传感器的测量精度的恶化。
需要注意的是，本发明不限于以上各个实施例，并且能够在本发明的范围内采用各种变型例。例如，本发明不限于上述实施例，并且可以适当地修改、改进等。另外，只要能够实现本发明，则上述实施例中的各个构成元件的材料、形状、尺寸、数量、布置位置等是任意的，并且不受限制。
例如，在上述实施例中，如图2至4所示，两个磁检测元件30设置在y方向上的对应于第一部分24和第三部分26的位置处(y坐标是y1和y2)，使得它们各自的磁检测方向与y方向一致。另一方面，如图7和8所示，两个磁检测元件30能够设置在y方向上的第一部分24与第二部分25之间的中心位置(y坐标是y3)以及第二部分25与第三部分26之间的中心位置(y坐标是y4)，使得各自的磁检测方向与z方向一致。即使在图7和8所示的实施例的情况下，也满足以上三个观点。下面将描述该点。
<观点1>
当副电流流经副电流路径20时，产生磁场，如图8中的磁力线所示。图8所示的磁力线表示仅由副电流引起的磁场的磁力线。从图8可知，在设置两个磁检测元件30的位置处，由副电流引起的磁场的方向与z方向一致。即，由副电流引起的磁场的方向与两个磁检测元件30中的各个磁检测元件的磁检测方向一致。结果，相比于由副电流引起的磁场的方向与磁检测元件30的磁检测方向相交的情况，磁检测元件30的输出值的大小增大，并且能够精确地测量副电流的大小。
<观点2>
当主电流流经主电流路径10时，产生磁场，如图4中的磁力线所示。图4所示的磁力线图示出仅由主电流引起的磁场的磁力线。从图4可知，在设置两个磁检测元件30的位置处，由主电流引起的磁场的方向与x方向一致。即，由主电流引起的磁场的方向与两个磁检测元件30中的各个磁检测元件的磁检测方向(＝z方向)正交。因此，两个磁检测元件30中的各个磁检测元件的输出值不受可能作为干扰的“由流经主电流路径10的主电流引起的磁场”的影响。结果，能够防止由于“流经主电流路径10的主电流引起的磁场”导致的副电流的大小的测量精度的恶化。
<观点3>
图9是图示出当副电流在副电流路径20中流动时仅由副电流引起的磁场导致的(在x坐标是0并且z坐标是z1的情况下)z方向上的磁通量密度Bz的关于y坐标的转变的实例。从图9可知，在设置两个磁检测元件30的两个位置处(y坐标是y3和y4)，z方向上的磁通量密度Bz的绝对值最大并且极性相反。
图10图示出由外部磁场引起的(在x坐标是0并且z坐标是z1的情况下)z方向上的磁通量密度Bz的关于y坐标的转变的实例，曲线Hx图示出仅x方向上的外部磁场作用的情况下的实例，曲线Hy图示出当仅y方向上的外部磁场作用时的转变，并且曲线Hz图示出在仅z方向上的外部磁场作用的情况下的转变。从图10可知，在设置两个磁检测元件30的两个位置处(y坐标是y3和y4)，由x方向和y方向上的外部磁场引起的z方向上的磁通量密度Bz基本为零。另一方面，由z方向上的外部磁场引起的z方向上的磁通量密度Bz是带有相同极性和基本相同的绝对值的大值。
如上所述，两个磁检测元件30的各个输出值受到z方向上的外部磁场的影响。然而，通过取两个磁检测元件30的输出值之差，可靠地抵消包括在各个输出值中的z方向上的外部磁场分量，并且输出值之差的绝对值是各个输出值的绝对值的两倍。换句话说，两个磁检测元件30的输出值之差不受可能作为干扰的外部磁场的影响，并且绝对值是大值。由于该原因，在图7和8所示的实例中，通过基于两个磁检测元件30的输出值之差计算在副电流路径20流动的副电流的大小，能够防止由于外部磁场引起的副电流的大小的测量精度的恶化。
如上所述，在图7和8所示的实例中(即，两个磁检测元件30设置在y方向上的第一部分24与第二部分25之间的中心位置以及第二部分25与第三部分26之间的中心位置处，使得各个磁检测方向与z方向一致)，通过基于两个磁检测元件30的输出值之差计算流经检测对象部23的副电流，满足以上三个观点。结果，能够精确地计算流经检测对象部23的副电流的大小(因此，流经主电流路径10的主电流的大小)。
此外，在以上实施例中，副电流路径20的检测对象部23(第一至第三部分24至26)沿着x方向延伸。另一方面，副电流路径20的检测对象部23(第一至第三部分24至26)可以在与x方向相交的方向上延伸(至少在x方向上具有分量)。
此外，在以上实施例中，磁检测元件30的磁检测方向与y方向或z方向一致，但是磁检测方向可以是与x方向正交并且沿着检测对象部23的周向的任意方向。结果，磁检测元件30的输出值不受可能作为干扰的“流经主电流路径10的主电流引起的磁场”的影响。
此外，在上述实施例中，设置两个磁检测元件30作为磁检测元件，但是可以设置三个以上的磁检测元件，以得到与以上实施例相同的作用和效果。另一方面，可以设置单个磁检测元件30。然而，在该情况下，由于单个磁检测元件30的输出值受到可能作为干扰的外部磁场的影响，所以副电流的大小的测量精度降低。
此外，副电流路径20是形成在电路板上的引线框，并且磁检测元件30和磁屏蔽部件40可以固定地设置在电路板上。在这种情况下，能够使用包括电路板的树脂外壳等封装除了主电流路径10之外的构成的电流传感器的所有部件。因此，通过将封装的电流传感器的引线框连接于期望测量主电流大小的主电流路径，并且通过测量流经引线框的副电流的大小，能够测量主电流的大小。
此外，在以上实施例中，主电流路径10由汇流条(平板状的金属板)形成。另一方面，主电流路径10可以是具有圆形截面的粗电线(无论是单线还是双线)。此外，副电流路径20的端部在主电流路径10中的连接位置(分支和结合位置)可以是主电流路径10中的任意位置。
这里，将在下面的(1)至(7)中简要概括和列出上述根据本发明的实施例的电流传感器的特征。
(1)一种电流传感器，包括：
主电流路径(10)，主电流在该主电流路径中流动；
副电流路径(20)，副电流在该副电流路径中流动；
磁检测元件(30)，该磁检测元件检测磁检测方向上的磁场的强度，并且设置在作为所述副电流路径(20)的一部分的检测对象部(23)的周围；和
磁屏蔽部件(40)，该磁屏蔽部件设置为包围所述检测对象部(23)和所述磁检测元件(30)，
其中，所述电流传感器被配置为基于由所述磁检测元件(30)检测的磁场的强度测量流经所述检测对象部(23)的副电流的大小，
其中，所述副电流路径(20)从所述主电流路径(10)分支，并且具有比所述主电流路径(10)的截面积小的截面积，
其中，所述主电流路径(10)延伸的方向设定为第一方向，与所述第一方向正交并且沿着所述主电流路径(10)的宽度方向延伸的方向设定为第二方向，并且与所述第一方向和所述第二方向正交且沿着所述主电流路径(10)的厚度方向延伸的方向设定为第三方向，
其中，所述检测对象部(23)至少在所述第二方向上延伸，并且
其中，所述磁检测元件(30)检测仅在与所述第二方向正交的所述磁检测方向上的磁场的强度。
(2)在以上(1)中描述的电流传感器，
其中，所述检测对象部(23)沿着所述第二方向延伸。
(3)在以上(1)或(2)中描述的电流传感器，
其中，所述电流传感器还包括多个磁检测元件(30)，并且
其中，多个所述磁检测元件(30)被定位为使得当计算多个所述磁检测元件(30)的输出值的和或差时，消除包括在各个所述输出值中的与主电流产生的磁场不同的外部磁场。
(4)在以上(3)中描述的电流传感器，
其中，所述检测对象部(23)包括：第一部分(24)，该第一部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸；第二部分(25)，该第二部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的与所述第二方向的第一侧相反的第二侧延伸；和第三部分(26)，该第三部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸，并且
其中，多个所述磁检测元件(30)中的两个磁检测元件分别设置在对应于所述第一部分(24)和所述第三部分(26)的位置处，使得各个所述磁检测方向是所述第一方向。
(5)在以上(3)中描述的电流传感器，
其中，所述检测对象部(23)包括：第一部分(24)，该第一部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸；第二部分(25)，该第二部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的与所述第二方向的第一侧相反的第二侧延伸；和第三部分(26)，该第三部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸，并且
其中，多个所述磁检测元件(30)中的两个磁检测元件分别设置在所述第一部分(24)与所述第二部分(26)之间的第一中心位置以及所述第二部分(25)与所述第三部分(26)之间的第二中心位置处，使得多个所述磁检测元件(30)中的各个磁检测元件的磁检测方向是所述第三方向。
(6)在以上(1)至(5)的任意一项中描述的电流传感器，
其中，所述主电流路径(10)是在所述第二方向上具有宽度尺寸并且在所述第三方向上具有厚度尺寸的扁平板状的汇流条，并且
其中，所述宽度尺寸比所述厚度尺寸大。
(7)在以上(1)至(6)的任意一项中描述的电流传感器，
其中，所述副电流路径(20)是形成在电路板上的引线框，并且一个以上的所述磁检测元件(30)和所述磁屏蔽部件(40)固定地设置在所述电路板上。

Claims (8)

1.一种电流传感器，包括：
主电流路径，主电流在该主电流路径中流动；
副电流路径，副电流在该副电流路径中流动；
磁检测元件，该磁检测元件检测磁场在磁检测方向上的强度，并且设置在作为所述副电流路径的一部分的检测对象部的周围；和
磁屏蔽部件，该磁屏蔽部件被设置为包围所述检测对象部和所述磁检测元件，
其中，所述电流传感器被配置为，基于由所述磁检测元件检测的磁场的强度，测量流经所述检测对象部的所述副电流的大小，
其中，所述副电流路径从所述主电流路径分支，并且具有比所述主电流路径的截面面积小的截面面积，
其中，所述主电流路径延伸的方向设定为第一方向，与所述第一方向正交并且沿着所述主电流路径的宽度方向延伸的方向设定为第二方向，并且与所述第一方向和所述第二方向正交且沿着所述主电流路径的厚度方向延伸的方向设定为第三方向，
其中，所述检测对象部至少在所述第二方向上延伸，
其中，所述磁检测元件检测所述磁场的仅在与所述第二方向正交的所述磁检测方向上的强度，
其中，所述电流传感器还包括多个磁检测元件，
其中，所述多个磁检测元件被定位为，使得当计算所述多个磁检测元件的输出值的和或差时，消除包括在各所述输出值中的与所述主电流产生的磁场不同的外部磁场，
其中，所述检测对象部包括：第一部分，该第一部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸；第二部分，该第二部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的与所述第二方向的第一侧相反的第二侧延伸；和第三部分，该第三部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸，并且
其中，所述多个磁检测元件中的两个磁检测元件分别设置在对应于所述第一部分和所述第三部分的位置处，使得每个所述磁检测方向均是所述第一方向。
2.根据权利要求1所述的电流传感器，
其中，所述检测对象部沿着所述第二方向延伸。
3.根据权利要求1或2所述的电流传感器，
其中，所述主电流路径是在所述第二方向上具有宽度尺寸并且在所述第三方向上具有厚度尺寸的扁平板状的汇流条，并且
其中，所述宽度尺寸比所述厚度尺寸大。
4.根据权利要求1或2所述的电流传感器，
其中，所述副电流路径是形成在电路板上的引线框，并且一个以上的所述磁检测元件和所述磁屏蔽部件固定地设置在所述电路板上。
5.一种电流传感器，包括：
主电流路径，主电流在该主电流路径中流动；
副电流路径，副电流在该副电流路径中流动；
磁检测元件，该磁检测元件检测磁场在磁检测方向上的强度，并且设置在作为所述副电流路径的一部分的检测对象部的周围；和
磁屏蔽部件，该磁屏蔽部件被设置为包围所述检测对象部和所述磁检测元件，
其中，所述电流传感器被配置为，基于由所述磁检测元件检测的磁场的强度，测量流经所述检测对象部的所述副电流的大小，
其中，所述副电流路径从所述主电流路径分支，并且具有比所述主电流路径的截面面积小的截面面积，
其中，所述主电流路径延伸的方向设定为第一方向，与所述第一方向正交并且沿着所述主电流路径的宽度方向延伸的方向设定为第二方向，并且与所述第一方向和所述第二方向正交且沿着所述主电流路径的厚度方向延伸的方向设定为第三方向，
其中，所述检测对象部至少在所述第二方向上延伸，
其中，所述磁检测元件检测所述磁场的仅在与所述第二方向正交的所述磁检测方向上的强度，
其中，所述电流传感器还包括多个磁检测元件，
其中，所述多个磁检测元件被定位为，使得当计算所述多个磁检测元件的输出值的和或差时，消除包括在各所述输出值中的与所述主电流产生的磁场不同的外部磁场，
其中，所述检测对象部包括：第一部分，该第一部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸；第二部分，该第二部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的与所述第二方向的第一侧相反的第二侧延伸；和第三部分，该第三部分沿着所述副电流流动的所述第二方向朝着所述第二方向的第一侧延伸，并且
其中，所述多个磁检测元件中的两个磁检测元件分别设置在所述第一部分与所述第二部分之间的第一中心位置以及所述第二部分与所述第三部分之间的第二中心位置处，使得所述多个磁检测元件中的各个磁检测元件的磁检测方向均是所述第三方向。
6.根据权利要求5所述的电流传感器，
其中，所述检测对象部沿着所述第二方向延伸。
7.根据权利要求5或6所述的电流传感器，
其中，所述主电流路径是在所述第二方向上具有宽度尺寸并且在所述第三方向上具有厚度尺寸的扁平板状的汇流条，并且
其中，所述宽度尺寸比所述厚度尺寸大。
8.根据权利要求5或6所述的电流传感器，
其中，所述副电流路径是形成在电路板上的引线框，并且一个以上的所述磁检测元件和所述磁屏蔽部件固定地设置在所述电路板上。
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