CN110050196B - 电流传感器 - Google Patents
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Abstract
电流传感器将在至少两个电流路径(40)中分别流动的电流分别地检测,具备至少两个相,该相包含磁检测元件(10)以及对置配置的一对第1磁屏蔽件(20,21)和第2磁屏蔽件(30),磁检测元件(10)检测从电流路径产生的磁场并将其转换为电信号,一对第1磁屏蔽件(20,21)和第2磁屏蔽件(30)将电流路径和磁检测元件夹入。各相中,第1磁屏蔽件、电流路径、磁检测元件、第2磁屏蔽件以该顺序层叠,至少两个相在与层叠方向正交的方向上配置,在相邻的相的第1磁屏蔽件间设有第1空隙(X1),在相邻的相的第2磁屏蔽件间设有第2空隙(X2)。为了抑制从第1空隙朝向磁检测元件的漏磁场和从第2空隙朝向磁检测元件的漏磁场到达磁检测元件,第1空隙和第2空隙的至少一方被进行了调整,以使得两漏磁场彼此相抵消。
Description
相关申请的相互参照
本申请基于2016年12月12日申请的日本申请第2016-240591号,这里引用其记载内容。
技术领域
本发明涉及检测从电流路径产生的磁场并将其转换为电信号、检测在电流路径中流过的电流的电流传感器。
背景技术
以往,作为电流传感器的一例,有专利文献1中公开的电流检测系统。电流检测系统具有3组磁性板、与它们对应的3个母线(bus bar)以及3个半导体基板。半导体基板形成有将磁通转换为电信号的磁电转换元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-194472号公报
上述电流检测系统中,3组磁性板(以下称作磁屏蔽件)相邻地配置。并且,在各组的对置配置的磁屏蔽件间,配置母线和半导体基板。由此,电流检测系统的相邻的磁屏蔽件彼此被分断。另外,以下,将1组磁性板以及在1组磁性板中夹入的母线和半导体基板还称作相。由此,可以说,上述电流检测系统将三个相相邻地配置。
这样构成的电流检测系统,当对某个相的母线通过例如1200A等的比较大的电流,则从该母线产生磁场。该磁场在与母线对置配置的磁屏蔽件内部集中,被传递到邻相的磁屏蔽件。但是,朝向邻相的磁屏蔽件的磁场的一部分有从与邻相的屏蔽件间空隙泄漏的情况。也就是说,电流检测系统有可能从与邻相的屏蔽件间空隙产生漏磁场。由此,在电流检测系统中,若产生漏磁场,则有邻相的磁转换元件感测到该漏磁场、产生电流的检测误差的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供能够以高精度检测电流的电流传感器。
根据本发明的第一实施方式,一种电流传感器,将在至少两个电流路径的各自中流过的电流分别地检测,具备至少两个相,该相包括:磁检测元件,与一个电流路径对置配置,将从电流路径产生的磁场进行检测并转换为电信号;以及对置配置的一对第1磁屏蔽件和第2磁屏蔽件,用来遮蔽外部对磁检测元件的磁场,将电流路径与磁检测元件夹入;各相依次层叠有第1磁屏蔽件、电流路径、磁检测元件、第2磁屏蔽件,至少两个相沿与层叠方向正交的方向配置,在相邻的相的第1磁屏蔽件间设有第1空隙,并且,在相邻的相的第2磁屏蔽件间设有第2空隙,为了抑制从第1空隙朝向磁检测元件的漏磁场和从第2空隙朝向磁检测元件的漏磁场到达磁检测元件,第1空隙和第2空隙的至少一方被进行了调整,以使得两漏磁场彼此相抵消。
这样,为了抑制从第1空隙朝向磁检测元件的漏磁场和从第2空隙朝向磁检测元件的漏磁场到达磁检测元件,以使两漏磁场彼此抵消的方式调整了第1空隙和第2空隙的至少一方。因此,本发明即使是从第1空隙和第2空隙朝向磁检测元件产生了漏磁场的情况下也能够抑制磁检测元件感测到该漏磁场,因此能够高精度地检测电流。
根据本发明的第二实施方式,在第一实施方式的电流传感器中,具备至少三个相,在至少三个相中,两个相与被两个相夹着的中间相沿与层叠方向正交的方向配置,第1空隙和第2空隙的至少一方被进行了调整,以使得从第1空隙朝向中间相的磁检测元件的漏磁场和从第2空隙朝向中间相的磁检测元件的漏磁场在中间相的磁检测元件的位置抵消。
这样,调整了第1空隙和第2空隙的至少一方,以使得从第1空隙朝向磁检测元件的漏磁场和从第2空隙朝向磁检测元件的漏磁场在中间相的磁检测元件的位置抵消。因此,即使是从第1空隙和第2空隙朝向中间相的磁检测元件产生了漏磁场的情况也能够抑制中间相的磁检测元件感测到该漏磁场,因此能够高精度地检测电流。
根据本发明的第三实施方式,电流传感器,将在电流路径的各自中流过的电流分别地检测,具备至少三个相,该相包括:磁检测元件,与电流路径对置配置,将从电流路径产生的磁场进行检测并转换为电信号;以及对置配置的一对第1磁屏蔽件和第2磁屏蔽件,用来遮蔽外部对磁检测元件的磁场,将电流路径与磁检测元件夹入,各相依次层叠有第1磁屏蔽件、电流路径、磁检测元件、第2磁屏蔽件,至少三个相中,两个相与被两个相夹着的中间相沿与层叠方向正交的方向配置,在相邻的相的第1磁屏蔽件间设有第1空隙,并且,在相邻的相的第2磁屏蔽件间设有第2空隙,为了使从第1空隙朝向中间相的磁检测元件的漏磁场和从第2空隙朝向中间相的磁检测元件的漏磁场在中间相的磁检测元件的位置抵消,中间相的磁检测元件与产生漏磁场的第1磁屏蔽件的间隔以及中间相的磁检测元件与产生漏磁场的第2磁屏蔽件的间隔中的至少一方被进行了调整。
这样,从第1空隙朝向磁检测元件的漏磁场和从第2空隙朝向磁检测元件的漏磁场在中间相的磁检测元件的位置抵消。具体而言,调整了中间相的磁检测元件与产生漏磁场的第1磁屏蔽件的间隔以及中间相的磁检测元件与产生漏磁场的第2磁屏蔽件的间隔的至少一方。因此,即使是从第1空隙和第2空隙朝向中间相的磁检测元件产生了漏磁场的情况下也能够抑制中间相的磁检测元件感测到该漏磁场,因此能够高精度地检测电流。
附图说明
关于本发明的上述目的及其他目的、特征、优点,参照附图并通过以下详细描述会更加明确。
图1是表示第1实施方式的电流传感器的概略结构的立体图。
图2是表示第1实施方式的电流传感器的概略结构的平面图。
图3是沿着图2的III-III线的剖面图。
图4是表示变形例的电流传感器的概略结构的剖面图。
图5是表示第2实施方式的电流传感器的概略结构的剖面图。
图6是表示第3实施方式的电流传感器的概略结构的剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图,说明用于实施本发明的多个形态。各形态中,有时对于与在先前的形态中说明过的事项对应的部分赋予同一参照符号而省略重复的说明。各形态中,仅说明结构的一部分的情况下,关于结构的其他部分,能够参照并适用先前说明过的其他形态。
另外,以下,将相互正交的3个方向表示为X方向、Y方向、Z方向。此外,将由X方向和Y方向规定的平面表示为XY平面,将由X方向和Z方向规定的平面表示为XZ平面,将由Y方向和Z方向规定的平面表示为YZ平面。
(第1实施方式)
利用图1、图2、图3,对于本实施方式的电流传感器100进行说明。电流传感器100例如与将直流电转换为三相交流电的逆变器和被来自逆变器的三相交流电驱动的电动发电机(motor generator)一起搭载在车辆中。并且,电流传感器100检测在逆变器与电动发电机之间流过的电流。详细而言,电流传感器100分别地检测在将逆变器与电动发电机电连接的三个母线40中分别流过的电流。电流传感器100能够采用例如不需要集磁核的无核电流传感器。
此外,电流传感器100具备三个相P1~P3,这将在后面说明。该各相P1~P3分别对应于逆变器与电动发电机之间的各相而设置。另外,母线40相当于电流路径。流过母线40的电流也可以称作被检测电流。
此外,逆变器将被升压电路升压后的直流电转换为三相交流电,并向电动发电机供给。并且,电流传感器100除了检测三相的电流的结构以外,可以还具有检测在升压电路与逆变器之间流过的电流的结构。本实施方式中,如图1所示,采用除了三个相P1~P3以外还包含两个相的电流传感器100。但是,本实施方式具备三个相P1~P3即可。由此,以下,主要对于三个相P1~P3进行说明。由此,图2、图3中,仅图示了电流传感器100中的三个相P1~P3。此外,图1中,仅对第1相P1图示了母线40。
本实施方式中,作为一例,采用了包含第1端部41、第2端部43以及被两端部夹着的中间部42的母线40。母线40例如呈将板状的导电性部件弯曲了的形状。此外,关于母线40,例如,第1端部41是电动发电机侧的端部,第2端部43是逆变器侧的端部。中间部42是第1端部41与第2端部43之间的部位,是后面说明的第1磁屏蔽件20和第2磁屏蔽件30所夹着的部位。但是,母线40的结构不限于此。
电流传感器100如图1~图3所示,具备第1相P1、第2相P2、第3相P3。三个相P1~P3具有相同的结构。因此,这里,作为一例,利用第2相P2进行说明。
第2相P2包含一个与母线40对置配置、检测从母线40产生的磁场并转换为电信号的磁检测元件10。此外,第2相P2包含用于遮蔽针对磁检测元件10的来自外部的磁场、将母线40与磁检测元件10夹入且对置配置的一对第1磁屏蔽件20和第2磁屏蔽件30。可以说,第2相P2中的包含被第1磁屏蔽件20和第2磁屏蔽件30夹着的中间部42的母线40是第2相P2中的检测对象母线40。
磁检测元件10例如能够采用以下结构:将传感器芯片、偏磁体、电路芯片搭载于基板,并且将它们用密封树脂体密封,与电路芯片连接的导线露出到密封树脂体的外部。作为传感器芯片,例如能够采用巨磁阻元件(GMR)、各向异性磁阻元件(AMR)、隧道磁阻元件(TMR)或者霍尔元件等。
各磁屏蔽件20、30由磁性材料构成,用于抑制外部磁场将磁检测元件10透过。此外,各磁屏蔽件20、30例如将板状的磁性材料层叠而构成。由此,如图1、图2所示,各磁屏蔽件20、30是板状部件,例如在XY平面、YZ平面、XZ平面中呈矩形。进而,各磁屏蔽件20、30如图2、图3所示,是能够将磁检测元件10的对置区域以及中间部42的对置区域覆盖的程度的大小。
第1磁屏蔽件20的与中间部42对置的对置面(以下称为第1对置面)平行于XY平面而设置。同样,第2磁屏蔽件30的与磁检测元件10对置的对置面(以下称为第2对置面)平行于XY平面而设置。另外,第1对置面是与第2磁屏蔽件30对置的一侧的面。另一方面,第2对置面是与第1磁屏蔽件20对置的一侧的面。
第1磁屏蔽件20和第2磁屏蔽件30在Z方向上隔开间隔而对置配置。此外,第1磁屏蔽件20和第2磁屏蔽件30在Z方向上将磁检测元件10、母线40(中间部42)夹入而配置。由此,可以说,磁检测元件10以及中间部42配置在第1磁屏蔽件20的对置区域内以及第2磁屏蔽件30的对置区域内。另外,第1磁屏蔽件20和第2磁屏蔽件30由于平行地配置,所以也可以说是平行平板屏蔽件。
这样,电流传感器100成为如下结构:第1磁屏蔽件20按每个相P1~P3而被分断,第2磁屏蔽件30按每个相P1~P3而被分断。但是,也可以是,第1磁屏蔽件20和第2磁屏蔽件30分别利用树脂等不具有作为磁屏蔽件的功能的材料而被一体化。
并且,第2相P2如图3所示,第1磁屏蔽件20、母线40的中间部42、磁检测元件10、第2磁屏蔽件30以该顺序层叠。即,第2相P2的这些构成要素在Z方向上层叠。
如图1~图3所示,第1磁屏蔽件20和第2磁屏蔽件30的尺寸不同。详细而言,第1磁屏蔽件20和第2磁屏蔽件30的X方向的大小即X方向的长度不同。这是为了对相邻的第1磁屏蔽件20彼此的间隔以及相邻的第2磁屏蔽件30彼此的间隔进行调整。另外,本实施方式中,采用了相比于第2磁屏蔽件30而言第1磁屏蔽件20的X方向的长度较短的例子。相邻的第1磁屏蔽件20彼此的间隔相当于后面说明的第1空隙X1。另一方面,相邻的第2磁屏蔽件30彼此的间隔相当于后面说明的第2空隙X2。
这样构成的三个相P1~P3如图1~图3所示,在X方向上排列配置。X方向相当于与层叠方向正交的方向。换言之,各相P1~P3配置为,在中间部42,电流流动的方向(Y方向)平行。此外,各相P1~P3在与相邻的相之间隔开间隔而配置。另外,以下,也将相邻的相记作邻相。
本实施方式中,采用在X方向上以第1相P1、第2相P2、第3相P3的顺序配置的例子。由此,第2相P2相当于被第1相P1和第3相P3夹着的中间相。此外,第2相P2是第1相P1的邻相,并且是第3相P3的邻相。即,第1相P1和第3相P3不相邻。另外,中间相的第1磁屏蔽件20相当于中间第1屏蔽件。并且,中间相的第2磁屏蔽件30相当于中间第2屏蔽件。
因此,各磁检测元件10在X方向上排列配置。此外,各第1磁屏蔽件20在X方向上排列配置。同样地,各第2磁屏蔽件30在X方向上排列配置。另外,与各相P1~P3对应的各母线40的中间部也在X方向上排列配置。
各第1磁屏蔽件20的第1对置面设置在与XY平面平行的同一假想平面上。同样地,各第2磁屏蔽件30的第2对置面设置在与XY平面平行的同一假想平面上。并且,设置第1对置面的假想平面在Z方向上的位置与设置第2对置面的假想平面不同。
此外,关于各第1磁屏蔽件20,X方向的位置不同,但Y方向及Z方向的位置相同。同样地,关于各第2磁屏蔽件30,X方向的位置不同,但Y方向及Z方向的位置相同。
各相P1~P3如图3所示,在邻相的第1磁屏蔽件20间设有第1空隙X1,并且在邻相的第2磁屏蔽件30间设有第2空隙X2。即,例如,在第3相P3的第1磁屏蔽件20与第2相P2的第1磁屏蔽件20之间,设有第1空隙X1。此外,在第1相P1的第2磁屏蔽件30与第2相P2的第2磁屏蔽件30之间,设有第2空隙X2。
第1空隙X1可以说是X方向上的相邻的第1磁屏蔽件20彼此的最短距离。另一方面,第2空隙X2可以说是X方向上的相邻的第2磁屏蔽件30彼此的最短距离。该第1空隙X1和第2空隙X2为了抑制漏磁场对磁检测元件10造成影响而被调整。关于第1空隙X1和第2空隙X2的调整,在后面进行说明。
电流传感器100中,例如,各相P1~P3经由电路基板、壳体一体地构成。进而,也可以是,电流传感器100中,除了各相P1~P3以外,母线40也经由电路基板、壳体一体地构成。这样一体地构成的构造体还能够称作传感器端子台。另外,传感器端子台中,关于图1中图示的与各相P1~P3不同的两个相、以及与这两个相对应设置的母线40,也可以一体地设置。此外,电路基板被与各磁检测元件10电连接,被输入来自各磁检测元件10的传感器信号。
这样构成的电流传感器100可能成为如下状况,即:在作为某个相的检测对象的母线40中流过例如1200A等的比较大的电流,在该相的邻相中检测在检测对象母线40中流过的被检测电流。另外,流过比较大的电流的母线40可能成为噪声的产生源。因此,以该母线40为检测对象的相能够称作噪声相。另一方面,检测被检测电流的相能够称作检测相。本实施方式中,如图3所示,作为一例而采用以第1相P1为噪声相且以第2相P2为检测相的状况。
从噪声相的母线40产生的磁场根据安培的右手螺旋定则而以同心圆状产生。该磁场在与母线40对置配置的第1磁屏蔽件20以及第2磁屏蔽件30内部集中。并且,第1磁屏蔽件20以及第2磁屏蔽件30中,如图3所示,磁力线ML1、ML2在实线箭头所示的方向上延伸。另外,第1磁屏蔽件20中的磁力线ML1与第2磁屏蔽件30中的磁力线ML2成为逆矢量。
此外,电流传感器100中,从第1相P1的第2磁屏蔽件30向第2相P2的第2磁屏蔽件30、从第2相P2的第2磁屏蔽件30向第3相P3的第2磁屏蔽件30传播磁场PR2。同样地,电流传感器100中,从第3相P3的第1磁屏蔽件20向第2相P2的第1磁屏蔽件20、从第2相P2的第1磁屏蔽件20向第1相P1的第1磁屏蔽件20传播磁场PR1。
进而,朝向邻相的磁屏蔽件的磁场PR1、PR2的一部分有从与邻相的磁屏蔽件的空隙泄漏的情况。本实施方式中,如图3所示,采用了从第2磁屏蔽件30间的第2空隙X2产生漏磁场L2、从第1磁屏蔽件20间的第1空隙X1产生漏磁场L1的例子。该漏磁场L1、L2如果朝向第2相P2的磁检测元件10、并将磁检测元件10透过,则有可能对磁检测元件10的磁电转换结果造成影响。
该漏磁场PR1、PR2的矢量在中间相的磁检测元件10的位置成为逆矢量。因此,对电流传感器100的第1空隙X1与第2空隙X2的至少一方进行调整,以使得漏磁场L1和漏磁场L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消。即,电流传感器100构成为,从第1空隙X1朝向中间相的磁检测元件10的漏磁场L1与从第2空隙X2朝向中间相的磁检测元件10的漏磁场L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消。
第1空隙X1和第2空隙X2分别随着变宽而漏磁场的量增加,随着变窄而漏磁场的量减少。即,电流传感器100构成为,通过调整第1空隙X1与第2空隙X2的至少一方来控制漏磁场的量,使漏磁场L1和漏磁场L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消。
另外,可以说,电流传感器100通过调整第1空隙X1与第2空隙X2的至少一方来控制漏磁场的量,抑制了漏磁场L1和漏磁场L2对中间相的磁检测元件10的影响。进而,可以说,电流传感器100构成为,在中间相的磁检测元件10的位置,漏磁场L1和漏磁场L2相互减弱。
本实施方式中,作为一例,以如下方式调整,即:相对于第2磁屏蔽件30,使第1磁屏蔽件20的X方向的长度缩短,从而使第1空隙X1比第2空隙X2宽。由此,本实施方式构成为,相比于来自第2空隙X2的漏磁场L2的量,使来自第1空隙X1的漏磁场L1的量增加,两漏磁场L1、L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消。另外,第1空隙X1和第2空隙X2能够通过仿真或实验等而设定为使两漏磁场L1、L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消那样的值。
如以上那样,电流传感器100以使漏磁场L1和漏磁场L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消的方式而被调整了第1空隙X1和第2空隙X2的至少一方。由此,电流传感器100即使在从第1空隙X1和第2空隙X2朝向中间相的磁检测元件10产生了漏磁场L1、L2的情况下也能够抑制中间相的磁检测元件10将该漏磁场L1、L2感测。因而,电流传感器100能够高精度地检测电流。
此外,电流传感器100由于缩短了第1磁屏蔽件20在X方向上的长度,所以能够使X方向的体积小型化并且高精度地检测电流。由此,包含电流传感器100的传感器端子台能够期待小型化。
进而,电流传感器100由于第1空隙X1被调整得宽于第2空隙X2,所以容易在第1空隙X1中配置电容、电阻等电子零件。由此,相比于在第1空隙X1外配置电子零件的情况,电流传感器100能够使体积小型化。由此,包含电流传感器100的传感器端子台能够期待小型化。
另外,本实施方式中,采用了相比于第2磁屏蔽件30而言第1磁屏蔽件20的X方向的长度较短的例子。但是,本发明不限于此。本发明也可以根据漏磁场的状况,相比于第1磁屏蔽件20而言使第2磁屏蔽件30的X方向的长度较短,使得漏磁场L1、L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消。
进而,电流传感器100中,也可以在第1磁屏蔽件20的X方向的端部设有磁导率与第1磁屏蔽件20不同的附加磁性部件。该情况下,电流传感器100中,如果从第1磁屏蔽件20与附加磁性部件之间产生漏磁场,则能够通过调整第1空隙X1而高精度地检测电流。
此外,本实施方式中,采用了为使漏磁场L1、L2抵消而调整第1空隙X1的例子。但是,本发明不限于此,只要仅调整第1空隙X1和第2空隙X2的至少一方,就能够起到上述效果。由此,电流传感器100也可以仅调整第2空隙X2,也可以调整第1空隙X1和第2空隙X2这双方。
另外,这里的第1空隙X1,是中间第1屏蔽件20与向中间第1屏蔽件20传递漏磁场PR1的邻相的第1磁屏蔽件20之间的空隙。同样地,第2空隙X2是中间第2屏蔽件30与向中间第2屏蔽件传递漏磁场PR2的邻相的第2磁屏蔽件30之间的空隙。
以下,作为本发明的其他形态,对于变形例、第2实施方式进行说明。上述实施方式以及变形例、第2实施方式能够各自单独实施,但也能够适当组合来实施。
(变形例)
利用图4,说明变形例的电流传感器110。电流传感器110的第1磁屏蔽件21的结构不同于电流传感器100的第1磁屏蔽件20。
第1磁屏蔽件21的X方向的长度与第2磁屏蔽件30相同。即,电流传感器110中,第1磁屏蔽件21与第2磁屏蔽件30的体积相同。
电流传感器110根据第1磁屏蔽件21的X方向上的位置而被调整了第1空隙X1。由此,电流传感器110构成为,相比于来自第2空隙X2的漏磁场L2的量,使来自第1空隙X1的漏磁场L1的量增加,两漏磁场L1、L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消。由此,电流传感器110能够实现与电流传感器100同样的效果。
进而,电流传感器110由于采用相同体积的第1磁屏蔽件21和第2磁屏蔽件30,所以相比于采用体积不同的第1磁屏蔽件21和第2磁屏蔽件30的情况,能够减少磁屏蔽件的种类。即,根据电流传感器100,作为第1磁屏蔽件20和第2磁屏蔽件30,需要体积不同的两种磁屏蔽件。相对于此,电流传感器110中,第1磁屏蔽件21和第2磁屏蔽件30能够由体积相等的一种磁屏蔽件构成。
因此,相比于电流传感器100,电流传感器110能够期待成本的降低。此外,关于电流传感器110,与磁屏蔽件的种类减少相应地,零件管理变得容易。
此外,电流传感器110也可以是,根据漏磁场的状况,调整第2磁屏蔽件30的X方向的位置,使得漏磁场L1、L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消。进而,电流传感器110也可以是,调整第1磁屏蔽件21和第2磁屏蔽件30的X方向的位置,使得漏磁场L1、L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消。
(第2实施方式)
利用图5,说明第2实施方式的电流传感器120。电流传感器120的第2磁屏蔽件31的结构不同于电流传感器110的第2磁屏蔽件30。此外,电流传感器120与电流传感器110的不同点在于,第1磁屏蔽件21间的空隙与第2磁屏蔽件31间的空隙相等。
第2磁屏蔽件31具有突起31a。详细而言,第2磁屏蔽件31成为对于具有与第2磁屏蔽件30相同的结构的主体部设有突起31a的形状。突起31a由与第2磁屏蔽件30相同的磁性材料构成。此外,突起31a连续地设置在主体部的Y方向上。
本实施方式中,作为一例,采用了四棱柱形状的突起31a。但是,本发明不限于此,还能够采用圆柱形状的突起31a等。
该突起31a为了使第2磁屏蔽件31与中间相的磁检测元件10的间隔D2较近而设置。该间隔D2短于第1磁屏蔽件21与中间相的磁检测元件10的间隔D1。此外,第2磁屏蔽件31在没有设置突起31a的情况下与中间相的磁检测元件10的间隔是第1磁屏蔽件21与中间相的磁检测元件10的间隔D1的程度。即,本实施方式中,采用了相对于第3相P3的第1磁屏蔽件21与第2相P2的磁检测元件10的间隔D1、将第1相P1的第2磁屏蔽件31与第2相P2的磁检测元件10的间隔D2调整了的例子。
另外,该间隔D2相当于第2磁屏蔽件31与中间相的磁检测元件10的最短距离。同样地,间隔D1相当于第1磁屏蔽件21与中间相的磁检测元件10的最短距离。此外,第3相P3的第1磁屏蔽件21是在中间相的磁检测元件10处产生漏磁场的磁屏蔽件。同样地,第1相P1的第2磁屏蔽件31是在中间相的磁检测元件10处产生漏磁场的磁屏蔽件。
这样使第2磁屏蔽件31与中间相的磁检测元件10的间隔较近是为了使漏磁场L1、L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消。即,电流传感器120构成为,从第1空隙朝向中间相的磁检测元件10的漏磁场L1和从第2空隙朝向中间相的磁检测元件10的漏磁场L2在中间相的磁检测元件10的位置抵消。
因此,电流传感器120即使在从第1空隙和第2空隙朝向中间相的磁检测元件10产生了漏磁场的情况下也能够抑制中间相的磁检测元件10将该漏磁场感测,所以能够高精度地检测电流。
另外,本实施方式中,采用了仅对第2磁屏蔽件31设有突起31a的例子。但是,本发明不限于此,也可以仅对第1磁屏蔽件21设有突起,也可以对第1磁屏蔽件21与第2磁屏蔽件31双方设有突起。由此,本发明中,中间相的磁检测元件10与产生漏磁场的第1磁屏蔽件21的间隔以及中间相的磁检测元件10与产生漏磁场的第2磁屏蔽件31的间隔中的至少一方被调整即可。
(第3实施方式)
利用图6,说明第3实施方式的电流传感器130。电流传感器130的相数与电流传感器100不同。电流传感器130具备第1相P1和第2相P2这两个相。各相的结构与电流传感器100相同。
电流传感器130,为了抑制漏磁场L1和漏磁场L2到达磁检测元件10,以使两漏磁场彼此相抵消的方式调整了第1空隙X1和第2空隙X2的至少一方。可以说,电流传感器130通过将第1空隙X1和第2空隙X2的至少一方进行调整来控制漏磁场的量,抑制了两漏磁场L1、L2对磁检测元件10的影响。此外,可以说,电流传感器130通过将第1空隙X1和第2空隙X2的至少一方进行调整来控制漏磁场的量,漏磁场L1和漏磁场L2彼此相抵消,两漏磁场L1、L2在磁检测元件10的位置减弱。进而,可以说,电流传感器130构成为,使得漏磁场L1和漏磁场L2不到达磁检测元件10。
电流传感器130能够实现与电流传感器100同样的效果。另外,本实施方式也能够与变形例组合来实施。该情况下,电流传感器130能够实现与电流传感器110同样的效果。
本发明依据实施方式进行了描述,但应理解的是本发明不限于该实施方式及构造。本发明还包含各种各样的变形例及等同范围内的变形。除此以外,各种各样的组合及形态、进而在它们中仅包含一要素、其以上或其以下的其他组合及形态也落入本发明的范畴及思想范围。
Claims (7)
1.一种电流传感器,将在至少两个电流路径(40)的各自中流过的电流分别地检测,其特征在于,
具备至少两个相,该相包括:
磁检测元件(10),与一个上述电流路径对置配置,将从上述电流路径产生的磁场进行检测并转换为电信号;以及
对置配置的一对第1磁屏蔽件(20,21)和第2磁屏蔽件(30),用来遮蔽外部对上述磁检测元件的磁场,将上述电流路径与上述磁检测元件夹入;
各相依次层叠有上述第1磁屏蔽件、上述电流路径、上述磁检测元件、上述第2磁屏蔽件,
至少两个上述相沿与层叠方向正交的方向配置,上述第1磁屏蔽件按每个上述相而被分断,在相邻的上述相的上述第1磁屏蔽件间设有第1空隙(X1),并且,上述第2磁屏蔽件按每个上述相而被分断,在相邻的上述相的上述第2磁屏蔽件间设有第2空隙(X2),
为了抑制从上述第1空隙朝向上述磁检测元件的漏磁场和从上述第2空隙朝向上述磁检测元件的漏磁场到达上述磁检测元件,上述第1空隙和上述第2空隙的至少一方被进行了调整,以使得两漏磁场彼此相抵消。
2.如权利要求1所述的电流传感器,其特征在于,
具备至少三个上述相,
在至少三个上述相中,两个上述相与被两个上述相夹着的中间相沿与层叠方向正交的方向配置,
上述第1空隙和上述第2空隙的至少一方被进行了调整,以使得从上述第1空隙朝向上述中间相的上述磁检测元件的漏磁场和从上述第2空隙朝向上述中间相的上述磁检测元件的漏磁场在上述中间相的上述磁检测元件的位置抵消。
3.如权利要求2所述的电流传感器,其特征在于,
仅上述第1空隙以及上述第2空隙的至少一方被进行了调整,上述第1空隙是上述中间相的上述第1磁屏蔽件即中间第1屏蔽件与将漏磁场向上述中间第1屏蔽件传递的相邻的上述相的上述第1磁屏蔽件之间的空隙,上述第2空隙是上述中间相的上述第2磁屏蔽件即中间第2屏蔽件与将漏磁场向上述中间第2屏蔽件传递的相邻的上述相的上述第2磁屏蔽件之间的空隙。
4.如权利要求2所述的电流传感器,其特征在于,
至少三个上述相分别对应于将直流电转换为三相交流电的逆变器与被来自上述逆变器的三相交流电驱动的电动发电机之间的各相而设置,检测在上述逆变器与上述电动发电机之间流动的电流。
5.如权利要求1~4中任一项所述的电流传感器,其特征在于,
上述第1空隙和上述第2空隙通过上述第1磁屏蔽件和上述第2磁屏蔽件的至少一方的配置方向上的长度而被调整。
6.如权利要求1~4中任一项所述的电流传感器,其特征在于,
上述第1空隙和上述第2空隙通过上述第1磁屏蔽件和上述第2磁屏蔽件的至少一方的配置方向上的位置而被调整。
7.一种电流传感器,将在至少三个电流路径(40)的各自中流过的电流分别地检测,其特征在于,
具备至少三个相,该相包括:
磁检测元件(10),与一个上述电流路径对置配置,将从上述电流路径产生的磁场进行检测并转换为电信号;以及
对置配置的一对第1磁屏蔽件(21)和第2磁屏蔽件(31),用来遮蔽外部对上述磁检测元件的磁场,将上述电流路径与上述磁检测元件夹入,
各相依次层叠有上述第1磁屏蔽件、上述电流路径、上述磁检测元件、上述第2磁屏蔽件,
至少三个上述相中,两个上述相与被两个上述相夹着的中间相沿与层叠方向正交的方向配置,上述第1磁屏蔽件按每个上述相而被分断,在相邻的上述相的上述第1磁屏蔽件间设有第1空隙,并且,上述第2磁屏蔽件按每个上述相而被分断,在相邻的上述相的上述第2磁屏蔽件间设有第2空隙,
为了使从上述第1空隙朝向上述中间相的上述磁检测元件的漏磁场和从上述第2空隙朝向上述中间相的上述磁检测元件的漏磁场在上述中间相的上述磁检测元件的位置抵消,上述中间相的上述磁检测元件与产生上述漏磁场的上述第1磁屏蔽件的间隔以及上述中间相的上述磁检测元件与产生上述漏磁场的上述第2磁屏蔽件的间隔中的至少一方被进行了调整。
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