CN110753847B - 电流传感器 - Google Patents

Abstract

电流传感器(1)基于由检测对象的电流产生的磁场对电流进行检测。电流传感器具备第1磁传感器(11)、第2磁传感器(12)、第1运算部(31)、第2运算部(32)和输出部(33)。第1磁传感器对磁场进行感测，生成第1传感器信号以及第2传感器信号。第2磁传感器对与第1磁传感器根据电流而感测的磁场(B1)反相的磁场(B2)进行感测，生成第3传感器信号以及第4传感器信号。第1运算部输入第1传感器信号以及第3传感器信号来生成第1运算信号。第2运算部输入第2传感器信号以及第4传感器信号来生成第2运算信号。输出部输入第1运算信号以及第2运算信号，基于所输入的各信号来生成输出信号。

Description

电流传感器

技术领域

本发明涉及基于由电流产生的磁场来检测电流的电流传感器。

背景技术

已知利用对磁场进行感测的磁传感器来检测电流的电流传感器(例如专利文献1、2)。

专利文献1公开了一种以抑制干扰磁场的影响所造成的测定精度的下降为目的的电流传感器。专利文献1的电流传感器具备第1磁传感器以及第2磁传感器和与第1磁传感器以及第2磁传感器的输出端子连接的运算装置。电流传感器的运算装置算出第1磁传感器的输出与第2磁传感器的输出之差。

专利文献2公开了一种利用了将磁场变换为电信号的电流测定电路的差动型的电流传感器。专利文献2的电流传感器具备两个电流测定电路和三个运算放大器。各个电流测定电路具有两个输出端子。一个电流测定电路的输出端子分别与一个运算放大器的同相输入端子以及反相输入端子连接。这样的两个运算放大器的输出端子分别与其余的一个运算放大器的同相输入端子以及反相输入端子连接。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利5544502号说明书

专利文献2：国际公开第2014/006914号

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种在基于由电流产生的磁场来检测电流的电流传感器中能够降低外部磁场的影响的电流传感器。

用于解决课题的手段

本发明涉及的电流传感器基于由检测对象的电流产生的磁场对电流进行检测。电流传感器具备第1磁传感器、第2磁传感器、第1运算部、第2运算部和输出部。第1磁传感器对磁场进行感测，生成第1传感器信号以及第2传感器信号。第2磁传感器对与第1磁传感器根据电流而感测的磁场反相的磁场进行感测，生成第3传感器信号以及第4传感器信号。第1运算部输入第1传感器信号以及第3传感器信号，对所输入的各信号进行给定的运算来生成第1运算信号。第2运算部输入第2传感器信号以及第4传感器信号，对所输入的各信号进行给定的运算来生成第2运算信号。输出部输入第1运算信号以及第2运算信号，基于所输入的各信号来生成输出信号。

发明效果

根据本发明涉及的电流传感器，第1运算部以及第2运算部双方使用来自两个磁传感器的传感器信号。由此，在基于由电流产生的磁场来检测电流的电流传感器中，能够降低外部磁场的影响。

附图说明

图1是例示实施方式1涉及的电流传感器的外观的立体图。

图2是表示实施方式1涉及的电流传感器的结构的框图。

图3是例示电流传感器中的磁传感器的结构的电路图。

图4是用于说明电流传感器中的信号磁场与磁传感器的关系的图。

图5是用于说明实施方式1涉及的电流传感器的动作的图。

图6是用于说明电流传感器中的外部磁场耐性的图。

图7是表示实施方式2涉及的电流传感器的结构的框图。

图8是表示电流传感器的变形例1的结构的框图。

图9是表示电流传感器的变形例2的结构的框图。

图10是表示电流传感器的变形例3的结构的框图。

图11是表示流过被电流传感器检测的电流的导体的变形例1的图。

图12是表示流过被电流传感器检测的电流的导体的变形例2的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明涉及的电流传感器的实施方式进行说明。

各实施方式为例示，能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分置换或组合，这是不言而喻的。在实施方式2以后，省略关于与实施方式1共同的事项的记述，仅针对不同点进行说明。特别是，关于同样的结构所产生的同样的作用效果，将不在每个实施方式中逐次提及。

(实施方式1)

在实施方式1中，提供一种在基于由检测对象的电流产生的磁场(以下称为“信号磁场”)来检测电流的电流传感器中能够确保外部磁场耐性的电流传感器。外部磁场耐性是使得电流的检测结果不会由于与信号磁场分开地从外部施加的外部磁场的影响而变动的耐性。

1.结构

关于实施方式1涉及的电流传感器的结构，利用图1、2进行说明。图1是例示实施方式1涉及的电流传感器1的外观的立体图。图2是表示本实施方式涉及的电流传感器1的结构的框图。

例如，如图1所示，电流传感器1安装于汇流条2。汇流条2是在长度方向(Y方向)上流过电流传感器1的检测对象的电流I的导体的一例。以下，将汇流条2的宽度方向设为X方向，将长度方向设为Y方向，将厚度方向设为Z方向。

如图2所示，本实施方式涉及的电流传感器1具备两个磁传感器11、12和运算装置3。电流传感器1利用两个磁传感器11、12对流过汇流条2的电流I所产生的信号磁场进行感测，并由运算装置3来算出电流I的检测结果。

汇流条2在Y方向上的中途的一部分被分支为两个流路21、22。电流传感器1配置在第1以及第2流路21、22间。第1流路21位于比电流传感器1更靠+Z侧，第2流路22位于比电流传感器1更靠-Z侧。如图1中例示的那样，若电流I在汇流条2中沿+Y朝向流动，则分流到第1流路21和第2流路22。分流后的各个电流在第1流路21和第2流路22双方中沿+Y朝向流动。

在电流传感器1中，两个磁传感器11、12例如在X方向上排列配置。磁传感器11和磁传感器12分别在第1流路21附近和第2流路22附近配置在基于电流I的信号磁场彼此反相分布的区域(参照图4)。

各磁传感器11、12例如包含磁阻元件，具有固有的灵敏度轴以及磁电变换增益。磁传感器11、12对沿着灵敏度轴的方向的磁场进行感测，并按照磁电变换增益将感测到的磁场变换为电信号(即传感器信号)。各个磁传感器11、12例如配置为灵敏度轴的方向适当地在容许误差的范围内与X方向平行。

在本实施方式中，两个磁传感器11、12分别具备用于差动输出的两个输出端子。关于磁传感器11、12的结构的详情在后面叙述。

如图2所示，磁传感器11从各输出端子输出传感器信号S1p、S1m。由于电流I如图1的例子那样流动而产生的信号磁场变得越大，则传感器信号S1p越增大。传感器信号S1m具有与传感器信号S1p相反的增减倾向。本实施方式中的磁传感器11是生成传感器信号S1p作为第1传感器信号并生成传感器信号S1m作为第2传感器信号的第1磁传感器的一例。

如图2所示，磁传感器12从各输出端子输出传感器信号S2p、S2m。传感器信号S2p与第1磁传感器11的传感器信号S1p同样地具有根据图1的例子的电流I而增大的倾向。传感器信号S2m具有与传感器信号S2p相反的增减倾向。本实施方式中的磁传感器12是生成传感器信号S2m作为第3传感器信号并生成传感器信号S2p作为第4传感器信号的第2磁传感器的一例。

运算装置3具备第1运算部31、第2运算部32、和第3运算部33。各运算部31、32、33例如分别由运算放大器构成。在本实施方式中，各运算部31～33具备正输入端子、负输入端子以及输出端子，对两个输入端子间的差动放大进行运算。各运算部31～33分别具有固有的增益。各运算部31～33也可以作为缓冲器而发挥功能。

在本实施方式中，第1运算部31在正输入端子与磁传感器11的传感器信号S1p的输出端子连接，在负输入端子与磁传感器12的传感器信号S2m的输出端子连接。第1运算部31对从各磁传感器11、12输入的传感器信号S1p、S2m进行后述的运算，生成表示运算结果的第1运算信号So1。第1运算部31从输出端子输出第1运算信号So1。

此外，第2运算部32在正输入端子与磁传感器11的传感器信号S1m的输出端子连接，在负输入端子与磁传感器12的传感器信号S2p的输出端子连接。第2运算部32对从各磁传感器11、12输入的传感器信号S1m、S2p进行后述的运算，生成表示运算结果的第2运算信号So2。第2运算部32从输出端子输出第2运算信号So2。

第3运算部33在正输入端子与第1运算部31的输出端子连接，在负输入端子与第2运算部32的输出端子连接。第3运算部33对从各运算部31、32输入的运算信号So1、So2进行后述的运算，生成表示运算结果的输出信号Sout。第3运算部33将输出信号Sout作为电流传感器1对电流I的检测结果从输出端子输出。第3运算部33是本实施方式中的电流传感器1的输出部的一例。

在本实施方式中，通过如以上那样的两个磁传感器11、12和第1～第3运算部31～33的连接关系，使得容易确保电流传感器1中的外部磁场耐性(详情后述)。

此外，两个磁传感器11、12和运算装置3在如图2所示的电流传感器1中例如配置在同一封装件内。两个磁传感器11、12例如配置在一个集成芯片内。通过将两个磁传感器11、12在同一芯片内接近配置，从而能够提高外部磁场在空间上不均匀的情况下的外部磁场耐性。进而，在电流传感器1的周围温度存在梯度的情况下，能够抑制相对于磁传感器11、12间的温度的磁电变换增益偏差，能够提高外部磁场耐性。

第1以及第2运算部31、32例如在电流传感器1内部在同一集成芯片内接近配置。由此，在电流传感器1的周围温度存在梯度的情况下，能够抑制相对于第1以及第2运算部31、32间的温度的增益偏差，能够提高外部磁场耐性。

可设想在磁传感器11、12与运算装置3之间存在环形布线的情况下，交流的外部磁场发生交链而产生电动势，由此导致电流的检测误差。相对于此，通过如上述那样抑制第1以及第2运算部31、32的偏差，从而能够将电动势的同相分量在第3运算部33中消除，能够提高电流传感器1中的交流的外部磁场耐性。

此外，两个磁传感器11、12和运算装置3在如图2所示的电流传感器1中，例如被布线为最短以使得不产生环形布线。由此，能够提高交流的外部磁场耐性，能够使电流传感器1的检测精度良好。

此外，运算装置3也可以包含用于实现电流传感器1的各种各样的功能的各种半导体集成电路等。例如，运算装置3也可以包含设计为实现给定功能的专用的电子电路、能够重构的电子电路等的硬件电路。此外，运算装置3也可以包含例如与软件协作来实现给定功能的CPU等。运算装置3也可以包含闪存等内部存储器，也可以在内部存储器中保存各种数据以及程序等。运算装置3也可以由CPU、MPU、微型计算机、DSP、FPGA、ASIC等各种各样的半导体集成电路构成。

1-1.关于磁传感器

关于电流传感器1中的磁传感器11、12的结构的详情，利用图3进行说明。两个磁传感器11、12同样地构成。以下，对一个磁传感器11进行说明。图3是例示电流传感器1中的磁传感器11的结构的电路图。

在图3的例子中，磁传感器11包含四个磁阻元件13a～13d，构成惠斯通桥电路。磁传感器11例如通过电源电压Vdd进行恒压驱动。各个磁阻元件13a～13d例如为AMR(Anisotropic Magneto Resistance，各向异性磁阻)元件。

在本例中，四个磁阻元件13a～13d之中的第1以及第2磁阻元件13a、13b的串联电路、和第3以及第4磁阻元件13c、13d的串联电路被并联连接。第1以及第4磁阻元件13a、13d具有相对于输入到磁传感器11的磁场而增减倾向相同的磁阻值MR1、MR4。第2以及第3磁阻元件13b、13c具有增减倾向与第1以及第4磁阻元件13a、13d的磁阻值MR1、MR4相反的磁阻值MR2、MR3。

磁传感器11的电源电压Vdd被供给至第1以及第3磁阻元件13a、13c间的连接点。第2以及第4磁阻元件13b、13d间的连接点被接地。第1以及第2磁阻元件13a、13b间的节点14p与两个传感器信号Slp、S1m之中的一个传感器信号S1p的输出端子连接。第3以及第4磁阻元件13c、13d间的节点14m与另一个传感器信号S1m的输出端子连接。各节点14p、14m的电位例如以Vdd/2为中点电位而变动。

以上的磁传感器11的结构为一例，不特别限定于此。例如，磁传感器11、12的磁阻元件13a～13d不限于AMR元件，也可以是例如GMR(Giant Magneto Resistance，巨磁阻)、TMR(Tunnel Magneto Resistance，隧道磁阻)、BMR(Ballistic Magneto Resistance，直冲磁阻)、CMR(Colossal Magneto Resistance，庞磁阻)等各种各样的MR元件。

此外，作为磁传感器11、12，也可以使用具有霍尔元件的磁元件、具有利用磁阻抗效应的MI(Magneto Impedance，磁阻抗)元件的磁元件或磁通门型磁元件等。此外，作为磁传感器11、12的驱动方法，也可以采用恒流驱动、脉冲驱动等。

2.动作

以下关于如以上那样构成的电流传感器1的动作进行说明。

2-1.动作的概要

关于本实施方式涉及的电流传感器1的动作的概要，利用图4进行说明。图4是用于说明电流传感器1中的信号磁场B1、B2与磁传感器11、12的关系的图。图4示出了图1的A-A’剖面附近的各流路21、22以及各磁传感器11、12。

在图4中，例示了在检测对象的电流在汇流条2中沿+Y朝向流动时(参照图1)在第1流路21附近产生的信号磁场B1和在第2流路22附近产生的信号磁场B2。在汇流条2中，电流发生分流而流到第1流路21和第2流路22。由此，如图4所示，第1流路21附近的信号磁场B1环绕第1流路21的周围，第2流路22附近的信号磁场B2环绕第2流路22的周围。

在本实施方式涉及的电流传感器1中，在第1流路21和第2流路22中电流沿相同朝向(例如+Y朝向)流动，因此第1流路21附近的信号磁场B1和第2流路22附近的信号磁场B2具有相同的环绕方向(例如顺时针方向)。由此，如图4所示，在第1以及第2流路21、22间的第1流路21附近的区域R1和第2流路22附近的区域R2，通过各自的信号磁场B1、B2的X分量彼此成为相反朝向。

因此，在本实施方式的电流传感器1中，在如上述那样的第1流路21附近的区域R1配置一个磁传感器11，在第2流路22附近的区域R2配置另一个磁传感器12。由此，在两个磁传感器11、12会输入彼此反相的信号磁场B1、B2。

在此，可设想在输入到各磁传感器11、12的磁场中，不仅包含信号磁场B1、B2，还包含如干扰磁场那样的噪声。可认为这样的噪声通过使两个磁传感器11、12的配置位置接近从而对各磁传感器11、12以同相(相同朝向并且同等程度的大小)被输入。

因此，在本实施方式涉及的电流传感器1中，运算装置3对两个磁传感器11、12的感测结果的差动放大进行运算，算出表示电流的检测结果的输出信号Sout。由此，能够将各个磁传感器11、12的感测结果中可能以同相包含的噪声抵消，使基于信号磁场B1、B2的电流的检测精度良好。以下，对电流传感器1的动作的详情进行说明。

2-2.动作的详情

关于本实施方式涉及的电流传感器1的动作的详情，利用图5进行说明。图5是用于说明电流传感器1的动作的图。

图5示出了如图4那样信号磁场B1、B2输入到各磁传感器11、12的情况下的电流传感器1的动作状态。在输入了图4的信号磁场B1、B2时，在磁传感器11中，节点14p(图3)的电位变得比中点电位Vdd/2高，另一方面，节点14m的电位变得比中点电位Vdd/2低。两个磁传感器11、12之中的一个磁传感器11如下式(1)、(2)那样生成两个传感器信号S1p、S1m。

S1p＝Vdd/2+ΔS1/2…(1)

S1m＝Vdd/2-ΔS1/2…(2)

在上式(1)、(2)中，ΔS1是磁传感器11的传感器信号S1p、S1m间的信号差。信号差ΔS1例如在输入了图4的例子的信号磁场B1的情况下成为正。

此外，与上述的磁传感器11同样地，另一个磁传感器12如下式(3)、(4)那样生成两个传感器信号S2p、S2m。

S2p＝Vdd/2+ΔS2/2…(3)

S2m＝Vdd/2-ΔS2/2…(4)

在上式(3)、(4)中，ΔS2是磁传感器12的传感器信号S2p、S2m间的信号差。信号差ΔS2例如在输入了图4的例子的信号磁场B2的情况下成为正。

在运算装置3中，第1运算部31输入来自一个磁传感器11的传感器信号S1p和来自另一个磁传感器12的传感器信号S2m，并如下式(5)那样对传感器信号S1p、S2m间的减法进行运算。

So1＝A1×(S1p-S2m)…(5)

＝A1×(ΔS1+ΔS2)/2…(5a)

在上式(5)中，A1是第1运算部31的增益，例如是1倍以上。上式(5)的运算结果的第1运算信号So1如式(5a)那样包含两个磁传感器11、12所产生的贡献(ΔS1+ΔS2)。

另一方面，第2运算部32输入来自一个磁传感器11的传感器信号S1m和来自另一个磁传感器12的传感器信号S2p，并如下式(6)那样对传感器信号S1m、S2p间的减法进行运算。

So2＝A2×(S1m-S2p)…(6)

＝-A2×(ΔS1+ΔS2)/2…(6a)

在上式(6)中，A2是第2运算部32的增益，例如是1倍以上。上式(6)的运算结果的第2运算信号So2如式(6a)那样关于两个磁传感器11、12包含与第1运算信号So1同样的贡献(ΔS1+ΔS2)。

第3运算部33基于来自第1运算部31的第1运算信号So1和来自第2运算部32的第2运算信号So2对下式(7)进行运算，生成作为基于电流传感器1的检测结果的输出信号Sout。

Sout＝A3×(So1-So2)…(7)

＝A3×(A1+A2)×(ΔS1+ΔS2)/2…(7a)

在上式(7)中，A3是第3运算部33的增益，例如是1倍以上。如以上那样算出的电流传感器1的输出信号Sout如式(7a)那样关于两个磁传感器11、12包含与各运算信号So1、So2同样的贡献(ΔS1+ΔS2)。

在此，在输入到各磁传感器11、12的磁场中包含成为噪声的外部磁场的情况下，各磁传感器11、12的信号差ΔS1、ΔS2如下式(8)、(9)那样可能包含信号分量Δsg和噪声分量Δnz。

ΔS1＝Δsg+Δnz…(8)

ΔS2＝Δsg-Δnz…(9)

根据上式(7a)、(8)、(9)，在输出信号Sout中，能够在两个磁传感器11、12的信号差ΔS1、ΔS2间消除外部磁场所引起的噪声分量Δnz。

2-2-1.关于外部磁场耐性

在如以上那样的电流传感器1中，关于使输出信号Sout不根据外部磁场而变动的外部磁场耐性，利用图6进行说明。图6是用于说明各种电流传感器中的外部磁场耐性的图。

图6的(a)示出具备两个磁传感器11’、12’的典型的电流传感器1X的结构例。本例的电流传感器1X具备仅与一个磁传感器11’连接的运算部31’、和仅与另一个磁传感器12’连接的运算部32’。因此，各个运算部31’、32’仅输入两个磁传感器11’、12’的一方的传感器信号并分别进行差动放大。

在如上述那样的电流传感器1X中，对各磁传感器11’、12’的信号差ΔS1、ΔS2乘以不同的增益A1’、A2’来生成输出信号Sout’。因此，在各个增益A1’、A2’产生偏差的情况下，各信号差ΔS1、ΔS2中包含的噪声分量Δnz不被抵消，外部磁场耐性会下降。例如，可设想各个增益A1’、A2’根据各个运算部31’、32’间的温度偏差、制造偏差而产生偏差。

相对于此，本实施方式涉及的电流传感器1通过将第1以及第2运算部31、32双方与各磁传感器11、12连接，从而能够相对于各个增益A1、A2的偏差等而确保外部磁场耐性(图6的(b))。

图6的(b)示出了对本实施方式的电流传感器1施加了外部磁场Bnz的情况下的动作状态。在本实施方式中，第1以及第2运算部31、32双方从各磁传感器11、12输入传感器信号S1p～S2m，由此在第1以及第2运算信号So1、So2中，各个增益A1、A2与双方的磁传感器11、12的信号差ΔS1、ΔS2相乘(参照式(5a)、(6a))。

根据如以上那样的第1以及第2运算信号So1、So2，在本实施方式的电流传感器1的输出信号Sout中，如式(7a)所示，第1以及第2运算部31、32的增益A1、A2的贡献作为因子而被括出。因此，与各个增益A1、A2的偏差无关地，各信号差ΔS1、ΔS2中包含的噪声分量Δnz被抵消，能够确保外部磁场耐性。

此外，在如图6的(b)所示施加了外部磁场Bnz时，一个磁传感器11的传感器信号S1p和另一个磁传感器12的传感器信号S2m具有同等的大小以及相同符号。因此，外部磁场Bnz的影响在第1运算部31的输入的时间点被消除。此时，在第2运算部32中也是同样地，外部磁场Bnz的影响在输入的时间点被消除。由此，关于运算装置3内部的信号振幅等，也能够降低外部磁场Bnz的影响。

根据如以上那样的本实施方式的电流传感器1，即使假设例如由于第1以及第2运算部31、32间的温度偏差等而各个增益A1、A2产生了偏差，也不对外部磁场耐性造成影响，由此能够提高电流的检测精度。此外，还能够缓和关于各运算部31、32的制造偏差的要求规格等，谋求电流传感器1的低成本化。

3.总结

如以上那样，本实施方式涉及的电流传感器1基于由检测对象的电流I产生的信号磁场B1、B2对电流I进行检测。电流传感器1具备第1磁传感器的一例的磁传感器11、第2磁传感器的一例的磁传感器12、第1运算部31、第2运算部32、和输出部的一例的第3运算部33。磁传感器11对磁场进行感测，生成第1传感器信号的一例的传感器信号S1p以及第2传感器信号的一例的传感器信号S1m。磁传感器12对与磁传感器11根据电流I而感测的信号磁场B1反相的磁场B2进行感测，生成第3传感器信号的一例的传感器信号S2m以及第4传感器信号的一例的传感器信号S2p。第1运算部31输入传感器信号S1p以及传感器信号S2m，对所输入的各信号进行给定的运算来生成第1运算信号So1。第2运算部32输入传感器信号S1m以及传感器信号S2p，对所输入的各信号进行给定的运算来生成第2运算信号So2。第3运算部33部输入第1运算信号Sol以及第2运算信号So2，并基于所输入的各信号来生成输出信号Sout。

根据以上的电流传感器1，第1以及第2运算部31、32双方使用来自两个磁传感器11、12的传感器信号S1p～S2m。由此，能够确保在电流传感器1中基于磁场来检测电流I时的外部磁场耐性，降低外部磁场的影响。

此外，在本实施方式中，磁传感器11中的一个传感器信号S1p具有另一个传感器信号S1m越增大则越减少的增减倾向。磁传感器12中的一个传感器信号S2m具有传感器信号S2p越增大则越减少的增减倾向。在本实施方式中，利用各磁传感器11、12通过差动输出而生成的传感器信号S1p～S2m，能够降低电流的检测时的外部磁场的影响。

此外，在本实施方式中，配置两个磁传感器11、12，使得在感测到彼此反相的信号磁场B1、B2的情况下，输入到第1运算部31的第1传感器信号(S1p)和第3传感器信号(S2m)具有彼此相反的增减倾向。第1运算部31从传感器信号S1p减去传感器信号S2m。第2运算部32从传感器信号S1m减去传感器信号S2p。第3运算部33将第1运算信号So1以及第2运算信号So2进行差动放大来生成输出信号Sout。由此，在通过各运算部31～33的差动放大而输出电流I的检测结果时，能够降低外部磁场的影响。

此外，在本实施方式中，两个磁传感器11、12之中的一个磁传感器11配置在与具有流过电流I的两个流路21、22的汇流条2中的第2流路22相比更靠近第1流路21的位置。另一个磁传感器12配置在与第1流路21相比更靠近第2流路22的位置。由此，在两个磁传感器11、12输入彼此反相的信号磁场B1、B2，能够使电流的检测时的S/N(信号-噪声)比良好。

(实施方式2)

在实施方式2中，关于具有根据温度来调整输出信号的功能的电流传感器，利用图7进行说明。

图7是表示实施方式2涉及的电流传感器1A的结构的框图。在本实施方式涉及的电流传感器1A中，在与实施方式1的电流传感器1同样的结构中(参照图2)，还具备温度检测部34、传感器调整部35和运算调整部36。上述各部34、35、36例如设置于电流传感器1A的运算装置3A。

温度检测部34例如是半导体温度传感器，对周围的温度进行检测。温度检测部34的种类没有特别限定，例如，可以使用热敏电阻、热电偶、线性正温度系数电阻器、铂测温电阻体等。

传感器调整部35例如包含磁传感器11、12的电源电压Vdd等的调整电路。根据传感器调整部35，例如两个磁传感器11、12的磁电变换增益以及/或者偏移(或者中点电位)等被适当调整为在容许误差的范围内相同。基于传感器调整部35的调整也可以不特别依赖于温度检测部34的检测结果。

运算调整部36例如包含对第3运算部33的增益A3进行调整的增益调整电路。运算调整部36基于温度检测部34对温度的检测结果，对第3运算部33的增益A3进行调整，使得对输出信号Sout进行温度补偿。在此基础上或者取而代之，运算调整部36还可以对第1以及/或者第2运算部31、32的增益A1、A2进行调整。此外，运算调整部36也可以包含对第1～第3运算部31～33的偏移进行调整的偏移调整电路等。

如以上那样，本实施方式涉及的电流传感器1A还具备温度检测部34和作为调整部的一例的运算调整部36。温度检测部34对周围的温度进行检测。运算调整部36根据由温度检测部34检测出的温度，对输出信号Sout进行调整。由此，能够抑制相对于周围的温度的输出信号Sout的温度变动，能够使电流传感器1A对电流的检测精度良好。

此外，电流传感器1A中的调整部不限于运算调整部36，例如也可以是传感器调整部35。例如，也可传感器调整部35基于温度检测部34的检测结果来进行各磁传感器11、12的调整，从而对输出信号Sout进行调整。

(其他实施方式)

在上述的各实施方式1、2中，对两个磁传感器11、12和第1～第3运算部31～33间的连接关系以及基于运算装置3的运算方法的一例进行了说明。本实施方式涉及的电流传感器不特别限定于此，也可以采用各种各样的连接关系以及运算方法。以下，关于电流传感器的变形例，利用图8～10进行说明。

图8示出变形例1涉及的电流传感器1B的结构。本变形例的电流传感器1B在与实施方式1的电流传感器1同样的结构中，变更了两个磁传感器11、12和第1以及第2运算部31、32间的连接关系。

如图8所示，在本变形例的电流传感器1B中，第1运算部31在正输入端子与磁传感器12的传感器信号S2p的输出端子连接，在负输入端子与磁传感器11的传感器信号S1m的输出端子连接。此外，第2运算部32在正输入端子与磁传感器12的传感器信号S2m的输出端子连接，在负输入端子与磁传感器11的传感器信号S1p的输出端子连接。第1～第3运算部31～33基于所输入的信号，进行与实施方式1同样的运算。

通过以上的电流传感器1B，也能够与实施方式1的电流传感器1同样地降低外部磁场的影响。在本变形例中，磁传感器12是第1磁传感器的一例，传感器信号S2p是第1传感器信号的一例，传感器信号S2m是第2传感器信号的一例。此外，磁传感器11是第2磁传感器的一例，传感器信号S1m是第3传感器信号的一例，传感器信号S1p是第4传感器信号的一例。本变形例中的磁传感器11、12也可以从实施方式1变更物理上的灵敏度轴的方向等而构成。

图9示出变形例2涉及的电流传感器1C的结构。本变形例的电流传感器1C在与实施方式1的电流传感器1同样的结构中，具备对第1以及第2运算信号So1、So2的加法进行运算的第3运算部33A。第3运算部33A例如由加法器构成。在本变形例中，磁传感器11和磁传感器12分别与实施方式1同样地是第1磁传感器和第2磁传感器的一例。

如图9所示，在本变形例的电流传感器1C中，第1运算部31与实施方式1同样地在各输入端子与两个磁传感器11、12连接(参照图2)。另一方面，第2运算部32在正输入端子与磁传感器12的传感器信号S2p(第4传感器信号)的输出端子连接，在负输入端子与磁传感器11的传感器信号S1m(第2传感器信号)的输出端子连接。

第1以及第2运算部31、32基于所输入的信号，进行与实施方式1同样的运算来生成第1以及第2运算信号So1、So2。第3运算部33A对第1以及第2运算信号So1、So2的加法进行运算，算出输出信号Sout。由此，输出信号Sout与式(7a)同样地算出。

如以上那样，在本变形例涉及的电流传感器1C中，第1运算部31从传感器信号S1p减去传感器信号S2m。第2运算部32从传感器信号S2p减去传感器信号S1m。第3运算部33A将第1运算信号So1以及第2运算信号So2相加来生成输出信号Sout。通过以上的电流传感器1C，也能够降低外部磁场所造成的影响。

图10示出变形例3涉及的电流传感器1D的结构。在本变形例的电流传感器1D中，在与实施方式1的电流传感器1同样的结构中，具备对传感器信号S1p～S2m的加法进行运算的第1以及第2运算部31A、32A。第1以及第2运算部31A、32A分别例如由加法器构成，具有两个输入端子。

在本变形例中，磁传感器11与实施方式1同样地是第1磁传感器的一例。此外，磁传感器12是将传感器信号S2p作为第3传感器信号的一例而生成并将传感器信号S2m作为第4传感器信号的一例而生成的第2磁传感器的一例。例如，磁传感器12既可以使灵敏度轴的方向朝向与实施方式1相反的方向，也可以变更运算装置3等中的各种连接关系。

如图10所示，在本变形例的电流传感器1D中，第1运算部31A在一个输入端子与磁传感器11的传感器信号S1p的输出端子连接，在另一个输入端子与磁传感器12的传感器信号S2p的输出端子连接。此外，第2运算部32在一个输入端子与磁传感器11的传感器信号S1m的输出端子连接，在另一个输入端子与磁传感器12的传感器信号S2m的输出端子连接。

第1运算部31A与实施方式1同样地利用增益A1将所输入的信号S1p、S2p相加来生成第1运算信号So1。第2运算部32A同样地利用增益A2，将所输入的信号S1m、S2m相加来生成第2运算信号So2。第3运算部33对第1以及第2运算信号So1、So2进行与实施方式1同样的运算，算出输出信号Sout。由此，输出信号Sout与式(7a)同样地算出。

如以上那样，在本变形例涉及的电流传感器1D中，配置两个磁传感器11、12，使得在感测到反相的信号磁场B1、B2(参照图4)的情况下，传感器信号S1p和传感器信号S2p具有相同的增减倾向。第1运算部31将传感器信号S1p以及传感器信号S2p相加。第2运算部32将传感器信号S1m以及传感器信号S2m相加。通过以上的电流传感器1D，也能够降低外部磁场所造成的影响。

此外，在上述的各实施方式中，作为安装电流传感器1的导体的一例，对图1的汇流条2进行了说明，但不特别限于此，也可以使用各种各样的导体。关于流过电流传感器1的检测对象的电流的导体的变形例，利用图11、12进行说明。

图11示出具有流过电流的两个流路21、22的导体2A的变形例1。图11示出了本变形例的导体2A的俯视图。

关于本变形例的导体2A，在长度方向(Y方向)上第1以及第2流路21、22在+Y侧的端部连结，在-Y侧的端部分离。如图11所示，流经导体2A的电流若在第1流路21中沿+Y朝向流动，则在+Y侧的端部迂回，由此在第2流路22中沿—Y朝向流动。如图11所示，电流所引起的信号磁场B1、B2例如在Z方向上的导体2A的相同侧(例如+Z侧)在第1流路21附近的区域R10和第2流路22附近的区域R20彼此具有反相。

在本变形例中，例如在电流传感器1安装于导体2A的状态下，两个磁传感器11、12分别配置在第1流路21附近的区域R10和第2流路22附近的区域R20。由此，即使在本变形例中，也与上述各实施方式同样地，能够使电流传感器1中的S/N比良好从而提高电流的检测精度。

图12示出被电流传感器1检测的电流的流路为一个导体2B的变形例2。图12的(a)、(b)分别在XZ平面上的导体2B的剖视图中示出各磁传感器11、12的配置例。

在图12的例子中，在导体2B的长度方向(Y方向)上流过电流，电流所引起的信号磁场B1在XZ平面上环绕导体2B的周围。例如，如图12的(a)所示，信号磁场B1在Z方向上的导体2B的+Z侧的区域R11和-Z侧的区域R21彼此具有反相。在本变形例中，例如在电流传感器1安装于导体2B的状态下，两个磁传感器11、12分别配置在+Z侧的区域R11和-Z侧的区域R21。此时，各个磁传感器11、12配置为例如灵敏度轴的方向适当在容许误差的范围内与X方向平行。

此外，如图12的(b)所示，信号磁场B1在X方向上的导体2B的-X侧的区域R12和+X侧的区域R22中也彼此具有反相。两个磁传感器11、12也可以分别配置在—X侧的区域R12和+X侧的区域R22。此时，各个磁传感器11、12配置为例如灵敏度轴的方向适当在容许误差的范围内与Z方向平行。不限于上述的区域R11～R22，两个磁传感器11、12能够配置在隔着导体2B而对置且信号磁场B1彼此成为反相的各种各样的区域。

如以上那样，在本变形例涉及的电流传感器1中，两个磁传感器11、12配置为隔着流过电流的导体2B而对置。由此，也能够使电流传感器1中的S/N比良好从而提高电流的检测精度。

Claims (8)

1.一种电流传感器，基于由检测对象的电流产生的磁场对所述电流进行检测，其中，

所述电流传感器具备：

第1磁传感器，对磁场进行感测，生成第1传感器信号以及第2传感器信号；

第2磁传感器，对与所述第1磁传感器根据所述电流而感测的磁场反相的磁场进行感测，生成第3传感器信号以及第4传感器信号；

第1运算部，输入所述第1传感器信号以及所述第3传感器信号，对所输入的各信号进行给定的运算来生成第1运算信号；

第2运算部，输入所述第2传感器信号以及所述第4传感器信号，对所输入的各信号进行给定的运算来生成第2运算信号；以及

输出部，输入所述第1运算信号以及所述第2运算信号，基于所输入的各信号来生成输出信号，

所述第1传感器信号具有所述第2传感器信号越增大则越减少的增减倾向，

所述第3传感器信号具有所述第4传感器信号越增大则越减少的增减倾向。

2.根据权利要求1所述的电流传感器，其中，

配置所述第1磁传感器以及第2磁传感器，使得在感测到所述反相的磁场的情况下，所述第1传感器信号和所述第3传感器信号具有彼此相反的增减倾向，

所述第1运算部从所述第1传感器信号减去所述第3传感器信号。

3.根据权利要求2所述的电流传感器，其中，

所述第2运算部从所述第2传感器信号减去所述第4传感器信号，

所述输出部将所述第1运算信号以及所述第2运算信号进行差动放大来生成所述输出信号。

4.根据权利要求2所述的电流传感器，其中，

所述第2运算部从所述第4传感器信号减去所述第2传感器信号，

所述输出部将所述第1运算信号以及所述第2运算信号相加来生成所述输出信号。

5.根据权利要求1所述的电流传感器，其中，

配置所述第1磁传感器以及第2磁传感器，使得在感测到所述反相的磁场的情况下，所述第1传感器信号和所述第3传感器信号具有相同的增减倾向，

所述第1运算部将所述第1传感器信号以及所述第3传感器信号相加，

所述第2运算部将所述第2传感器信号以及所述第4传感器信号相加。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电流传感器，其中，

还具备：温度检测部，对周围的温度进行检测，

还具备：调整部，根据由所述温度检测部检测出的温度，对所述输出信号进行调整。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的电流传感器，其中，

所述第1磁传感器配置在与具有流过所述电流的两个流路的导体中的一个流路相比更靠近另一个流路的位置，

所述第2磁传感器配置在与所述另一个流路相比更靠近所述一个流路的位置。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的电流传感器，其中，

所述第1磁传感器和所述第2磁传感器配置为隔着流过所述电流的导体而对置。

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