DE10043171A1

DE10043171A1 - Stromdetektor und elektronischer Anschlusskasten unter Verwendung desselben

Info

Publication number: DE10043171A1
Application number: DE10043171A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Tamai; Takashi Gohara; Yoshinori Ikuta; Mitsuaki Morimoto
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2001-04-12
Anticipated expiration: 2020-09-02
Also published as: JP3631925B2; JP2001074782A; DE10043171B4; US6512359B1

Abstract

Ein Stromdetektor enthält einen zu messenden Leiter (10), in dem eine Durchgangsöffnung (11) gebildet ist, und der zu messende Leiter enthält einen ersten Zweigpfad (12-1) und einen zweiten Zweigpfad (12-2) zum Aufteilen eines in beide Abschnitte fließenden Stroms; ein erstes Magnet/Elektro-Umsetzelement (20) ist in der Durchgangsöffnung (11) des zu messenden Leiters (10) angeordnet, derart, dass das erste Magnet/Elektro-Umsetzelement zum Detektieren einer Störung vorgesehen ist; zudem ist ein zweites Magnet/Elektro-Umsetzelement (21) außerhalb von dem ersten Zweigpfad (12-1) an einem zweiten Zweigpfad (12-2) angeordnet, die in dem zu messenden Leiter (10) gebildet sind.

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft einen Stromdetektor zum Detektieren eines Stromflusses in einer elektrischen Schaltung, die an einem Ausrüstungsgegenstand, wie einem Automobil oder dergleichen montiert ist, und insbesondere einen Stromdetektor mit der Fähigkeit, eine Stromdetektionsgenauigkeit zu erhöhen, sowie einen elektrischen Anschlusskasten bzw. eine elektrische Verbindungsbox unter Verwendung desselben.

Üblicherweise ist ein Stromdetektor zum Detektieren eines Stromflusses in einer elektrischen Schaltung bekannt, der beispielsweise bei einem Automobil montiert ist, unter Verwendung eines Hall-Elements gemäss einem Beispiel für ein Magnet/Elektro-Umsetzelement. Ein Beispiel für diese Art von Stromdetektor ist in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 5-223849 offenbart. Der Stromdetektor ist so, wie in den Fig. 1A bis 1C gezeigt, ausgebildet, mit einem Leiter 1, der einen schleifenförmigen Strompfad 1b bildet, durch Anwenden von Einkerbungen 1a in derselben Ebene oder durch ein Biegen derart, dass ein zu detektierender Strom I fließt, und mit einem Magnet/Elektro-Umsetzelement 2 um Umsetzen eines Magnetflusses, der durch den zu detektierenden Strom I erzeugt wird und über den Leiter 1 fließt, in ein elektrisches Signal.

Bei diesem Stromdetektor fließt der zu detektierende Strom I über den schleifenförmigen Strompfad 1b, der in dem Leiter 1 gebildet wird, wodurch der Magnetfluss erzeugt wird. Der Magnetfluss wird in ein elektrisches Signal durch das Magnet/Elektro-Umsetzelement 2 umgesetzt, wodurch ein elektrisches Signal proportional zu der Größe des zu detektierenden Stroms I erhalten werden kann. Da dieser Stromdetektor zweimal oder öfter den Magnetfluss im Vergleich zu dem Fall misst, dass das Elektro/Magnet- Umsetzelement in der Nähe zu einem geraden Leiter platziert ist, ist es möglich, eine Genauigkeit für das Detektieren des Stroms zu erhöhen.

Jedoch besteht bei dem in der japanischen Patentanmeldungs- Offenlegung Nr. 5-223849 offenbarten Stromdetektor aufgrund der Tatsache, dass der Magnetfluss, der durch den Strom erzeugt wird, der über den Leiterkörper mit Ausnahme des gemessenen Leiters fließt, eine Störung darstellt und einen Einfluss auf ein Detektionsergebnis ausübt, ein Problem dahingehend, dass es unmöglich ist, genau den durch den zu messenden Leiter fließenden Strom zu detektieren.

Ein technisches Problem der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Stromdetektors, der genau einen durch einen zu vermessenden Leiter fließenden Strom detektieren kann, sowie einen elektrischen Anschlusskasten bzw. eine elektrische Anschlussbox unter Verwendung des elektrischen Detektors.

Die vorliegende Erfindung ist - wie nachfolgend dargelegt - strukturiert, um das oben erwähnte technische Problem zu lösen. Gemäss einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stromdetektor geschaffen, enthaltend einen zu messenden Leiter, in dem eine Durchgangsöffnung gebildet ist, derart, dass der zu messende Leiter einen ersten Zweigpfad und einen zweiten Zweigpfad zum Aufteilen eines in zwei Abschnitte fließenden Stroms enthält; ein erstes Magnet/Elektro-Umsetzelement, das in der Durchgangsöffnung des zu messenden Leiters angeordnet ist, derart, dass das erste Magnet/Elektro-Umsetzelement zum Detektieren einer Störung vorgesehen ist; und ein zweites Magnet/Elektro-Umsetzelement, das außerhalb des ersten Zweigpfads und des zweiten Zweigpfads angeordnet ist, der in dem zu messenden Leiter gebildet ist.

Gemäss der Erfindung fließt der durch den zu vermessenden Leiter fließende Strom durch den ersten Zweigpfad und den zweiten Zweigpfad in aufgeteilter Weise. Da in diesem Fall eine Richtung und eine Größe des über den ersten Zweigpfad fließenden Stroms dieselbe wie diejenige des über den zweiten Zweigpfad fließenden Stroms ist, weisen der durch den über die ersten Zweigpfad fließenden Strom erzeugte Magnetfluss und der durch den über den zweiten Zweigpfad fließenden Strom erzeugt Magnetfluss dieselbe Stärke und entgegengesetzte Richtungen bei einer Position der Durchgangsöffnung auf.

Im Ergebnis gibt aufgrund der Tatsache, dass sich beide Magnetflüsse zusammen bei der Position der Durchgangsöffnung negieren, das erste Magnet/Elektro- Umsetzelement, das in der Durchgangsöffnung angeordnet ist, einen Wert von Null dann aus, wenn ein Magnetfluss anders als der Magnetfluss auf der Grundlage des über den zu messenden Leiter fließenden Stroms nicht existiert hiernach wird hierauf als "Störmagnetfeld" Bezug genommen). Dies bedeutet, dass das erste Magnet/Elektro-Umsetzelement ein elektrisches Signal gemäss einer Stärke des Störmagnetfelds ausgibt.

Andererseits gibt aufgrund der Tatsache, dass das zweite Magnet/Elektro-Umsetzelement außerhalb des ersten Zweigpfads oder des zweiten Zweigpfads angeordnet ist, das zweite Magnet/Elektro-Umsetzelement ein elektrisches Signal gemäss einer Stärke eines kombinierten Magnetfelds zwischen den durch den über den ersten Zweigpfad fließenden Strom erzeugten Magnetfeld und durch den über den zweiten Zweigpfad fließenden Strom erzeugten Magnetfeld aus. Zu diesem Zeitpunkt gibt dann, wenn eine Störmagnetfeld- Eingangsgröße bei dem zweiten Magnet/Elektro-Umsetzelement existiert, das zweite Magnet/Elektro-Umsetzelement ein elektrisches Signal gemäss einer Stärke eines Magnetfelds aus, das durch Kombination des Störmagnetfelds mit dem kombinierten Magnetfeld erhalten wird.

Demnach reflektiert beispielsweise dann, wenn eine Korrektur so durchgeführt wird, dass das elektrische Signal von dem ersten Magnet/Elektro-Umsetzelement von dem elektrischen Signal von dem zweiten Magnet/Elektro- Umsetzelement entfernt wird, das korrigierte elektrische Signal genau die Größe des durch den zu vermessenden Leiter fließenden Stroms wieder, so dass es möglich ist, genau den durch den zu messenden Leiter fließenden Strom zu detektieren.

Ferner ist gemäss einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von dem ersten Aspekt ein Stromdetektor so vorgesehen, dass das zweite Magnet/Elektro-Umsetzelement in derselben Ebene wie eine Ebene mit dem ersten Zweigpfad und dem zweiten Zweigpfad angeordnet ist und außerhalb sowohl von dem ersten Zweigpfad als auch dem zweiten Zweigpfad angeordnet ist.

Gemäss der vorliegenden Erfindung tritt aufgrund der Tatsache, dass das zweite Magnet/Elektro-Umsetzelement in derselben Ebene angeordnet ist, wie die Ebene, die den ersten Zweigpfad und den zweiten Zweigpfad enthält, der in dem zu messenden Leiter gebildet ist und zudem außerhalb von dem ersten Zweigpfad oder dem zweiten Zweigpfad, jeder durch den über den ersten Zweigpfad fließenden Strom erzeugte Magnetfluss und durch den über den zweiten Zweigpfad fließenden Strom erzeugten Magnetfluss im wesentlichen vertikal durch eine Magnetmessfläche des zweiten Magnet/Elektro-Umsetzelements, so dass ein größeres elektrisches Signal ausgegeben wird, wodurch sich eine höhere Empfindlichkeit erhalten lässt.

Gemäss einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, rückbezogen auf den ersten oder den zweiten Aspekt, wird ein Stromdetektor geschaffen, der ferner einen Korrekturabschnitt enthält, und zwar zum Korrigieren einer elektrischen Signalausgangsgröße von dem zweiten Magnet/Elektro-Umsetzelement auf der Grundlage eines anderen elektrischen Signals, das von dem ersten Magnet/Elektro-Umsetzelement ausgegeben wird.

Gemäss der Erfindung korrigiert der Korrekturabschnitt das von dem zweiten Magnet/Elektro-Umsetzelement ausgegebene elektrische Signal auf der Grundlage des von dem ersten Magnet/Elektro-Umsetzelement ausgegebenen elektrischen Signals. Die Korrektur lässt sich beispielsweise in einer solchen Weise durchführen, dass das elektrische Signal von dem ersten Magnet/Elektro-Umsetzelement von dem elektrischen Signal von dem zweiten Magnet/Elektro- Umsetzelement entfernt wird. Im Ergebnis ist es aufgrund der Tatsache, dass das von dem Korrekturabschnitt ausgegebene elektrische Signal genau die Größe des durch den zu messenden Leiter fließenden Stroms reflektiert, möglich, genau den durch den zu messenden Leiter fließenden Strom zu detektieren.

Gemäss einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Anschlussbox geschaffen, enthaltend mehrere Leiter, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind; und einen Stromdetektor, derart, dass der Stromdetektor einen zu messenden Leiter enthält, der aus irgendeinem der mehreren Leiter herausgenommen ist, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, indem eine Durchgangsöffnung gebildet wird, derart, dass der zu messende Leiter einen ersten Zweigpfad und einen zweiten Zweigpfad zum Aufteilen eines in zwei Abschnitten fließenden Stroms aufweist; ein erstes Magnet/Elektro- Umsetzelement, das in der Durchgangsöffnung des zu messenden Leiters angeordnet ist, derart, dass das erste Magnet/Elektro-Umsetzelement zum Detektieren einer Störung vorgesehen ist; und ein zweites Magnet/Elektro- Umsetzelement, das außerhalb von dem ersten Zweigpfad und dem zweiten Zweigpfad angeordnet ist, die in dem zu messenden Leiter gebildet sind.

Gemäss der oben erwähnten Erfindung wird aufgrund der Tatsache, dass der Stromdetektor in der elektrischen Anschlussbox angeordnet ist, in der mehrere Leiter angeordnet sind, jeder der mehreren Leiter als der zu messende Leiter festgelegt; die Durchgangsöffnung ist in dem zu messenden Leiter gebildet und der erste Zweigpfad und der zweite Zweigpfad zum Unterteilen des über die Durchgangsöffnung fließenden Stroms in zwei Abschnitte sind in dem zu messenden Leiter gebildet, der durch den über den ersten Zweigpfad fließenden Strom erzeugte Magnetfluss und der durch den über den zweiten Zweigpfad fließenden Strom erzeugte Magnetpfad/fluss negieren einander bei der Position der Durchgangsöffnung, so dass das erste Magnet/Elektro-Umsetzelement das elektrische Signal gemäss der Stärke des Störmagnetfelds ausgibt. Im Gegensatz hierzu gibt das zweite Magnet/Elektro-Umsetzelement das elektrische Signal gemäss der Stärke des Magnetfelds aus, das durch weiteres Kombinieren des Störmagnetfelds mit dem kombinierten Magnetfeld zwischen dem durch den über den ersten Zweigpfad fließenden Strom erzeugten Magnetfeld und dem über den zweiten Zweigpfad fließenden Storm erzeugten Magnetfeld erhalten wird.

Demnach reflektiert beispielsweise dann, wenn eine Korrektur so durchgeführt wird, dass das elektrische Signal von dem ersten Magnet/Elektro-Umsetzelement von dem elektrischen Signal von dem zweiten Magnet/Elektro- Umsetzelement entfernt wird, das korrigierte elektrische Signal genau die Größe des durch den zu messenden Leiter fließenden Stroms, so dass es möglich ist, den Stromdetektor, der genau den durch den zu messenden Leiter fließenden Strom detektieren kann, bei dem elektrischen Anschlusskasten zu verwenden.

Gemäss einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, rückbezogen auf den vierten Aspekt, wird ein elektrischer Anschlusskasten geschaffen, derart, dass der andere Leiter mit Ausnahme des zu messenden Leiters aus den mehreren Leitern in solch einer Weise angeordnet ist, dass eine Distanz zwischen dem anderen Leiter und dem ersten Magnet/Elektro-Umsetzelement im wesentlichen gleich zu einer Distanz zwischen dem anderen Leiter und dem zweiten Magnet/Elektro-Umsetzelement ist.

In Übereinstimmung mit der oben erwähnten Erfindung wird aufgrund der Tatsache, dass die Leiter mit Ausnahme des zu messenden Leiters aus den mehreren Leitern so angeordnet sind, dass die Distanz zwischen dem Leiter und dem ersten Magnet/Elektro-Umsetzelement im wesentlichen gleich zu der Distanz zwischen dem Leiter und dem zweiten Magnet/Elektro- Umsetzelement ist, jedes erste Magnet/Elektro-Umsetzelement und zweite Magnet/Elektro-Umsetzelement durch das Magnetfeld von dem Leiter im wesentlichen in einheitlicher Weise beeinflusst. Demnach wird dann, wenn die Korrektur in einer solchen Weise durchgeführt wird, dass das elektrische Signal von dem ersten Magnet/Elektro-Umsetzelement von einem elektrischen Signal von dem zweiten Magnet/Elektro- Umsetzelement entfernt wird, das korrigierte elektrische Signal nicht durch das Magnetfeld von dem Leiter in irgendeiner Weise beeinflusst, so dass es möglich ist, einen genauen Stromdetektionswert zu erhalten.

Nun erfolgt eine detailliertere Beschreibung eines Stromdetektors gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowie eines elektrischen Anschlusskastens unter Verwendung desselben unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung; es zeigen:

Fig. 1A bis 1C Ansichten zum Erläutern eines üblichen Stromdetektors;

Fig. 2 eine Draufsicht zum Darstellen einer Struktur eines Stromdetektors gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Ansicht zum Erläutern eines Betriebs eines in Fig. 1 gezeigten ersten Hall-Elements;

Fig. 4 eine Ansicht zum Erläutern eines Betriebs eines in Fig. 2 gezeigten zweiten Hall-Elements;

Fig. 5 eine Ansicht zum Erläutern einer bevorzugten Anordnung anderer Leiter in dem Fall des Anwendens des Stromdetektors gemäss der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Ansicht zum Darstellen eines Korrekturabschnitts des Stromdetektors gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 7 eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels, bei dem der Stromdetektor gemäss der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einem elektrischen Anschlusskasten für ein Automobil angewandt wird.

Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht zum Darstellen einer Struktur eines Stromdetektors. Der Stromdetektor wird durch einen zu messenden Leiter 10 gebildet, bei dem ein erster Zweigpfad 12-1 und ein zweiten Zweigpfad 12-2 gebildet sind, sowie ein erstes Hall-Element 20 und ein zweites Hall-Element 21. Bei einem Abschnitt, bei dem der erste Zweigpfad 12-1 und der zweite Zweigpfad 12-2 des zu messenden Leiters 10 gebildet sind, sind das erste Hall- Element 20 und das zweite Hall-Element 21 allgemein in einem elektrischen Anschlusskasten (nicht gezeigt) aufgenommen, der mit mehreren Leitern versehen und in einem Automobil oder dergleichen vorgesehen ist.

Der zu messende Leiter 10 wird durch einen plattenartigen Leiter gebildet. Eine Durchgangsöffnung 10 wird im wesentlichen in einem Mittenabschnitt des zu messenden Leiters 10 geöffnet bzw. durchgeschlagen bzw. durchgebohrt bzw. ausgestanzt, wodurch der erste Zweigpfad 1 und der zweite Zweigpfad 2 gebildet werden. In diesem Zeitpunkt ist eine Breite von jedem Leiter bei dem ersten Zweigpfad 12-1 und dem zweiten Zweigpfad 12-2 so gebildet, dass eine Hälfte eines durch den zu messenden Leiter 10 fließenden Stroms I einen Strom I-1 bildet, der über den ersten Zweigpfad 12-1 fließt, und eine andere Hälfte einen Strom I-2 bildet, der über den zweiten Zweigpfad 12-2 fließt.

Das erste Hall-Element 20 entspricht einem ersten Magnet/Elektro-Umsetzelement gemäss der vorliegenden Erfindung. Das erste Hall-Element 20 erzeugt ein Spannungs- (Hall-Spannungs-)-Signal gemäss einer Magnetfluss- Dichteingabe bei einer Magnetmessoberfläche (einer Magnetfluss-Detektionsoberfläche). Ein vorgegebener Strom wird dem ersten Hall-Element 20 über einen (nicht gezeigten) Bleidraht zugeführt. Ferner wird das in dem ersten Hall-Element 20 erzeugte Spannungssignal zu einem externen Abschnitt über einen (nicht gezeigten) Draht bzw. Bleidraht herausgeführt.

Das erste Hall-Element 20 ist im wesentlichen bei einem Mittenabschnitt der Durchgangsöffnung 11 so angeordnet, dass die Magnetmessoberfläche im wesentlichen dieselbe Oberfläche wie die Oberfläche des ersten Zweigpfads 12-1 und des zweiten Zweigpfads 12-2 bildet. Demnach kreuzt der durch den ersten Zweigpfad 12-1 fließenden Strom I-1 erzeugte Magnetfluss und der durch den zweiten Zweigpfad 12-2 fließenden Strom I-2 erzeugte Magnetfluss vertikal die Magnetmessoberfläche des ersten Hall-Elements 20. In diesem Fall ist eine Richtung des durch den Strom I-1 erzeugten Magnetfluss entgegengesetzt zu einer Richtung des durch den über den zweiten Zweigpfad 12-2 fließenden Strom I-2 erzeugten Magnetfluss.

Das zweite Hall-Element 21 entspricht einem zweiten Magnet/Elektro-Umsetzelement gemäss der vorliegenden Erfindung. Auch das zweite Hall-Element 21 erzeugt ein Spannungssignal gemäss einer Magnetflussdichte, die einer Magnetmessoberfläche eingegeben wird, in derselben Weise, wie dies oben für das erste Hall-Element 20 beschrieben ist. Anschließend ist die Struktur so ausgebildet, dass ein vorgegebener Strom dem zweiten Hall-Element 21 über einen (nicht gezeigten) Draht bzw. Bleidraht zugeführt wird, und das in dem zweiten Hall-Element 21 erzeugte Spannungssignal wird zu einem externen Abschnitt über einen (nicht gezeigten) Draht bzw. Bleidraht herausgeführt.

Das zweite Hall-Element 21 ist außerhalb des zweiten Zweigpfads 12-2 so angeordnet, dass die Magnetmessoberfläche im wesentlichen dieselbe Oberfläche bildet, wie die Oberfläche des ersten Zweigpfads 12-1 und des zweiten Zweigpfads 12-2. Demnach kreuzen der durch den über den ersten Zweigpfad 12-1 fließenden Strom I-1 erzeugte Magnetfluss und der durch den über den zweiten Zweigpfad 12-2 fließenden Strom I-2 erzeugte Magnetfluss vertikal die Magnetmessoberfläche des zweiten Hall-Elements 21. In diesem Fall stimmt eine Richtung des durch den Strom I-1 erzeugten Magnetflusses mit einer Richtung des durch den über den zweiten Zweigpfad 12-2 fließenden Strom I-2 erzeugten Magnetflusses überein.

In diesem Fall kann das oben erwähnte zweite Hall-Element 21 außerhalb (bei einer oberen Seite der Zeichnung) des ersten Zweigpfads 12-1 angeordnet sein. Ferner können das erste Hall-Element 20 und das zweite Hall-Element 21 so ausgebildet sein, dass die Magnetmessoberflächen hiervon im wesentlichen dieselbe Oberfläche bilden, und zwar als Rückoberfläche des ersten Zweigpfads 12-1 und des zweiten Zweigpfads 12-2.

Als nächstes erfolgt eine Beschreibung eines Betriebs des Stromdetektors gemäss der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Struktur in der oben beschriebenen Weise.

Fließt der zu messende Strom I durch den zu messenden Leiter 10, so fließt eine Hälfte des zu messenden Stroms I über den ersten Zweigpfad 12-1 als Strom I-1, wie in Fig. 3 gezeigt. Demnach wird, wie gezeigt, ein Magnetfeld H-1 mit einer Stärke gemäss einer Größe des Stroms I-1 erzeugt, und zwar entlang einer Richtung eines dargestellten Pfeils, in Übereinstimmung mit Ampere's Dreifingerregel für die Rechte Hand (Ampere's right-handed screw rule). Da der durch den Magnetfluss H-1 erzeugte Magnetfluss so erzeugt wird, dass er vertikal bei der Magnetmessoberfläche des ersten Hall- Elements 20 eintritt, und zwar durch Festlegen der Magnetflussdichte in diesem Zeitpunkt zu B, tritt der Magnetfluss mit der Magnetflussdichte B bei der Magnetmessoberfläche ein.

In derselben Weise fließt eine andere Hälfte des zu messenden Stroms I über den zweiten Zweigpfad 12-2 als Strom I-2. Demnach wird, wie gezeigt, ein Magnetfeld H-2 mit einer Stärke gemäss einer Größe des Stroms I-2 erzeugt, und zwar entlang einer Richtung eines dargestellten Pfeils in Übereinstimmung mit einer Ampere'schen Dreifingerregel für die rechte Hand. Da der durch den Magnetfluss H-2 erzeugte Magnetfluss so erzeugt wird, dass er vertikal sich zur Außenseite von der Magnetmessoberfläche des ersten Hall-Elements 20 erstreckt, erstreckt sich in diesem Fall aufgrund der Tatsache, dass der Strom I-2 gleich dem Strom I-1 ist, der Magnetfluss mit der Magnetflussdichte B zur Außenseite, ausgehend von der Magnetmessoberfläche.

Demnach negieren sich dann, wenn ein Störmagnetfeld, das sich nach innen zu oder nach außen von der Magnetmessoberfläche des erste Hall-Elements 20 erstreckt, nicht existiert, der Magnetfluss durch das Magnetfeld H-1 und der Magnetfluss durch das Magnetfeld H-2 insgesamt, bzw. sie heben sich gegeneinander auf. Im Ergebnis gibt das erste Hall-Element 20 einen Wert von Null als elektrisches Signal aus. Existiert jedoch ein Störmagnetfeld H₃, beispielsweise ein auf der Grundlage des durch die anderen Leiter fließenden Stroms erzeugtes Magnetfeld und ein von einem externen Abschnitt eingegebenes Magnetfeld, so erzeugt das erste Hall-Element 20 ein Störspannungssignal mit einer Größe gemäss dem Störmagnetfeld H-3.

Im Gegensatz hierzu wird das Magnetfeld bei der Magnetmessoberfläche des zweiten Hall-Elements 21 betrachtet. Existiert kein Störmagnetfeld, das sich nach innen zu oder nach außen von der Magnetmessoberfläche des zweiten Hall-Elements 21 erstreckt, so erfolgt ein Kombinieren des durch das Magnetfluss H-1 erzeugten Magnetfluss und des durch das Magnetfeld H-2 erzeugten Magnetflusses, wie in Fig. 4 gezeigt, wodurch die Magnetfelder H-1 und H-2, die durch den über den zu messenden Leiter 10 fließenden zu messenden Strom I erzeugt werden, vertikal bei der Magnetmessoberfläche des zweiten Hall-Elements 21 eintreten.

Existiert jedoch das oben erwähnte Störmagnetfeld H3, so tritt ein Magnetfluss, der durch ein Magnetfeld erhalten wird, das durch weiteres Kombinieren eines Störmagnetfelds H-3 mit den oben erwähnten Magnetfeldern H-1 und H-2 erhalten wird, vertikal bei der Magnetmessoberfläche des zweiten Hall-Elements 21 ein. Demnach erzeugt das zweite Hall-Element 21 ein Spannungssignal mit dem Störmagnetfeld auf der Grundlage des Störmagnetfelds H-3.

Ein Spannungssignal mit einem Störspannungssignal von dem ersten Hall-Element 20 und einem Störspannungssignal von dem zweiten Hall-Element 21 wird bei dem Korrekturabschnitt 40 eingegeben, wie in Fig. 6 gezeigt. Der Korrekturabschnitt 40 ist beispielsweise durch einen Subtrahierer gebildet.

Der Korrekturabschnitt 40 gibt ein Spannungssignal S aus, das durch Subtrahieren des Störspannungssignals von dem ersten Hall-Element 20 von dem Spannungssignal mit dem Störspannungssignal von dem zweiten Hall-Element 21 erhalten wird. Demnach reflektiert das von dem Korrekturabschnitt 40 ausgegebene Spannungssignal genau die Größe des über den zu messenden Leiter 10 fließenden Stroms I.

Insbesondere sind in dem elektrischen Anschlusskasten für das Automobil, bei dem mehrere Leiter angeordnet sind, wie in Fig. 5 gezeigt, die anderen Leiter 30 - im Unterschied von dem zu messenden Leiter 10 - so angeordnet, dass sie über einen Mittelpunkt einer Leitungsverbindung zwischen dem ersten Hall-Element 20 und dem zweiten Hall-Element 21 geführt sind, und in einer Ebene vorliegen, die vertikal zu der Linie verläuft.

D. h. dann, wenn die Leiter so angeordnet sind, dass eine Distanz zwischen den anderen Leitern 30 und dem ersten Hall-Element 20 und eine Distanz zwischen den anderen Leitern 30 und dem zweiten Hall-Element 21 im wesentlichen gleich zueinander sind, wird jedes erste Hall-Element 20 und zweite Hall-Element 20 durch das Magnetfluss von den anderen Leitern 30 in einer im wesentlichen einheitlichen Weise beeinflusst. Demnach wird dann, wenn eine Korrektur in einer solchen Weise durchgeführt wird, dass das elektrische Signal von dem ersten Hall-Element 20 von dem elektrischen Signal von dem zweiten Hall-Element 21 entfernt wird, das korrigierte elektrische Signal nicht durch das Magnetfeld (den Magnetfluss) von den anderen Leitern 30 insgesamt beeinflusst, wodurch sich ein Stromdetektionswert mit hoher Genauigkeit erhalten lässt.

Wie oben beschrieben, sind in Übereinstimmung mit dem Stromdetektor gemäss dieser Ausführungsform der erste Zweigpfad 12-2 und der zweite Zweigpfad 12-2 durch Ausbilden der Durchgangsöffnung 11 in dem zu messenden Leiter 10 gebildet, das erste Hall-Element 20 dient zum Detektieren der Störung und ist in der Mitte der Durchgangsöffnung 11 angeordnet, und das zweite Hall- Element 21 ist in der Nähe zu dem ersten Zweigpfad 12-1 oder dem zweiten Zweigpfad 12-2 angeordnet. Anschließend wird der durch Subtrahieren des Spannungssignals von dem ersten Hall-Element von dem Spannungssignal von dem zweiten Hall-Element 21 erhaltene Wert als das detektierte Signal ausgegeben. Demnach lässt sich aufgrund der Tatsache, dass der Einfluss des Störmagnetflusses von den anderen Leitern 30 entfernt werden kann, das Detektionsergebnis mit hoher Genauigkeit erhalten.

Nun erfolgt unter Bezug auf die Fig. 7 eine Beschreibung einer Ausführungsform, bei der der Stromdetektor gemäss der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einem elektrischen Anschlusskasten für ein Automobil angewandt wird.

Ein elektrischer Anschlusskasten 50 wird als rechteckiges Parallelepiped gebildet. Der zu messende Leiter 10, ein erster anderer Leiter 30-1 und ein zweiter anderer Leiter 30-2 gemäss den mehreren Leitern sind an einer oberen Oberflächenseite angeordnet. Mehrere Leiter 10, 30-1 und 30-2 sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet.

Ein erster Unterbrecher 51-1 ist mit dem ersten anderen Leiter 30-1 über eine erste Sammelschiene 53-1 verbunden, ein zweiter Unterbrecher 51-2 ist mit dem zweiten anderen Leiter 30-2 über eine zweite Sammellinie 53-2 verbunden, und ein dritter Unterbrecher 51-3 ist mit dem zu messenden Leiter 10 über eine dritte Sammelschiene 53-3 verbunden.

Jeder erste Unterbrecher 51-1, zweite Unterbrecher 51-2 und dritte Unterbrecher 51-3 ist so strukturiert, dass er den über den Leiter fließenden Strom dann abtrennt, wenn der über den mit dem Unterbrecher verbundenen Leiter fließende Strom beispielsweise über einem vorgegebenen Stromwert zu einem übermäßigen Strom ansteigt, oder dass er den über den Leiter fließenden Strom in Übereinstimmung mit einem Anormalitätssignal von dem Fahrzeug (beispielsweise einem Kollisionssignal bei einer Kollision des Fahrzeugs) abtrennt.

In dem elektrischen Anschlusskasten 50 ist der Stromdetektor in dem zu messenden Leiter 10 vorgesehen. Bei diesem Stromdetektor ist die Durchgangsöffnung 11 als ein Teil des zu messenden Leiters 10 ausgebildet, und der erste Zweigpfad 12-1 und der zweite Zweigpfad 12-2 sind zum Aufteilen des fließenden Stroms in zwei Abschnitte durch die Durchgangsöffnung 11 gebildet.

Ferner ist das erste Hall-Element 20 zum Detektieren der Störung in der Durchgangsöffnung 11 des zu messenden Leiters 10 angeordnet, und das zweite Hall-Element 21 ist außerhalb des ersten Zweigpfads 12-1 oder des zweiten Zweigpfads 12-2 angeordnet, der in dem zu messenden Leiter 10 gebildet ist.

Ferner ist jeder von dem ersten anderen Leiter 30-1 und dem zweiten anderen Leiter 30-2 so angeordnet, dass die Distanz zwischen dem Leiter und dem ersten Hall-Element 20 und die Distanz zwischen dem Leiter und dem zweiten Hall-Element 21 im wesentlichen gleich zueinander ist.

Gemäss dem auf diese Weis strukturierten elektrischen Anschlusskasten 50 ist aufgrund der Tatsache, dass der Stromdetektor in dem zu messenden Leiter 10 bei den mehreren Leitern vorgesehen ist, die Durchgangsöffnung 11 in dem zu messenden Leiter 10 gebildet, und der erste Zweigpfad 12-1 und der zweite Zweigpfad 12-2 zum Aufteilen des fließenden Stroms in zwei Abschnitte durch die Durchgangsöffnung 11 wird in dem zu messenden Leiter 10 gebildet, und der durch den über den ersten Zweigpfad 12-1 fließenden Strom erzeugte Magnetfluss und durch den über den zweiten Zweigpfad 12-2 fließenden Strom erzeugte Magnetfluss negieren einander bei der Position der Durchgangsöffnung 11 (bzw. sie heben sich auf). Demnach gibt das erste Hall-Element 20 das elektrische Signal gemäss der Stärke des Störmagnetflusses aus, das durch den Strom erzeugt wird, der über jeden von dem ersten anderen Leiter 30-1 und den zweiten anderen Leiter 30-2 fließt.

Im Gegensatz hierzu gibt das zweite Hall-Element 21 ein elektrisches Signal gemäss einer Stärke eines Magnetflusses aus, der durch weiteres Kombinieren des durch den über jeden von dem ersten anderen Leiter 30-1 und dem zweiten anderen Leiter 30-2 fließenden Strom erzeugten Störmagnetfluss mit dem kombinierten Magnetfluss zwischen dem Magnetfluss, der durch den über den ersten Zweigpfad 12-1 fließenden Strom erzeugt wird, und dem Magnetfluss, der durch den über den zweiten Zweigpfad 12-2 fließenden Strom erzeugt wird.

Demnach reflektiert beispielsweise dann, wenn eine Korrektur in einer solchen Weise durchgeführt wird, dass das elektrische Signal von dem ersten Hall-Element 20 von dem elektrischen Signal von dem zweiten Hall-Element 21 entfernt wird, das korrigierte elektrische Signal genau die Größe des durch den zu messenden Leiter 10 fließenden Stroms, so dass es möglich ist, den Stromdetektor anzuwenden, der genau den durch den zu messenden Leiter 10 zu dem elektrischen Anschlusskasten 50 fließenden Strom detektiert.

Da ferner jeder von dem ersten anderen Leiter 30-1 und dem zweiten anderen Leiter 30-2 so angeordnet ist, dass eine Distanz zwischen dem Leiter und dem ersten Hall-Element 20 und eine Distanz zwischen dem Leiter und dem zweiten Hall- Element 21 im wesentlichen gleich zueinander ist, wird jeweils das erste Hall-Element 20 und das zweite Hall- Element 21 durch das Magnetfluss von dem Leiter im wesentlichen in der einheitlichen Weise beeinflusst.

Demnach wird dann, wenn eine Korrektur derart durchgeführt wird, das elektrische Signal von dem ersten Hall-Element 20 von dem elektrischen Signal von dem zweiten Hall-Element 21 entfernt wird, das korrigierte elektrische Signal nicht durch das Magnetfeld von dem Leiter in irgendeiner Weise beeinflusst, wodurch sich ein Stromdetektionswert mit hoher Genauigkeit erhalten lässt.

Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung P11- 253329 (eingereicht am 7. September 1999) wird hier durch Bezugnahme mit auf genommen.

Obgleich die Erfindung hier unter Bezug auf bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. Im Lichte der obigen technischen Lehren sind für den Fachmann Modifikationen und Variationen der oben beschriebenen Ausführungsformen erkennbar. Der Schutzbereich der Erfindung ist unter Bezug auf die nachfolgenden Patentansprüche definiert.

Claims

1. Stromdetektor, enthaltend:
einen zu messenden Leiter, in dem eine Durchgangsöffnung gebildet ist, derart, dass der zu messende Leiter einen ersten Zweigpfad und einen zweiten Zweigpfad zum Aufteilen eines in zwei Abschnitte fließenden Stroms enthält;
ein erstes Magnet/Elektro-Umsetzelement, das in der Durchgangsöffnung des zu messenden Leiters angeordnet ist, derart, dass das erste Magnet/Elektro- Umsetzelement zum Detektieren einer Störung vorgesehen ist; und
ein zweites Magnet/Elektro-Umsetzelement, das außerhalb des ersten Zweigpfads und des zweiten Zweigpfads angeordnet ist, der in dem zu messenden Leiter gebildet ist.

2. Stromdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Magnet/Elektro-Umsetzelement in derselben Ebene wie eine Ebene mit dem ersten Zweigpfad und dem zweiten Zweigpfad angeordnet ist und außerhalb sowohl von dem ersten Zweigpfad als auch dem zweiten Zweigpfad angeordnet ist.

3. Stromdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner einen Korrekturabschnitt enthält, und zwar zum Korrigieren einer elektrischen Signalausgangsgröße von dem zweiten Magnet/Elektro- Umsetzelement auf der Grundlage eines anderen elektrischen Signals, das von dem ersten Magnet/Elektro-Umsetzelement ausgegeben wird.

4. Elektrischer Anschlusskasten, enthaltend:
mehrere Leiter, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind; und
einen Stromdetektor, derart, dass
der Stromdetektor enthält:
einen zu messenden Leiter, der aus irgendeinem der mehreren Leiter herausgenommen ist, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, indem eine Durchgangsöffnung gebildet wird, derart, dass der zu messende Leiter einen ersten Zweigpfad und einen zweiten Zweigpfad zum Aufteilen eines in zwei Abschnitten fließenden Stroms aufweist;
ein erstes Magnet/Elektro-Umsetzelement, das in der Durchgangsöffnung des zu messenden Leiters angeordnet ist, derart, dass das erste Magnet/Elektro- Umsetzelement zum Detektieren einer Störung vorgesehen ist; und
ein zweites Magnet/Elektro-Umsetzelement, das außerhalb von dem ersten Zweigpfad und dem zweiten Zweigpfad angeordnet ist, die in dem zu messenden Leiter gebildet sind.

5. Elektrischer Anschlusskasten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Leiter mit Ausnahme des zu messenden Leiters aus den mehreren Leitern in solch einer Weise angeordnet ist, dass eine Distanz zwischen dem anderen Leiter und dem ersten Magnet/Elektro-Umsetzelement im wesentlichen gleich zu einer Distanz zwischen dem anderen Leiter und dem zweiten Magnet/Elektro-Umsetzelement ist.