JP2004020560A

JP2004020560A - 電流センサおよびその調整方法

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Publication number: JP2004020560A
Application number: JP2002213126A
Authority: JP
Inventors: Kokichi Terajima; 寺嶋　厚吉
Original assignee: Sumida Corp; Sumida Technologies Inc
Current assignee: Sumida Corp; Sumida Technologies Inc
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP4436999B2

Abstract

【課題】電流センサの出力調整を高価で大掛かりなレーザートリミング法を用いることなく簡単で精度良くしかも安価に行えるようにした電流センサとその調整方法を提供する。
【解決手段】ホール素子３と，該ホール素子の出力を演算して検出する演算増幅器５と，前記演算増幅器の増幅度を決定する複数の固定抵抗器Ｒ１，Ｒ２と，前記演算増幅器のオフセット電圧を決定する複数の固定抵抗器Ｒ３，Ｒ４とを備えた電流センサＳにおいて，
前記演算増幅器と前記各固定抵抗器を配置した回路基板１０に前記各固定抵抗器の両端に接続された複数のランド１１，１２，１３，１４を設け，該ランドを介して前記演算増幅器の増幅度およびオフセット電圧をそれぞれ補正するための補正用固定抵抗器を必要に応じて前記各固定抵抗器と並列に接続できるようにした。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は産業機器，電化製品等の電子機器，自動車等に使用され，検出電流ラインと絶縁された検出回路により直流電流または交流電流を測定する電流センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８に一般的な電流センサＳの構成を示す。この電流センサＳは磁束応答タイプのもので，珪素鋼板やフェライト等よりなり、電流検出ライン１が巻回され，ギャップＧの形成された磁気コア２と，磁気コア２のギャップＧに配設されたホール素子３と，該ホール素子３からの出力を検出してその検出結果に基づく信号Ｖｏを出力する検出回路４とにより構成される。
【０００３】
ここで，検出電流ライン１と検出回路４とは相互に絶縁されていて検出電流ｉは検出回路４に直接に流れ込まないようにされている。
また，ここには示さないがこの他，磁気コア２に二次巻線が巻回されて検出回路４の出力信号Ｖｏを２次巻線に通電し，磁気コア２内を還流する磁束をゼロにするように制御する磁気平衡タイプのものもある。
【０００４】
図８に示した電流センサＳの検出回路４としては例えば、簡素化して示される図９や図１０のようなものがあり、ホール素子３の出力を演算増幅器５により増幅して検出信号Ｖｏを出力する。
【０００５】
図８において検出電流ライン１に検出電流ｉが流れると検出電流ｉにより生じた磁束が収束されて磁気コア２内を還流し，ギャップＧにおいて空間に漏出する。
ギャップＧに配設されたホール素子３は図９に示すように入力端子Ｐ１，Ｐ３と出力端子Ｐ２，Ｐ４が形成されていて入力端子Ｐ１，Ｐ３にはホール素子３を動作させる為の電力が供給され，出力端子Ｐ２，Ｐ４は磁束の大きさに対応した電圧を出力する。
【０００６】
ホール素子３は等価的に抵抗Ｒｈ１，抵抗Ｒｈ２，抵抗Ｒｈ３，抵抗Ｒｈ４よりなるブリッジとして考えることができ，例えば入力端子Ｐ１−Ｐ３間に定電流を供給して使用される。そして貫通する磁束の大きさや符号によりそれぞれの抵抗値が変化してそれぞれの等価的ハーフブリッジの中点となる出力端子Ｐ２，Ｐ４の出力バランスが変化する。
【０００７】
図９において出力端子Ｐ４はファンクショントリミング抵抗器Ｒｔｒ１を経て演算増幅器５の反転入力端子に接続され，出力端子Ｐ２は固定抵抗器Ｒ５を経て演算増幅器５の非反転入力端子に接続される。演算増幅器５の出力はファンクショントリミング抵抗器Ｒｔｒ２を介して反転入力端子に帰還され，所望の増幅度が得られるように設計される。さらに，演算増幅器５の非反転入力端子は，標準電圧Ｖｒｅｆとアースとの間で直列に接続されたファンクショントリミング抵抗器Ｒｔｒ４とＲｔｒ３との中点に固定抵抗器Ｒ６を介して接続され，非反転入力端子の電圧Ｖｓが所望の値になるように設計されている。
【０００８】
ここで，磁気コア２の寸法等のばらつきやホール素子３のばらつき，検出回路を構成する上述の各種部品のばらつき等により多くの場合，演算増幅器５が所定の増幅度やオフセットを得られない為，検出回路４をオンにして出力信号Ｖｏを監視しながらこれらが規定値の範囲内に収まるようにファンクショントリミング抵抗器Ｒｔｒ１，Ｒｔｒ２，Ｒｔｒ３，Ｒｔｒ４をトリミング調整する。
これらのファンクショントリミング抵抗器はセラミック基板上に抵抗膜の形で形成されている。
このためこれらの抵抗器の抵抗値の調整にはレーザートリミング法が用いられており，抵抗膜の一部をレーザートリミングにより昇華させて抵抗膜の断面積を小さくすることによって抵抗値を増大させることができる。
【０００９】
すなわち，検出電流ｉを供給したときとしないときの出力信号Ｖｏの変化量が所定の値となるように，ファンクショントリミング抵抗器Ｒｔｒ１とＲｔｒ２との何れかをトリミングする。
つまり，検出電流ｉに対比して出力信号Ｖｏの変化量が少ない場合にはＲｔｒ２を，多い場合にはＲｔｒ１をトリミングする。
【００１０】
さらに，検出電流ｉを供給しないときの出力信号Ｖｏすなわちオフセットが所定の値となるように出力信号Ｖｏを監視しながら非反転入力端子に供給される電圧Ｖｓを変化させる。
例えばＶｒｅｆ＞アース電圧のとき，出力信号Ｖｏを下げる場合にはＲｔｒ４を，上げる場合にはＲｔｒ３をトリミングする。
【００１１】
また，図１０の例においては，前記直列接続されたファンクショントリミング抵抗器Ｒｔｒ１とＲｔｒ２とに相当する部分に可動端が反転入力端子側となるように半固定抵抗器Ｒｖｌ１を接続し，ファンクショントリミング抵抗器Ｒｔｒ３とＲｔｒ４とに相当する部分に可動端が非反転入力端子側となるように半固定抵抗器Ｒｖｌ３を接続している。このように半固定抵抗を用いた場合にも，図９の例と同様に検出電流ｉを供給したときとしないときの出力信号Ｖｏを監視しながら半固定抵抗器Ｒｖｌ１およびＲｖｌ３の可動端を移動させて調整する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のレーザートリミング法による出力信号調整においては，高速トリミングが可能であるので多量生産に適しているが，少量生産や多品種生産においては設備費が高額であるためコストアップとなり，また，作業条件の変更に伴う段取りに時間がかかってしまう等，小刻みな製品の変更に合わせて製造ラインの条件を切替えにくい難点がある。
【００１３】
また，半固定抵抗による出力信号調整においては，高額な機械設備を必要としないため，レーザートリミング法に比べて設備費の負担は軽減されるが，半固定抵抗の部品コストが高いことと外力や周囲温度の変化によってこれらの半固定抵抗の設定値が変動しやすい難点がある。
【００１４】
この発明の目的は，このような従来の問題点に着目してなされたもので，安価な固定抵抗器を使用し，高額な設備を必要とせずに正確な調整条件が得られ，小刻みな製造条件の変更にも簡単に対応できる調整機能を設けた電流センサとその調整方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１は、
入力電流を対応する大きさの磁束に変換するホール素子と，該ホール素子の出力を演算して検出する演算増幅器と、前記演算増幅器の
増幅度を決定する複数の固定抵抗器と、前記演算増幅器のオフセット電圧を決定する複数の固定抵抗器とを備えた電流センサにおいて，前記演算増幅器と前記各固定抵抗器を配置した回路基板に前記各固定抵抗器の両端に接続された複数のランドを設け，該ランドを介して前記演算増幅器の増幅度およびオフセット電圧をそれぞれ補正するための補正用固定抵抗器を必要に応じて前記各固定抵抗器と並列に接続できるようにしたことを特徴としている。
また，本発明の第２は，
前記ホール素子に所定の入力電流を与えたときの前記演算増幅器の出力を測定し，前記演算増幅器の増幅度およびオフセット電圧の過不足から増幅度を補正する補正用固定抵抗器の値と接続位置およびオフセット電圧を補正する補正用固定抵抗器の値と接続位置をそれぞれ演算し，前記各補正用固定抵抗器を回路基板に設けた前記ランドを介して所定の固定抵抗器と並列に接続して前記演算増幅器の増幅度およびオフセット電圧がそれぞれ所定の値になるように調整することを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
図１は、この発明に使用される検出回路の回路例，図２は図１の検出回路の一部を変更した回路例，図３は前記検出回路の構成部品を取り付けた回路基板の一例を示す平面図、図４は本発明の電流センサの調整時に使用する調整システムのブロック図、図５は本発明の第一の調整方法の手順を示すフローチャート、図６は本発明の第二の調整方法の手順を示すフローチャート、図７は本発明のさらに別の調整方法の手順を示すフローチャートである。
【００１７】
本発明の電流センサにおいても従来技術で示した図８と同様に，検出電流ライン１に検出電流ｉが流れると検出電流ｉにより生じた磁束が収束されて磁気コア２内を還流し，ギャップＧにおいて空間に漏出する。
そして，ギャップＧに配設されたホール素子３には図１に示すように入力端子Ｐ１，Ｐ３と出力端子Ｐ２，Ｐ４が形成されていて入力端子Ｐ１，Ｐ３にはホール素子３を動作させる為の電力が供給され，出力端子Ｐ２，Ｐ４には磁束の大きさに対応した電圧が出力される。
【００１８】
ホール素子３は等価的に抵抗Ｒｈ１，抵抗Ｒｈ２，抵抗Ｒｈ３，抵抗Ｒｈ４よりなるブリッジとして考えることができ，例えば入力端子Ｐ１−Ｐ３間に定電流を供給して使用される。そして貫通する磁束の大きさや符号によりそれぞれの抵抗値が変化してそれぞれの等価的ハーフブリッジの中点となる出力端子Ｐ２，Ｐ４の出力バランスが変化する。
【００１９】
図１において出力端子Ｐ４は固定抵抗器Ｒ１を経て演算増幅器５の反転入力端子に接続され，出力端子Ｐ２は固定抵抗器Ｒ５を経て演算増幅器５の非反転入力端子に接続される。
演算増幅器５の出力は固定抵抗器Ｒ２を介して反転入力端子に帰還され，所望の増幅度が得られるように設計される。さらに，演算増幅器５の非反転入力端子は，標準電圧Ｖｒｅｆとアースとの間で直列に接続された固定抵抗器Ｒ４とＲ３との中点に固定抵抗器Ｒ６を介して接続され，非反転入力端子の電圧Ｖｓが所望の値になるように設計されている。
【００２０】
図３は、これらの固定抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４と演算増幅器５を配置した回路基板１０の一例を示し、固定抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は該回路基板１０の裏面に配置されている。
また，回路基板１０には，前記固定抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４のそれぞれの両端に接続された複数のランド１１，１２，１３，１４が設けてある。
Ｒｖ１，Ｒｖ２，Ｒｖ３，Ｒｖ４は演算増幅器５の増幅度およびオフセット電圧を調整するための補正用固定抵抗であり、該補正用固定抵抗Ｒｖ１，Ｒｖ２，Ｒｖ３，Ｒｖ４は必要に応じてランド１１，１２，１３，１４を介して前記固定抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４と並列に接続されるようにしてある。
ここでランド１１，１２，１３，１４はたとえば図４に示すように固定抵抗器の後付け作業に障害を生じにくい回路基板１０の一方の面に形成するのが良い。
【００２１】
次に、上記構成の電流センサの増幅度やオフセット電圧の設計値に対するずれの調整方法について説明する。
いま，調整しようとする電流センサＳを図４に示すような調整システムに接続する。
すなわち，電流センサＳは検出回路駆動用電源８により駆動され，その入力側は電流測定器７を介して電流検出ライン１に供給される電流ｉを与える検出電流源６に接続され，出力側は出力電圧Ｖｏを測定する出力測定器９に接続される。
そしてこれらの検出回路駆動用電源８，電流測定器７，検出電流源６，および出力測定器９はそれぞれパーソナルコンピュータＰＣにより動作が制御されるようにしてある。
なお，パーソナルコンピュータＰＣは電流測定器７，検出電流源６，出力測定器９等から得られたデータを集計し，増幅度やオフセット電圧の演算にも利用することができる。
【００２２】
第１の調整方法は，図１の構成の検出回路４を備えた電流センサの調整方法である。
ここで，固定抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に誤差があるものと仮定して図５に示す手順で電流センサＳの出力調整を行なう。
すなわち，Ｒ１，Ｒ２の何れか一方が設定値であり，他方が設定値より大きいために増幅度に誤差を生じているものと仮定し，またＲ３，Ｒ４の何れか一方が設定値であり，他方が設定値より大きいためにオフセット電圧に誤差を生じているものと仮定する。
【００２３】
Ｒ１とＲ２の組み合わせにおいて，Ｒ１とＲ２のどちらを設定値より大きいと仮定すれば実測値に近い増幅度を算出できるか判断し，実測の増幅度に見合った値となるＲ１もしくはＲ２の抵抗値を仮に算出する。さらにその抵抗値を初期設定値に近づけるためにいくつの値の補正用固定抵抗器（Ｒｖ１またはＲｖ２）をＲ１もしくはＲ２に並列に接続すればよいかを演算する。
【００２４】
また、Ｒ３とＲ４の組み合わせにおいて，Ｒ３とＲ４のどちらを設定値より大きいと仮定すれば実測値に近いオフセット電圧を算出できるかを判断し，実測のオフセット電圧に見合った値となるＲ３もしくはＲ４の抵抗値を仮に算出し，さらにその抵抗値を初期設定値に近づけるためにいくつの値の補正用固定抵抗器（Ｒｖ３またはＲｖ４）をＲ３もしくはＲ４に並列に接続すればよいかを演算する。
【００２５】
以下，図５の手順に従って説明する。
（１）先ず電流センサＳをパーソナルコンピュータＰＣ，検出回路駆動用電源８，電流測定器７，検出電流源６，出力測定器９とで構成される図４の調整システムに接続する。
その際，電流センサＳの入力側は検出電流ライン１に流れる電流値ｉを測定できるように電流測定器７を介して検出回路駆動用電源８に接続し，出力側には出力電圧Ｖｏを測定するための出力測定器９を接続する。
（２）検出回路駆動用電源８を駆動させて検出回路４をオンとし，
（３）検出電流を流さないときの検出回路４の出力電圧値Ｖｏ（オフセット電圧Ｖｏｆｆ）を測定する。
（４）検出電流ｉを検出電流ライン１に供給し，
（５）その値を電流測定器７によって測定しつつ，
（６）そのときの検出回路４の出力電圧値Ｖｏ（感度電圧Ｖｓｅｎｓｅ）を出力測定器９により測定する。
（７）そして検出電流ｉの供給を止め，
（８）検出回路駆動用電源８による駆動を停止させて検出回路４をオフにした後，
（９）得られたオフセット電圧Ｖｏｆｆと感度電圧Ｖｓｅｎｓｅとにより検出感度を求めて増幅度を計算する。そして実測の増幅度に見合った値，すなわち初期設計値に対して誤差のあるＲ１もしくはＲ２の抵抗値を仮に算出する。
（１０）さらにその抵抗値を初期設定値に近づけるためにいくつの値の補正用固定抵抗器（Ｒｖ１またはＲｖ２）をＲ１もしくはＲ２に並列に接続すればよいかを算定して，たとえばＥ２４標準数列の固定抵抗器から最も近い抵抗値の補正用固定抵抗器Ｒｖ１もしくはＲｖ２を決定する。
（１１）この結果に基づいて，ランド１１もしくはランド１２の何れか所定の側に補正用固定抵抗器Ｒｖ１もしくはＲｖ２をハンダ付けする。
（１２）この後，再び検出回路駆動用電源８を駆動させて検出回路４をオンとし，
（１３）検出電流を流さないときの検出回路４の出力電圧値Ｖｏ（オフセット電圧Ｖｏｆｆ）を測定する。
これは，検出回路４の回路構成が図１に示すような場合，補正用固定抵抗器Ｒｖ１もしくはＲｖ２を固定抵抗器Ｒ１もしくはＲ２に接続して増幅度の補正を行うとオフセット電圧Ｖｏｆｆも変動するからである。
（１４）検出回路駆動用電源８による通電を止めて検出回路４をオフにした後，
（１５）測定により得られたオフセット電圧Ｖｏｆｆに見合ったオフセット値，すなわち初期設計値に対して誤差のあるＲ３もしくはＲ４の抵抗値を仮に算出する。
（１６）そしてその抵抗値を初期設定値に近づけるためにいくつの値の補正用固定抵抗器（Ｒｖ３またはＲｖ４）をＲ３もしくはＲ４に並列に接続すればよいかを演算し，同様にたとえばＥ２４標準数列の固定抵抗器から最も近い抵抗値の補正用固定抵抗器Ｒｖ３もしくはＲｖ４を決定する。
（１７）この結果に基づいて，ランド１３もしくはランド１４の何れか所定の側に固定抵抗器Ｒｖ３もしくはＲｖ４をハンダ付けする。
（１８）最後に電流センサＳを調整システムから取り外す。
以上の手順により，電流センサＳの検出回路４を所定の増幅度，所定のオフセットに簡単かつ正確に調整することができる。
なお，補正用固定抵抗器Ｒｖ１，Ｒｖ２，Ｒｖ３，Ｒｖ４の各抵抗値の算出およびそれぞれの接続位置の決定にあたってはパーソナルコンピュータＰＣが集計したデータに基づいて自動的にこれらを算出するようにしてもよい。
【００２６】
図２は検出回路４において，演算増幅器５の増幅度を決定する固定抵抗器の接続構成を変形させたもので，オフセット電圧を決定する固定抵抗器の接続構成は図１と同じである。
即ち，演算増幅器５の出力を固定抵抗器Ｒ８およびＲ９を介して反転入力端子に帰還させるに際して，固定抵抗器Ｒ８とＲ９との接続部に接続した固定抵抗器Ｒ１０により帰還信号の一部を分割させた構成である。
この回路構成においても固定抵抗器Ｒ９，Ｒ１０のそれぞれに並列に補正用固定抵抗器Ｒｖ９，Ｒｖ１０が必要に応じて追加接続できるように回路基板１０にはランド１５，１６（図示しない）が形成され，同様の調整が可能である。
【００２７】
図６は検出回路４が図２の構成のときの調整方法（第２の調整方法）の手順を示す。
この場合，第１の調整方法と異なり，各固定抵抗器Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ３，Ｒ４は理想値であり，増幅度，オフセットも理想的な出力が得られているものと仮定して調整する方法を示している。
すなわち，増幅度の実測を行なって理想値に比した過不足率を算出し，上記理想値で構成される回路を理想的な増幅度より過不足率に対応した分だけ過不足を与えるのに必要な補正用抵抗器の値を計算する。
同様に，オフセットの実測を行なって理想値に比した過不足量を算出し，上記理想回路のオフセットより過不足量に対応した分だけ過不足を与えるのに必要な補正用抵抗器の値を計算する。
【００２８】
以下，第２の調整方法を図６に従って説明する。
（１）第１の調整方法と同様に，電流センサＳを図４の調整システムに接続する。
（２）検出回路駆動用電源８を駆動させて検出回路４をオンとし，
（３）検出電流を流さないときの検出回路４の出力電圧値Ｖｏ（オフセット電圧Ｖｏｆｆ）を測定する。
（４）検出電流ｉを検出電流ライン１に供給し，
（５）その値を電流測定器７によって測定しつつ，
（６）そのときの検出回路４の出力電圧値Ｖｏ（感度電圧Ｖｓｅｎｓｅ）を出力測定器９により測定する。
（７）そして検出電流ｉの供給を止め，
（８）検出回路駆動用電源８による駆動を止めて検出回路４をオフにした後，
（９）得られたオフセット電圧Ｖｏｆｆと感度電圧Ｖｓｅｎｓｅとにより検出感度を求め実測回路の増幅度を計算する。
（１０）そして理想的な増幅度に対する過不足率を算出し，検出回路４における理想的な増幅度に対して過不足率分だけ増減させるのに固定抵抗器Ｒ９側とＲ１０側のどちら側にいくつの値の固定抵抗器すなわち補正用固定抵抗器Ｒｖ１０もしくはＲｖ９を追加すれば良いかを求め，たとえばＥ２４標準数列の固定抵抗器から最も近い抵抗値の補正用固定抵抗器Ｒｖ１０もしくはＲｖ９を決定する。
（１１）この結果に基づいて，ランド１６もしくはランド１５の何れか所定の側に補正用固定抵抗器Ｒｖ９もしくはＲｖ１０をハンダ付けする。
（１２）この後，再び検出回路駆動用電源８を駆動させて検出回路４をオンとし，
（１３）検出電流を流さないときの検出回路４の出力電圧値Ｖｏ（オフセット電圧Ｖｏｆｆ）を測定する。
これは，固定抵抗器Ｒｖ９もしくはＲｖ１０の追加接続による増幅度の補正によりオフセット電圧Ｖｏｆｆが変動するためである。
（１４）検出回路駆動用電源８による通電を止めて検出回路４をオフにした後，
（１５）測定により得られたオフセット電圧Ｖｏｆｆから理想的なオフセット値に対する過不足量を求める。
（１６）検出回路４における理想的なオフセット電圧Ｖｏｆｆに対して上記過不足量だけ増減させるのに固定抵抗器Ｒ３側とＲ４側のどちら側にいくつの値の固定抵抗器すなわち補正用固定抵抗器Ｒｖ３もしくはＲｖ１０を追加すれば良いかを求め，同様にたとえばＥ２４標準数列の固定抵抗器から最も近い抵抗値の固定抵抗器Ｒｖ３もしくはＲｖ４を決定する。
（１７）この結果に基づいて，ランド１３もしくはランド１４の何れか所定の側に固定抵抗器Ｒｖ３もしくはＲｖ４をハンダ付けする。
（１８）最後に電流センサＳを調整システムから取り外す。
以上の手順により，固定抵抗器Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ３，Ｒ４等を逆算して仮想値を得ることをしなくても，電流センサＳの検出回路４を所定の増幅度，所定のオフセットをより簡単かつ正確に調整することができる。
【００２９】
図１１は図２において，固定抵抗器Ｒ９＝２ｋオーム，Ｒ１０＝２ｋオームとして，第二の調整方法の手順に従って固定抵抗器Ｒ１０と並列にＥ２４標準数列に沿った種々の値の補正用固定抵抗器Ｒｖ１０を接続したときの計算上の増幅度の増率と実測回路の増率とを対比したものであるが，極めてよい一致を示す。
【００３０】
また，図１２は図２において，Ｒ３＝２ｋオーム，Ｒ４＝２ｋオームとしたときの固定抵抗器Ｒ３と並列にＥ２４標準数列に沿った種々の値の補正用固定抵抗器Ｒｖ３を接続したときの計算上のオフセット調整量と実測回路のオフセット調整量とを対比したものであるが，この場合も極めてよい一致を示す。
【００３１】
図７は第三の調整方法の手順である。
ここで，検出回路４はたとえば図１に示すような回路構成とし，固定抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４のそれぞれには並列に補正用固定抵抗器が追加接続できるように回路基板１０にはランド１１，１２，１３，１４が形成され，これらの補正用固定抵抗器Ｒｖ１，Ｒｖ２，Ｒｖ３，Ｒｖ４は必要に応じて接続できるようになっているものとする。
また、ホール素子３の磁束に対する感度の誤差は抵抗変化率が等価抵抗Ｒｈ１と抵抗Ｒｈ２と抵抗Ｒｈ３と抵抗Ｒｈ４とがともに理想値に対して同率の誤差を生じることによるものと仮定し，またオフセット電圧の誤差はホール素子３の等価的な抵抗Ｒｈ１，抵抗Ｒｈ２，抵抗Ｒｈ３，抵抗Ｒｈ４の何れかひとつ例えば等価抵抗Ｒｈ１の誤差によるものと仮定して電流センサＳの出力調整を行なう。
【００３２】
すなわち，検出電流ｉを印加したときの検出回路４の感度を実測してホール素子３の理想の感度に対する誤差率を計算し，Ｒ１側とＲ２側のどちら側にいくつの値の並列抵抗を追加すれば実測値に近い感度を得られるか計算し，オフセット電圧を実測して等価抵抗Ｒｈ１における理想値に対する誤差量を計算し，Ｒ３側とＲ４側のどちら側にいくつの値の並列抵抗を追加すれば実測値に近い感度を得られるか計算することによって調整する。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、安価な固定抵抗器を使用し，高額な設備必要とせずに正確な調整条件が得られ，小刻みな製造条件の変更にも簡単に対応できる調整機能を備えた電流センサとその調整方法を提供することができる。なお、上述の実施形態においてはいずれも磁束応答タイプにより説明したが，磁気平衡タイプを用いた場合であっても調整が可能で同様の効果が得られるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に使用される検出回路の回路図
【図２】図１の検出回路の一部を変更した例
【図３】前記検出回路の構成部品を取り付けた回路基板の一例を示す平面図
【図４】本発明の電流センサの調整時に使用する調整システムのブロック図
【図５】本発明の第一の調整方法の手順を示すフローチャート
【図６】本発明の第二の調整方法の手順を示すフローチャート
【図７】本発明の第三の調整方法の手順を示すフローチャート
【図８】一般的な電流センサの説明図
【図９】従来の電流センサにおける検出回路の回路図
【図１０】従来の電流センサにおける検出回路の別の回路図
【図１１】第二の調整方法における増幅度の実測値と計算値の対比
【図１２】第二の調整方法におけるオフセットの実測値と計算値の対比
【符号の説明】
１　　電流検出ライン
２　　磁気コア
３　　ホール素子
４　　検出回路
５　　演算増幅器
Ｓ　　電流センサ
６　　検出電流源
７　　電流測定器
８　　検出駆動用電源
９　　出力測定器
１０　回路基板
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０　固定抵抗器Ｒｖ１，Ｒｖ２，Ｒｖ３，Ｒｖ４，Ｒｖ９，Ｒｖ１０　補正用固定抵抗器
１１，１２，１３，１４，１５，１６　ランド

Claims

入力電流を対応する大きさの磁束に変換するホール素子と，該ホール素子の出力を演算して検出する演算増幅器と，前記演算増幅器の
増幅度を決定する複数の固定抵抗器と，前記演算増幅器のオフセット電圧を決定する複数の固定抵抗器とを備えた電流センサにおいて，
前記演算増幅器と前記各固定抵抗器を配置した回路基板に前記各固定抵抗器の両端に接続された複数のランドを設け，該ランドを介して前記演算増幅器の増幅度およびオフセット電圧をそれぞれ補正するための補正用固定抵抗器を必要に応じて前記各固定抵抗器と並列に接続できるようにしたことを特徴とする電流センサ。
入力電流を対応する大きさの磁束に変換するホール素子と，該ホール素子の出力を演算して検出する演算増幅器と，前記演算増幅器の増幅度を決定する複数の固定抵抗器と，前記演算増幅器のオフセット電圧を決定する複数の固定抵抗器とを備えた電流センサにおいて，前記各固定抵抗器の両端に複数のランドを設け，前記ホール素子に所定の入力電流を与えたときの前記演算増幅器の出力を測定し，前記演算増幅器の増幅度およびオフセット電圧の過不足から，前記増幅度を補正する補正用固定抵抗器の値と接続位置およびオフセット電圧を補正する補正用固定抵抗器の値と接続位置をそれぞれ演算し，演算によって得られた各補正用固定抵抗器を前記ランドを介して所定の固定抵抗器と並列に接続して前記演算増幅器の増幅度およびオフセット電圧が所定の値となるように調整したことを特徴とする電流センサの調整方法。