JP2008164299A - 電流センサおよび電流センサのオフセット除去方法 - Google Patents
電流センサおよび電流センサのオフセット除去方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】ホール素子に極性を切り換えて電源を供給して、ホール素子から出力されるセンサ信号を抽出し、抽出したセンサ信号からオフセットを含まない信号成分を抽出する。そして、抽出したセンサ信号からオフセットを抽出するとともに、このオフセットの高周波成分を抽出し、これを電源の切換周期に応じて、高周波成分の振幅極性を一つ置きに反転させ、信号成分と合成して出力信号を生成する。
【選択図】図1
Description
(1)本発明は、ホール素子を用いた電流センサであって、ホール素子に極性を切り換えて電源を供給し、前記ホール素子から出力されるセンサ信号に基づいてオフセットを含まない信号成分を抽出する信号抽出手段と、前記センサ信号からオフセットを抽出するオフセット抽出手段と、該オフセットの高周波成分を抽出する高周波成分抽出手段と、前記電源の切換周期に応じて、前記高周波成分の振幅極性を一つ置きに反転させる振幅極性反転手段と、前記信号成分と前記振幅極性反転手段から出力される信号とを合成して出力信号を生成する出力信号生成手段と、を備えたことを特徴とする電流センサを提案している。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
図1は、本実施形態に係る電流センサの回路構成を示している。
図1に示すように、スイッチ回路網2は、4つのスイッチSa、Sb、Sc、Sdからなっている。スイッチSaは、一端が定電流源1に、他端がホール素子3の電流端子3aに接続され、スイッチSbは、一端がグランドに、他端がホール素子3の電流端子3aに接続され、スイッチScは、一端が定電流源1に、他端がホール素子3の電流端子3bに接続され、スイッチSdは、一端がグランドに、他端がホール素子3の電流端子3bに接続されている。
まず、ホール素子3にリファレンス信号として、図3(1)に示す信号を入力する。スイッチ回路網2は、図示しない制御部のコントロールにより、所定の周期で、定電流源1からの電流の極性を切り替えてホール素子3の電流端子3a、3bに電流を供給する。ホール素子3は、供給される電流の極性に応じた出力信号(HE(+)、HE(−))をホール端子3c、3dから差動増幅器4に出力する。
Claims (6)
- ホール素子を用いた電流センサであって、
ホール素子に極性を切り換えて電源を供給し、前記ホール素子から出力されるセンサ信号に基づいてオフセットを含まない信号成分を抽出する信号抽出手段と、
前記センサ信号からオフセットを抽出するオフセット抽出手段と、
該オフセットの高周波成分を抽出する高周波成分抽出手段と、
前記電源の切換周期に応じて、前記高周波成分の振幅極性を一つ置きに反転させる振幅極性反転手段と、
前記信号成分と前記振幅極性反転手段から出力される信号とを合成して出力信号を生成する出力信号生成手段と、
を備えたことを特徴とする電流センサ。 - 前記信号抽出手段が、切り換えられる前記電源の極性に対応して、前記センサ信号をサンプルホールドし、正の極性に対応した第1のサンプルホールド信号と負の極性に対応した第2のサンプルホールド信号とを生成する第1のサンプルホールド回路を備え、
前記第1のサンプルホールド信号から第2のサンプルホールド信号を減算して、前記信号成分を抽出することを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。 - 前記オフセット抽出手段が、切り換えられる前記電源の極性に対応して、前記センサ信号をサンプルホールドし、正の極性に対応した第3のサンプルホールド信号と負の極性に対応した第4のサンプルホールド信号とを生成する第2のサンプルホールド回路を備え、
前記第3のサンプルホールド信号と第4のサンプルホールド信号とを加算して、オフセットを抽出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電流センサ。 - 前記高周波成分抽出手段が、低域通過フィルタを備え、
前記オフセット抽出手段から抽出されたオフセットから前記低域通過フィルタを通過した前記オフセットの低周波成分を減ずることにより、前記オフセットの高周波成分を抽出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の電流センサ。 - 前記振幅極性反転手段が、2つのスイッチを有するスイッチ回路網を備え、
一方のスイッチに前記高周波成分抽出手段により抽出された高周波成分の信号を入力し、他方のスイッチに該高周波成分の信号の振幅を反転させた信号を入力するとともに、該スイッチ回路網の2つのスイッチを前記電源の極性切換周期に応じて、交互に閉状態とすることにより、前記高周波成分の振幅極性を一つ置きに反転させた信号を出力することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の電流センサ。 - ホール素子を用いた電流センサのオフセット除去方法であって、
ホール素子に極性を切り換えて電源を供給し、前記ホール素子から出力されるセンサ信号を抽出する第1のステップと、
該抽出したセンサ信号からオフセットを含まない信号成分を抽出する第2のステップと、
該抽出したセンサ信号からオフセットを抽出する第3のステップと、
該オフセットの高周波成分を抽出する第4のステップと、
前記電源の切換周期に応じて、前記高周波成分の振幅極性を一つ置きに反転させ、前記信号成分と合成して出力信号を生成する第5のステップと、
を有することを特徴とする電流センサのオフセット除去方法。
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