JP2009121864A - 電流センサ - Google Patents

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Katsushi Iwasaki
克志 岩崎
Yosuke Tanaka
陽助 田中
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Abstract

【課題】測定電流により発生する磁界の影響を軽減して高精度で安定した電流センサを提供する。
【解決手段】電流路を貫通穴に通す貫通型の電流センサにおいて、電子制御部を電流貫通路と平行に配置する。さらに、電子制御部と磁性材料部の間に銅材等のシールド板を配置し、電子制御部のGNDとシールド板および磁性材料部を電気的に接続することで、測定電流により発生する磁界の影響を軽減して高精度で安定した電流センサが得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電流を流すことによって発生する磁界を磁性材料で集磁して感磁センサで検出して電気信号に変換して出力する電流センサに関する。
感磁センサを組み込んだ貫通型の電流センサは、環状磁性材料の空孔部に電流を流す金属バー及びリードを通し、電流により発生する磁界を環状磁性材料の一部に設けた空隙部に感磁センサを配して磁界を検出して電気信号に変換する。この電気信号を所定の増幅をし電流量に合わせた電気信号出力とする。
特許公開２００２−３５０４７０
近年、モーター等の駆動制御においてインバータ制御が多くなり大電力から低電力まで効率的な精度の高い制御が望まれている。インバータ制御を行うにあたり供給する電流を高周波でスイッチングしている。特開平7−260829では電子制御部と環状磁性材料を平行に配置し、電子制御部の中央孔を通して環状磁性材料の空孔部に電流路が通される形態となる。この場合、電子制御部は電流路で発生した磁界の影響を受けやすくなる。よってインバータ制御として供給される電流のスイッチングにより発生したノイズの影響も受けやすい状態となり電流センサの出力に影響をあたえてしまう。供給電流を電流センサで測定しフィードバックをかけより効率的な駆動制御を行うにあたりこのノイズによる影響は制御の精度に悪影響をあたえることになり結果的に効率的な高精度制御ができなくなる問題がある。
電子制御部を電流路と平行に配置し、電流路が電子制御部を貫通しない機構とする。さらに電流路のノイズの影響を軽減するためには、電流路を貫通させる磁性材料と電子制御部の間に銅材等のシールド板を挿入する。さらに電子制御部のGNDとシールド板および磁性材料を電気的に接続する。
インバータ制御を行うにあたり電流センサがインバータ制御用の供給電流のスイッチングノイズの影響を受けにくくなり安定した電流センサの出力となる。これにより効率的な高精度のインバータ制御が実現できる。
以下、本発明の実施形態を図面を参考にして説明する。図１は本発明の電流センサの構成図を示すものである。図２は従来の電流センサの構成図を示すものである。図３は本発明の電流センサの断面図と検出電流による磁界の発生を表した図である。図４は従来の電流センサの断面図と検出電流による磁界の発生を表した図である。電流を貫通させ測定する貫通型の電流センサは、流される電流により発生する磁界を磁性材料で集磁しその磁界の強さを磁気センサで検出して電子制御部で電気信号に変換して出力する。この場合図３に示すごとく電流Ｉにより磁性材料部１４で発生する磁界Fは磁性材料で集磁される。よってその上部に配置された電子制御部１１は流れる電流により発生する磁界の影響を受けにくくなる。さらにシールド板１２を具備することによりその効果は更に増大する。しかし図４で示す従来の構造では、貫通される電流路が電子制御部２１を貫通するため流れる電流により発生する磁界の影響を受けやすくなる。さらにシールド板２２を配しても効果は非常に少なく磁界による影響を受けてしまう。よって本発明の構造配置を取れば流れる電流による影響が少なく精度良く安定した測定が可能となる。
本発明の電流センサの構造 従来の電流センサの構造 本発明の電流センサの断面図と電流により発生する磁界の関係を表示した図 従来の電流センサの断面図と電流により発生する磁界の関係を表示した図
符号の説明
１１電子制御部
１２シールド板
１３磁気センサ
１４磁性材料部
１５電流貫通路
１６ケース
１７電流路
２１電子制御部
２２シールド板
２３磁気センサ
２４磁性材料部
２５電流貫通路
２６ケース
２７電流路

Claims (3)

  1. 電流路を貫通穴に通す貫通型の電流センサにおいて電流路線から平行方向に磁気継鉄を介した配置に電子部材を搭載したPCB等からなる電子制御部を配置せしめて電流路線から発生する磁束流の影響を回避させることを特徴とした電流センサ。
  2. 請求項１の電流センサにおいて電子制御部と磁性材料部の間に銅材等のシールド板を配置したことを特徴とする電流センサ。
  3. 請求項2の電流センサにおいて電子制御部のGNDとシールド板および磁性材料を電気的に接続することを特徴とする電流センサ。
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