JP2011232189A - 電流検出器及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高精度な磁気平衡式の電流検出器及びその製造方法を提供する。
【解決手段】２次コイルの出力側に接続され、ボビン１２０やＰＣＢ１３０を
含む巻回手段における２次コイルの巻回側に所定の間隔をおいて、それぞれ異
なる巻数に対応して設けられる複数のタップＮ、Ｎ−１、Ｎ−２、Ｎ＋１、Ｎ
＋２と、タップ切替手段としての各接続部２００Ｎ、２００Ｎ−１、２００Ｎ
−２、２００Ｎ＋１、２００Ｎ＋２とを有し、使用する一のタップＮを選択し、
他のタップＮ−１、Ｎ−２、Ｎ＋１、Ｎ＋２に対応する各接続部２００Ｎ−１、
２００Ｎ−２、２００Ｎ＋１、２００Ｎ＋２をレーザートリミングでカットし、
電気的に非接続とすることで、２次コイルの巻回数を変えて精度調整を行う。
また、全てのタップに対応する共通のトリミング抵抗２０３Ｎをレーザートリ
ミングでカットすることで、更に精度の微調整を行う。
【選択図】 図５
【解決手段】２次コイルの出力側に接続され、ボビン１２０やＰＣＢ１３０を
含む巻回手段における２次コイルの巻回側に所定の間隔をおいて、それぞれ異
なる巻数に対応して設けられる複数のタップＮ、Ｎ−１、Ｎ−２、Ｎ＋１、Ｎ
＋２と、タップ切替手段としての各接続部２００Ｎ、２００Ｎ−１、２００Ｎ
−２、２００Ｎ＋１、２００Ｎ＋２とを有し、使用する一のタップＮを選択し、
他のタップＮ−１、Ｎ−２、Ｎ＋１、Ｎ＋２に対応する各接続部２００Ｎ−１、
２００Ｎ−２、２００Ｎ＋１、２００Ｎ＋２をレーザートリミングでカットし、
電気的に非接続とすることで、２次コイルの巻回数を変えて精度調整を行う。
また、全てのタップに対応する共通のトリミング抵抗２０３Ｎをレーザートリ
ミングでカットすることで、更に精度の微調整を行う。
【選択図】 図５
Description
本発明は、電流の測定や検出に用いられる磁気平衡方式の電流検出器及びそ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
磁気平衡方式の電流検出器は、ギャップを有する磁性体コアと磁性体コアに巻
かれた二次巻線、感磁素子（例えばホール素子、以下、ホール素子と言う）及
びホール素子からの出力を電流増幅する回路から構成されている。この種の電
流検出器は、被検出電流によって発生する磁界を磁性体コアで収束し、磁性体
コアのギャップ間に配置したホール素子で磁束を電圧に変換して出力するもの
である。また、例えば、かかる磁気平衡方式の電流検出器の用途として、サー
ボモータにおける電流測定がある。電流検出器は、モータへの電流測定を行い、
その測定値はサーボアンプにフィードバックされて、制御パラメータの一つと
して使用される。
かれた二次巻線、感磁素子（例えばホール素子、以下、ホール素子と言う）及
びホール素子からの出力を電流増幅する回路から構成されている。この種の電
流検出器は、被検出電流によって発生する磁界を磁性体コアで収束し、磁性体
コアのギャップ間に配置したホール素子で磁束を電圧に変換して出力するもの
である。また、例えば、かかる磁気平衡方式の電流検出器の用途として、サー
ボモータにおける電流測定がある。電流検出器は、モータへの電流測定を行い、
その測定値はサーボアンプにフィードバックされて、制御パラメータの一つと
して使用される。
そして、磁気平衡方式の電流検出器において、磁性体コアに巻かれた二次巻
線は、被測定電流によって発生する磁界を打ち消す方向に巻かれている。被測
定電流が流れると、電流に応じた磁界によりホール素子に出力電圧が生じ、こ
のホール素子から出力された電圧信号は電流増幅回路によって、電流に変換さ
れ、二次巻線にフィードバックされる。二次巻線により発生する磁界（キャン
セル磁界）と被測定電流により生じる磁界が打ち消しあい、ギャップ内の磁界
が常に０になるように動作する。二次巻線に流れるキャンセル電流を出力抵抗
を通して電圧変換させて出力として取り出すものである（例えば、特許文献１
参照）。
線は、被測定電流によって発生する磁界を打ち消す方向に巻かれている。被測
定電流が流れると、電流に応じた磁界によりホール素子に出力電圧が生じ、こ
のホール素子から出力された電圧信号は電流増幅回路によって、電流に変換さ
れ、二次巻線にフィードバックされる。二次巻線により発生する磁界（キャン
セル磁界）と被測定電流により生じる磁界が打ち消しあい、ギャップ内の磁界
が常に０になるように動作する。二次巻線に流れるキャンセル電流を出力抵抗
を通して電圧変換させて出力として取り出すものである（例えば、特許文献１
参照）。
上述したように、磁気平衡方式の電流検出器は、被測定電流が作った磁界に
対して、２次コイルでそれを打ち消しあうように磁界が発生する構成を有して
おり、常にコア内の磁束がゼロになるように動作しているクローズドタイプの
電流検出器に相当する。
対して、２次コイルでそれを打ち消しあうように磁界が発生する構成を有して
おり、常にコア内の磁束がゼロになるように動作しているクローズドタイプの
電流検出器に相当する。
ここで、この電流検出器における出力の精度は、巻数の誤差、コアのギャッ
プ内に配置されているホール素子の位置、２次コイルの位置、被測定電流導体
の位置、コアギャップ端面の仕上がり等、誤差要因は様々なものが存在するが、
それらを全て管理することによって高精度の電流検出器を製造することは極め
て困難である。
プ内に配置されているホール素子の位置、２次コイルの位置、被測定電流導体
の位置、コアギャップ端面の仕上がり等、誤差要因は様々なものが存在するが、
それらを全て管理することによって高精度の電流検出器を製造することは極め
て困難である。
例えば、上述した従来の磁気平衡式電流検出器では、コアのギャップ内に配
置されているホール素子の位置、即ち、二次巻線の巻かれたコアとホール素子
との位置関係によってホール素子周囲のキャンセル磁界の強さが変化してしま
うため、それらの組み付け位置の精度によって電流の検出精度が大きく影響さ
れてしまう。上述したその他の要因も電流の検出精度に影響するため、個々の
製品ごとに精度を調整することが困難であり、結果として、全ての要因に起因
する誤差を統一的に管理し解消することによって製品の歩留りを改善すること
が極めて困難であった。そこで、このような問題の解決策として、他の様々な
要因で誤差になった分を後工程にて調整を行い、電流検出器における電流検出
精度の高精度化を実現する技術の開発が望まれていた。
置されているホール素子の位置、即ち、二次巻線の巻かれたコアとホール素子
との位置関係によってホール素子周囲のキャンセル磁界の強さが変化してしま
うため、それらの組み付け位置の精度によって電流の検出精度が大きく影響さ
れてしまう。上述したその他の要因も電流の検出精度に影響するため、個々の
製品ごとに精度を調整することが困難であり、結果として、全ての要因に起因
する誤差を統一的に管理し解消することによって製品の歩留りを改善すること
が極めて困難であった。そこで、このような問題の解決策として、他の様々な
要因で誤差になった分を後工程にて調整を行い、電流検出器における電流検出
精度の高精度化を実現する技術の開発が望まれていた。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電流
検出精度の高精度化を実現可能な磁気平衡式の電流検出器を提供することにあ
る。
検出精度の高精度化を実現可能な磁気平衡式の電流検出器を提供することにあ
る。
また、本発明の他の目的は、他の要因で誤差になった分を、後工程にて調整
を行い、電流検出精度の高い磁気平衡式の電流検出器を製造可能な電流検出器
の製造方法を提供することにある。
を行い、電流検出精度の高い磁気平衡式の電流検出器を製造可能な電流検出器
の製造方法を提供することにある。
本発明者は、磁気平衡式の電流検出器において、他の要因で電流検出精度の
誤差になった分を、後工程にて調整を行ことが可能な電流検出器の構成及びそ
の製造方法を鋭意検討した結果、巻線タップ切り替えにより２次コイル（２次
巻線）の巻数に自由度を持たせ、他の要因で電流検出精度の誤差になった分を、
後工程にて調整を行うことができる磁気平衡式の電流検出器の構成及びその製
造方法を案出し、かかる構成及び製造方法によれば、巻線タップ切り替えによ
り高精度化を実現することで、電流検出器の調整精度を向上させて製品の歩留
りを改善するのに大変効果的であるとの知見を得るに至った。
誤差になった分を、後工程にて調整を行ことが可能な電流検出器の構成及びそ
の製造方法を鋭意検討した結果、巻線タップ切り替えにより２次コイル（２次
巻線）の巻数に自由度を持たせ、他の要因で電流検出精度の誤差になった分を、
後工程にて調整を行うことができる磁気平衡式の電流検出器の構成及びその製
造方法を案出し、かかる構成及び製造方法によれば、巻線タップ切り替えによ
り高精度化を実現することで、電流検出器の調整精度を向上させて製品の歩留
りを改善するのに大変効果的であるとの知見を得るに至った。
即ち、本発明によれば、少なくとも、コアと、当該コアに所定の巻回手段を
介して所定のターン数にて巻回される２次コイルと、前記コアに形成されるギ
ャップに配置される感磁素子とを含む電流検出器において、前記２次コイルの
出力側に接続され、前記巻回手段における前記２次コイルの巻回側に所定の間
隔をおいて、それぞれ異なる巻数に対応して設けられる複数のタップと、前記
複数のタップのうち所望の一のタップを選択することにより使用するタップを
切り替えるタップ切替手段とを有することを特徴とする電流検出器が得られる。
介して所定のターン数にて巻回される２次コイルと、前記コアに形成されるギ
ャップに配置される感磁素子とを含む電流検出器において、前記２次コイルの
出力側に接続され、前記巻回手段における前記２次コイルの巻回側に所定の間
隔をおいて、それぞれ異なる巻数に対応して設けられる複数のタップと、前記
複数のタップのうち所望の一のタップを選択することにより使用するタップを
切り替えるタップ切替手段とを有することを特徴とする電流検出器が得られる。
また、前記複数のタップは、所定の抵抗値を有する抵抗を介在して接続され、
該抵抗を電気的に有効又は無効とする手段を有するのが好ましい。
該抵抗を電気的に有効又は無効とする手段を有するのが好ましい。
更に、本発明によれば、少なくとも、コアと、当該コアに所定の巻回手段を
介して所定のターン数にて巻回される２次コイルと、前記コアに形成されるギ
ャップに配置される感磁素子とを含む電流検出器の製造方法において、前記２
次コイルの出力側に接続され、前記巻回手段における前記２次コイルの巻回側
に所定の間隔をおいて、それぞれ異なる巻数に対応して設けられる複数のタッ
プと、前記複数のタップのうち所望の一のタップを選択することにより使用す
るタップを切り替えるタップ切替手段とを設け、少なくとも前記コアのギャッ
プ内に前記感磁素子を配置する工程の後工程として、前記タップ切替手段によ
り使用するタップを切り替える工程を含むことを特徴とする電流検出器の製造
方法が得られる。
介して所定のターン数にて巻回される２次コイルと、前記コアに形成されるギ
ャップに配置される感磁素子とを含む電流検出器の製造方法において、前記２
次コイルの出力側に接続され、前記巻回手段における前記２次コイルの巻回側
に所定の間隔をおいて、それぞれ異なる巻数に対応して設けられる複数のタッ
プと、前記複数のタップのうち所望の一のタップを選択することにより使用す
るタップを切り替えるタップ切替手段とを設け、少なくとも前記コアのギャッ
プ内に前記感磁素子を配置する工程の後工程として、前記タップ切替手段によ
り使用するタップを切り替える工程を含むことを特徴とする電流検出器の製造
方法が得られる。
また、前記複数のタップは、所定の抵抗値を有する抵抗を介在して接続され
るようにしておき、前記使用するタップを切り替える工程に加え、更に、前記
抵抗を電気的に有効又は無効とする工程を有するのが好ましい。
るようにしておき、前記使用するタップを切り替える工程に加え、更に、前記
抵抗を電気的に有効又は無効とする工程を有するのが好ましい。
本発明によれば、巻線タップ切り替えにより２次コイル（２次巻線）の巻数
に自由度を持たせ、他の要因で電流検出精度の誤差になった分を、後工程にて
調整を行うことができる磁気平衡式の電流検出器及びその製造方法を提供する
ことができる。
に自由度を持たせ、他の要因で電流検出精度の誤差になった分を、後工程にて
調整を行うことができる磁気平衡式の電流検出器及びその製造方法を提供する
ことができる。
本発明の実施形態に係る電流検出器について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態に係る電流検出器は、磁気平衡方式の電流検出器として、例えば、
サーボモータにおける電流測定に用いられる。図１は、本実施形態の電流検出
器１００が使用されるサーボモータの制御システムを、被制御モータと共に示
すブロック図である。
本実施形態に係る電流検出器は、磁気平衡方式の電流検出器として、例えば、
サーボモータにおける電流測定に用いられる。図１は、本実施形態の電流検出
器１００が使用されるサーボモータの制御システムを、被制御モータと共に示
すブロック図である。
図１に示すサーボモータの制御システムは、被制御モータ９２と、サーボア
ンプ９４と、コントローラ９６と、磁気平衡方式の電流検出器１００とを備え
ている。電流検出器１００は、被制御モータ９２へ流れる電流の測定を行い、
その測定値はサーボアンプ９４にフィードバックされて、コントローラ９６に
よる制御パラメータの一つとして使用される。
ンプ９４と、コントローラ９６と、磁気平衡方式の電流検出器１００とを備え
ている。電流検出器１００は、被制御モータ９２へ流れる電流の測定を行い、
その測定値はサーボアンプ９４にフィードバックされて、コントローラ９６に
よる制御パラメータの一つとして使用される。
図２は、本実施形態に係る磁気平衡方式の電流検出器１００の動作原理を説明
するための図である。同図に示されるように、磁気平衡式の電流検出器１００
は、ギャップを有する略環状の磁性体から成るコア１０２と、このコア１０２
に巻回された二次巻線１０４と、コア１０２のギャップ部１０２ａに配設され
た感磁素子としてのホール素子１０６と、ホール素子１０６のホール電圧Ｖｈ
を増幅するとともにこの増幅された電圧を電流Ｉｈに変換する電流増幅回路１
０８とを備えている。二次巻線１０４の一端は、電流増幅回路１０８に接続さ
れ、その他端は、負荷抵抗１１０を介して接地されている。電流線１１２は、
コア１０２によって囲繞される空間内にあってコア１０２の軸心と直交する方
向に配設されている。一方、上述した二次巻線１０４は、電流線１１２を流れ
る被検出電流Ｉｆによって発生する磁界を相殺する（キャンセルする）方向に
巻回されている。また、この磁気平衡式の電流検出器１００においては、二次
巻線１０４の巻回方向だけでなく、電流増幅回路１０８の増幅率等も、電流線
１１２に被検出電流Ｉｆが流れることによってコア１０２内に発生する磁界と
二次巻線１０４に電流Ｉｈが流れることによってコア１０２内に発生する磁界
とが相殺されるように設定されている。
するための図である。同図に示されるように、磁気平衡式の電流検出器１００
は、ギャップを有する略環状の磁性体から成るコア１０２と、このコア１０２
に巻回された二次巻線１０４と、コア１０２のギャップ部１０２ａに配設され
た感磁素子としてのホール素子１０６と、ホール素子１０６のホール電圧Ｖｈ
を増幅するとともにこの増幅された電圧を電流Ｉｈに変換する電流増幅回路１
０８とを備えている。二次巻線１０４の一端は、電流増幅回路１０８に接続さ
れ、その他端は、負荷抵抗１１０を介して接地されている。電流線１１２は、
コア１０２によって囲繞される空間内にあってコア１０２の軸心と直交する方
向に配設されている。一方、上述した二次巻線１０４は、電流線１１２を流れ
る被検出電流Ｉｆによって発生する磁界を相殺する（キャンセルする）方向に
巻回されている。また、この磁気平衡式の電流検出器１００においては、二次
巻線１０４の巻回方向だけでなく、電流増幅回路１０８の増幅率等も、電流線
１１２に被検出電流Ｉｆが流れることによってコア１０２内に発生する磁界と
二次巻線１０４に電流Ｉｈが流れることによってコア１０２内に発生する磁界
とが相殺されるように設定されている。
以上の構成を有する磁気平衡式の電流検出器１００では、被検出電流Ｉｆに
応じてホール素子１０６の発生したホール電圧Ｖｈを、電流増幅回路１０８を
通じてまず電流Ｉｈに変換して二次巻線１０４に出力する（フィードバックす
る）。こうして電流Ｉｈが二次巻線１０４を流れると、被検出電流Ｉｆに基づ
く磁界と、上記電流Ｉｈに基づく（二次巻線１０４により発生する）磁界、い
わゆるキャンセル磁界とが相殺されて平衡状態が形成される。即ち、被検出電
流Ｉｆに基づく磁界とキャンセル磁界とが打ち消しあい、ギャップ部１０２ａ
内の磁界が常に０になるように動作する。このとき、上記負荷抵抗１１０にお
ける電圧降下分を端子Ｒ１とＲ２間でセンサ出力電圧として検出し、このセン
サ出力電圧に基づき上記電流Ｉｈを検出すれば、電流線１１２を流れる被検出
電流Ｉｆの検出が可能となる。尚、電流増幅回路１０８の端子Ａ１とＡ２間に
は図示しない直流電源が接続される。また、Ｉｃは、ホール素子１０６の駆動
用電流を表している。
応じてホール素子１０６の発生したホール電圧Ｖｈを、電流増幅回路１０８を
通じてまず電流Ｉｈに変換して二次巻線１０４に出力する（フィードバックす
る）。こうして電流Ｉｈが二次巻線１０４を流れると、被検出電流Ｉｆに基づ
く磁界と、上記電流Ｉｈに基づく（二次巻線１０４により発生する）磁界、い
わゆるキャンセル磁界とが相殺されて平衡状態が形成される。即ち、被検出電
流Ｉｆに基づく磁界とキャンセル磁界とが打ち消しあい、ギャップ部１０２ａ
内の磁界が常に０になるように動作する。このとき、上記負荷抵抗１１０にお
ける電圧降下分を端子Ｒ１とＲ２間でセンサ出力電圧として検出し、このセン
サ出力電圧に基づき上記電流Ｉｈを検出すれば、電流線１１２を流れる被検出
電流Ｉｆの検出が可能となる。尚、電流増幅回路１０８の端子Ａ１とＡ２間に
は図示しない直流電源が接続される。また、Ｉｃは、ホール素子１０６の駆動
用電流を表している。
このような磁気平衡式の電流検出器１００によれば、ホール素子１０６の温
度依存性に起因する温度ドリフトも好適に抑制され、また被検出電流Ｉｆとセ
ンサ出力電圧ＶＨとの直線性も良好であることから、高い精度のもとに被検出
電流Ｉｆを検出することができる。さて、上記のような磁気平衡式の電流検出
器１００を製作するには、２次コイル（２次巻線）をボビンに巻線する必要が
あるが、前述したように、２次コイル（２次巻線）の巻数はキャンセル電流の
大きさに関わるため、巻数のバラツキ如何で特性のバラツキが生じることにな
る。そこで、本発明者は、図３に示すような巻数タップを用意し、この問題の
解決を試みた。尚、本実施形態の電流検出器１００は、２次巻線を２０００タ
ーン巻回する仕様のものとして説明する。
度依存性に起因する温度ドリフトも好適に抑制され、また被検出電流Ｉｆとセ
ンサ出力電圧ＶＨとの直線性も良好であることから、高い精度のもとに被検出
電流Ｉｆを検出することができる。さて、上記のような磁気平衡式の電流検出
器１００を製作するには、２次コイル（２次巻線）をボビンに巻線する必要が
あるが、前述したように、２次コイル（２次巻線）の巻数はキャンセル電流の
大きさに関わるため、巻数のバラツキ如何で特性のバラツキが生じることにな
る。そこで、本発明者は、図３に示すような巻数タップを用意し、この問題の
解決を試みた。尚、本実施形態の電流検出器１００は、２次巻線を２０００タ
ーン巻回する仕様のものとして説明する。
図３は、電流検出器１００の２次コイル（２次巻線）を巻回したボビンと、
該ボビンに設けられた巻数タップを示す図である。図３に示すように、電流検
出器１００の２次コイル（２次巻線）を巻回するためのボビン１２０は、フラ
ンジ部１２０Ａと１２０Ｂを有し、それぞれ等間隔に複数のタップ２００が設
けられている。フランジ部１２０Ａには、タップ２００Ａ−１、２００Ａ−２、
２００Ａ−３、２００Ａ−４、２００Ａ−５が設けられている。フランジ部１
２０Ｂには、タップ２００Ｂ−１、２００Ｂ−２、２００Ｂ−３、２００Ｂ−
４、２００Ｂ−５が設けられている。このタップは、例えば、タップ２００Ａ
−１が巻線スタート部に該当し、他のタップ２００Ｂ−１、２００Ａ−２、２
００Ｂ−２、２００Ａ−３、２００Ｂ−３、２００Ａ−４、２００Ｂ−４、２
００Ａ−５、２００Ｂ−５が、それぞれ１９９６ターン、１９９７ターン、１
９９８ターン、１９９９ターン、２０００ターン、２００１ターン、２００２
ターン、２００３ターン、２００４ターン目のタップに該当するようになって
いる。
該ボビンに設けられた巻数タップを示す図である。図３に示すように、電流検
出器１００の２次コイル（２次巻線）を巻回するためのボビン１２０は、フラ
ンジ部１２０Ａと１２０Ｂを有し、それぞれ等間隔に複数のタップ２００が設
けられている。フランジ部１２０Ａには、タップ２００Ａ−１、２００Ａ−２、
２００Ａ−３、２００Ａ−４、２００Ａ−５が設けられている。フランジ部１
２０Ｂには、タップ２００Ｂ−１、２００Ｂ−２、２００Ｂ−３、２００Ｂ−
４、２００Ｂ−５が設けられている。このタップは、例えば、タップ２００Ａ
−１が巻線スタート部に該当し、他のタップ２００Ｂ−１、２００Ａ−２、２
００Ｂ−２、２００Ａ−３、２００Ｂ−３、２００Ａ−４、２００Ｂ−４、２
００Ａ−５、２００Ｂ−５が、それぞれ１９９６ターン、１９９７ターン、１
９９８ターン、１９９９ターン、２０００ターン、２００１ターン、２００２
ターン、２００３ターン、２００４ターン目のタップに該当するようになって
いる。
このように、電流検出器１００が２次巻線を２０００ターン巻回する仕様の
ものであれば、理論的には、１ターン刻みの巻数タップを用意すれば、出力の
精度は±０．０２５％の管理が可能となる。従って、例えば、電流検出器１０
０が通常の精度として±０．２５％の保証を要求される場合には、不良品発生
率を限りなくゼロに近づけることが可能となり、歩留りが著しく改善する。更
に、高精度も保証することが可能である。
ものであれば、理論的には、１ターン刻みの巻数タップを用意すれば、出力の
精度は±０．０２５％の管理が可能となる。従って、例えば、電流検出器１０
０が通常の精度として±０．２５％の保証を要求される場合には、不良品発生
率を限りなくゼロに近づけることが可能となり、歩留りが著しく改善する。更
に、高精度も保証することが可能である。
図４は、本実施形態に係る電流検出器１００において、巻数タップ切り替え
による高精度化を図った実施例１の構成のうち、ＰＣＢの巻数タップ部を抜粋
して示す図であり、ＰＣＢのパターンをレーザートリミングする例を示す。即
ち、本実施形態に係る電流検出器１００は、詳細には、ボビン１２０に２次コ
イル（２次巻線）を形成するが、ＰＣＢ１３０のパターンにより巻数タップに
おける端子部及び接続部を形成し、不要なタップをトリマー（レーザートリミ
ング）でカットするようにした。図４に示す実施例１では、Ｎ（２０００ター
ンであれば、２０００ターン目）のタップを活かし、Ｎ−１（２０００ターン
であれば、１９９９ターン目）、Ｎ−２（２０００ターンであれば、１９９８
ターン目）、Ｎ＋１（２０００ターンであれば、２００１ターン目）、Ｎ＋２
（２０００ターンであれば、２００２ターン目）のタップを無効とするために、
トリマー（レーザートリミング）で、それらの接続部２００Ｎ−１、２００Ｎ
−２、２００Ｎ＋１、２００Ｎ＋２をカットし、電気的に非接続となるように
している。
による高精度化を図った実施例１の構成のうち、ＰＣＢの巻数タップ部を抜粋
して示す図であり、ＰＣＢのパターンをレーザートリミングする例を示す。即
ち、本実施形態に係る電流検出器１００は、詳細には、ボビン１２０に２次コ
イル（２次巻線）を形成するが、ＰＣＢ１３０のパターンにより巻数タップに
おける端子部及び接続部を形成し、不要なタップをトリマー（レーザートリミ
ング）でカットするようにした。図４に示す実施例１では、Ｎ（２０００ター
ンであれば、２０００ターン目）のタップを活かし、Ｎ−１（２０００ターン
であれば、１９９９ターン目）、Ｎ−２（２０００ターンであれば、１９９８
ターン目）、Ｎ＋１（２０００ターンであれば、２００１ターン目）、Ｎ＋２
（２０００ターンであれば、２００２ターン目）のタップを無効とするために、
トリマー（レーザートリミング）で、それらの接続部２００Ｎ−１、２００Ｎ
−２、２００Ｎ＋１、２００Ｎ＋２をカットし、電気的に非接続となるように
している。
このように、予め図４に示すようなタップ部をＰＣＢ１３０のパターンで形
成しておき、精度調整の結果、不要となるタップの接続部をトリマー（レーザ
ートリミング）でカットするようにすれば、このような２次コイル（２次巻線）
の結線を行う工程において、上述した様々な誤差要因により生じた精度のズレ
を調整し、補正することが可能となる。
成しておき、精度調整の結果、不要となるタップの接続部をトリマー（レーザ
ートリミング）でカットするようにすれば、このような２次コイル（２次巻線）
の結線を行う工程において、上述した様々な誤差要因により生じた精度のズレ
を調整し、補正することが可能となる。
図５は、本実施形態に係る電流検出器１００において、巻数タップ切り替え
及びトリミング抵抗を組み合わせることにより高精度化を図った実施例２の構
成のうち、ＰＣＢ１３０の巻数タップ部を抜粋して示す図であり、ＰＣＢ１３
０のパターンをレーザートリミングすると共に、抵抗を配置することでもトリ
ミングを行う例を示す。即ち、本実施例２の電流検出器１００も、詳細には、
ボビン１２０に２次コイル（２次巻線）を形成するが、ＰＣＢ１３０のパター
ンにより巻数タップにおける端子部及び接続部を形成し、特に、それらタップ
と入力側との間には共通のトリミング抵抗を配置しておき、不要なタップをト
リマー（レーザートリミング）でカットするだけでなく、活かすタップについ
ても、必要に応じて、そのトリミング抵抗をカットすることで、更に、電流検
出精度の調整の精度を高めるようにした。
及びトリミング抵抗を組み合わせることにより高精度化を図った実施例２の構
成のうち、ＰＣＢ１３０の巻数タップ部を抜粋して示す図であり、ＰＣＢ１３
０のパターンをレーザートリミングすると共に、抵抗を配置することでもトリ
ミングを行う例を示す。即ち、本実施例２の電流検出器１００も、詳細には、
ボビン１２０に２次コイル（２次巻線）を形成するが、ＰＣＢ１３０のパター
ンにより巻数タップにおける端子部及び接続部を形成し、特に、それらタップ
と入力側との間には共通のトリミング抵抗を配置しておき、不要なタップをト
リマー（レーザートリミング）でカットするだけでなく、活かすタップについ
ても、必要に応じて、そのトリミング抵抗をカットすることで、更に、電流検
出精度の調整の精度を高めるようにした。
図５に示すように、この実施例２では、タップＮ、Ｎ−１、Ｎ−２、Ｎ＋１、
Ｎ＋２と入力側との間には共通のトリミング抵抗２０３Ｎが配置されている。
そして、まず、Ｎ（２０００ターンであれば、２０００ターン目）のタップを
活かし、Ｎ−１（２０００ターンであれば、１９９９ターン目）、Ｎ−２（２
０００ターンであれば、１９９８ターン目）、Ｎ＋１（２０００ターンであれ
ば、２００１ターン目）、Ｎ＋２（２０００ターンであれば、２００２ターン
目）のタップを無効とするために、トリマー（レーザートリミング）で、それ
らの接続部２００Ｎ−１、２００Ｎ−２、２００Ｎ＋１、２００Ｎ＋２をカッ
トし、電気的に非接続となるようにしている。加えて、活かすタップであるＮ
のタップについても、その共通のトリミング抵抗２０３Ｎをカットすることで、
更に、電流検出精度の調整の精度を高めるようにした。
Ｎ＋２と入力側との間には共通のトリミング抵抗２０３Ｎが配置されている。
そして、まず、Ｎ（２０００ターンであれば、２０００ターン目）のタップを
活かし、Ｎ−１（２０００ターンであれば、１９９９ターン目）、Ｎ−２（２
０００ターンであれば、１９９８ターン目）、Ｎ＋１（２０００ターンであれ
ば、２００１ターン目）、Ｎ＋２（２０００ターンであれば、２００２ターン
目）のタップを無効とするために、トリマー（レーザートリミング）で、それ
らの接続部２００Ｎ−１、２００Ｎ−２、２００Ｎ＋１、２００Ｎ＋２をカッ
トし、電気的に非接続となるようにしている。加えて、活かすタップであるＮ
のタップについても、その共通のトリミング抵抗２０３Ｎをカットすることで、
更に、電流検出精度の調整の精度を高めるようにした。
このように、予め図５に示すようなタップ部をＰＣＢ１３０のパターンで形
成しておき、更に、タップＮ、Ｎ−１、Ｎ−２、Ｎ＋１、Ｎ＋２と入力側との
間には共通のトリミング抵抗を配置しておき、不要なタップを無効とするため
に、トリマー（レーザートリミング）で、それらの接続部をカットするだけで
なく、活かすタップについても、精度調整の必要に応じて、その共通のトリミ
ング抵抗をカットするようにすることで、更に、電流検出精度の調整の精度を
高めることが可能である。
成しておき、更に、タップＮ、Ｎ−１、Ｎ−２、Ｎ＋１、Ｎ＋２と入力側との
間には共通のトリミング抵抗を配置しておき、不要なタップを無効とするため
に、トリマー（レーザートリミング）で、それらの接続部をカットするだけで
なく、活かすタップについても、精度調整の必要に応じて、その共通のトリミ
ング抵抗をカットするようにすることで、更に、電流検出精度の調整の精度を
高めることが可能である。
図６は、本実施形態に係る電流検出器１００において、巻数タップ切り替え
によりマルチレンジ方式を実現する実施例３の構成のうち、ＰＣＢ１３０の巻
数タップ部を抜粋して示す図であり、ＰＣＢ１３０のパターンをレーザートリ
ミングすると共に、精度調整は抵抗トリミングにても行う例を示す。即ち、こ
こでいうマルチレンジ方式とは、上述した実施例１及び２の電流検出器１００
が２次巻線を２０００ターン巻回する仕様のものであったのに対し、実施例３
の電流検出器３００は、２次巻線の巻数（ターン数）を可変に使用できるもの
である。
によりマルチレンジ方式を実現する実施例３の構成のうち、ＰＣＢ１３０の巻
数タップ部を抜粋して示す図であり、ＰＣＢ１３０のパターンをレーザートリ
ミングすると共に、精度調整は抵抗トリミングにても行う例を示す。即ち、こ
こでいうマルチレンジ方式とは、上述した実施例１及び２の電流検出器１００
が２次巻線を２０００ターン巻回する仕様のものであったのに対し、実施例３
の電流検出器３００は、２次巻線の巻数（ターン数）を可変に使用できるもの
である。
即ち、本実施例３の電流検出器３００も、詳細には、ボビン１２０に２次コ
イル（２次巻線）を形成するが、ＰＣＢ１３０のパターンにより巻数タップに
おける端子部及び接続部を形成し、特に、それらタップと入力側との間には共
通のトリミング抵抗を配置しておき、不要なタップをトリマー（レーザートリ
ミング）でカットすることにより、２次巻線の巻数（ターン数）を選択できる
ようにしている。そして、必要に応じて、その共通のトリミング抵抗をカット
することで精度調整を行うようにした。
イル（２次巻線）を形成するが、ＰＣＢ１３０のパターンにより巻数タップに
おける端子部及び接続部を形成し、特に、それらタップと入力側との間には共
通のトリミング抵抗を配置しておき、不要なタップをトリマー（レーザートリ
ミング）でカットすることにより、２次巻線の巻数（ターン数）を選択できる
ようにしている。そして、必要に応じて、その共通のトリミング抵抗をカット
することで精度調整を行うようにした。
図６に示すように、この実施例３では、タップ５００Ｔ、１０００Ｔ、２０
００Ｔ、４０００Ｔ、５０００Ｔと入力側との間には共通のトリミング抵抗５
０３Ｎが配置されている。そして、まず、２次巻線の巻数（ターン数）として
２０００ターンを選択するのであれば、２０００ターンのタップ２０００Ｔを
活かし、５００、１０００、４０００、５０００のタップ５００Ｔ、１０００
Ｔ、４０００Ｔ、５０００Ｔを無効とするために、トリマー（レーザートリミ
ング）で、それらの接続部５００Ｎ、１０００Ｎ、４０００Ｎ、５０００Ｎを
カットし、電気的に非接続となるようにしている。加えて、活かすタップであ
る２０００Ｔのタップについても、精度調整の必要に応じて、その共通のトリ
ミング抵抗５０３Ｎをカットすることで、電流検出精度の調整を行うようにし
た。
００Ｔ、４０００Ｔ、５０００Ｔと入力側との間には共通のトリミング抵抗５
０３Ｎが配置されている。そして、まず、２次巻線の巻数（ターン数）として
２０００ターンを選択するのであれば、２０００ターンのタップ２０００Ｔを
活かし、５００、１０００、４０００、５０００のタップ５００Ｔ、１０００
Ｔ、４０００Ｔ、５０００Ｔを無効とするために、トリマー（レーザートリミ
ング）で、それらの接続部５００Ｎ、１０００Ｎ、４０００Ｎ、５０００Ｎを
カットし、電気的に非接続となるようにしている。加えて、活かすタップであ
る２０００Ｔのタップについても、精度調整の必要に応じて、その共通のトリ
ミング抵抗５０３Ｎをカットすることで、電流検出精度の調整を行うようにし
た。
このように、予め図６に示すようなタップ部をＰＣＢ１３０のパターンで形
成しておき、更に、タップ５００Ｔ、１０００Ｔ、２０００Ｔ、４０００Ｔ、
５０００Ｔと入力側との間には共通のトリミング抵抗を配置しておき、不要な
タップを無効とするために、トリマー（レーザートリミング）で、それらの接
続部をカットするだけでなく、活かすタップについても、精度調整の必要に応
じて、その共通のトリミング抵抗をカットするようにすることで、２次巻線の
巻数（ターン数）を選択できる上に、電流検出精度の調整も可能なものとする
ことができる。
成しておき、更に、タップ５００Ｔ、１０００Ｔ、２０００Ｔ、４０００Ｔ、
５０００Ｔと入力側との間には共通のトリミング抵抗を配置しておき、不要な
タップを無効とするために、トリマー（レーザートリミング）で、それらの接
続部をカットするだけでなく、活かすタップについても、精度調整の必要に応
じて、その共通のトリミング抵抗をカットするようにすることで、２次巻線の
巻数（ターン数）を選択できる上に、電流検出精度の調整も可能なものとする
ことができる。
本発明は、ボビン等に２次コイル（２次巻線）が巻回される磁気平衡式の電
流検出器であり、ボビンや基板にタップを形成できるものであれば、感磁素子
として、ホール素子を用いるものに限定されるものでは無く、ＭＲ素子を用い
るもの等、その他の電流検出器にも広く適用可能である。
尚、上述した実施例では、本発明の電流検出器をサーボモータの制御システ
ムに適用したが、本発明の電流検出器は、それ以外の用途にも広く適用可能で
あるのは勿論である。
また、上述した実施例では、矩形状のコアを用いているが、例えば、楕円リ
ング状のコア、円形状のリングコア等、他の形状のコアを用いる電流検出器に
も適用可能なことは勿論である。
更に、上述した実施例では、複数のタップと入力側との間に共通のトリミン
グ抵抗を配置しておき、活かすタップについて、精度調整の必要に応じて、そ
の共通のトリミング抵抗をカットするようにしたが、複数のタップの各接続部
ごとに、例えばその中間部に、それぞれトリミング抵抗を配置しておき、活か
すタップについて、精度調整の必要に応じて、その１個のトリミング抵抗をカ
ットするようにしても良い。
流検出器であり、ボビンや基板にタップを形成できるものであれば、感磁素子
として、ホール素子を用いるものに限定されるものでは無く、ＭＲ素子を用い
るもの等、その他の電流検出器にも広く適用可能である。
尚、上述した実施例では、本発明の電流検出器をサーボモータの制御システ
ムに適用したが、本発明の電流検出器は、それ以外の用途にも広く適用可能で
あるのは勿論である。
また、上述した実施例では、矩形状のコアを用いているが、例えば、楕円リ
ング状のコア、円形状のリングコア等、他の形状のコアを用いる電流検出器に
も適用可能なことは勿論である。
更に、上述した実施例では、複数のタップと入力側との間に共通のトリミン
グ抵抗を配置しておき、活かすタップについて、精度調整の必要に応じて、そ
の共通のトリミング抵抗をカットするようにしたが、複数のタップの各接続部
ごとに、例えばその中間部に、それぞれトリミング抵抗を配置しておき、活か
すタップについて、精度調整の必要に応じて、その１個のトリミング抵抗をカ
ットするようにしても良い。
また、本発明において、「抵抗を電気的に有効又は無効とする」というのは、
例えば、逆に、初めは切ってある抵抗線があり、それをつなぐことで有効にす
るものも含む。「抵抗を有効又は無効にする」とは、そのような、初めはつな
いであり、切れる線、初めは切ってあり、つなげる線、更に、線でなくても良
く、市販の抵抗でない、所定の抵抗値を持つ面上の金属でも良い。そのような
ものを全て含む趣旨である。また、電気的な意味で「抵抗」であればいいので、
可変抵抗も含むのは勿論である。可変抵抗であれば、その変えた（設定した）
抵抗値を有効にする、又は無効にするということになる。
例えば、逆に、初めは切ってある抵抗線があり、それをつなぐことで有効にす
るものも含む。「抵抗を有効又は無効にする」とは、そのような、初めはつな
いであり、切れる線、初めは切ってあり、つなげる線、更に、線でなくても良
く、市販の抵抗でない、所定の抵抗値を持つ面上の金属でも良い。そのような
ものを全て含む趣旨である。また、電気的な意味で「抵抗」であればいいので、
可変抵抗も含むのは勿論である。可変抵抗であれば、その変えた（設定した）
抵抗値を有効にする、又は無効にするということになる。
１００、３００ 電流検出器、 １０２ コア、 １０４ 二次巻線、
１０６ ホール素子、 １０８ 電流増幅回路、 １１２ 電流線、
Ｉｆ 被検出電流、
１２０ ボビン、 １２０Ａ、１２０Ｂ フランジ部、
１３０ ＰＣＢ、 ２００、２００Ａ−１、２００Ａ−２、２００Ａ−３、２
００Ａ−４、２００Ａ−５ タップ、 ２００Ｂ−１、２００Ｂ−２、２００
Ｂ−３、２００Ｂ−４、２００Ｂ−５ タップ、 ２０３Ｎ、 ５０３Ｎ ト
リミング抵抗
１０６ ホール素子、 １０８ 電流増幅回路、 １１２ 電流線、
Ｉｆ 被検出電流、
１２０ ボビン、 １２０Ａ、１２０Ｂ フランジ部、
１３０ ＰＣＢ、 ２００、２００Ａ−１、２００Ａ−２、２００Ａ−３、２
００Ａ−４、２００Ａ−５ タップ、 ２００Ｂ−１、２００Ｂ−２、２００
Ｂ−３、２００Ｂ−４、２００Ｂ−５ タップ、 ２０３Ｎ、 ５０３Ｎ ト
リミング抵抗
Claims (4)
- 少なくとも、コアと、当該コアに所定の巻回手段を介して所定のターン数に
て巻回される２次コイルと、前記コアに形成されるギャップに配置される感磁
素子とを含む電流検出器において、
前記２次コイルの出力側に接続され、前記巻回手段における前記２次コイル
の巻回側に所定の間隔をおいて、それぞれ異なる巻数に対応して設けられる複
数のタップと、
前記複数のタップのうち所望の一のタップを選択することにより使用するタ
ップを切り替えるタップ切替手段とを有することを特徴とする電流検出器。 - 前記複数のタップは、所定の抵抗値を有する抵抗を介在して接続され、該抵
抗を電気的に有効又は無効とする手段を有することを特徴とする請求項１に記
載の電流検出器。 - 少なくとも、コアと、当該コアに所定の巻回手段を介して所定のターン数に
て巻回される２次コイルと、前記コアに形成されるギャップに配置される感磁
素子とを含む電流検出器の製造方法において、
前記２次コイルの出力側に接続され、前記巻回手段における前記２次コイル
の巻回側に所定の間隔をおいて、それぞれ異なる巻数に対応して設けられる複
数のタップと、前記複数のタップのうち所望の一のタップを選択することによ
り使用するタップを切り替えるタップ切替手段とを設け、
少なくとも前記コアのギャップ内に前記感磁素子を配置する工程の後工程と
して、前記タップ切替手段により使用するタップを切り替える工程を含むこと
を特徴とする電流検出器の製造方法。 - 前記複数のタップは、所定の抵抗値を有する抵抗を介在して接続されるよう
にしておき、前記使用するタップを切り替える工程に加え、更に、前記抵抗を
電気的に有効又は無効とする工程を有することを特徴とする請求項３に記載の
電流検出器の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010103093A JP2011232189A (ja) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | 電流検出器及びその製造方法 |
| CN201110103820XA CN102243265A (zh) | 2010-04-28 | 2011-04-25 | 电流检测器及其制造方法 |
| US13/094,681 US20110267035A1 (en) | 2010-04-28 | 2011-04-26 | Current detector and method of manufacturing same |
| EP11163902A EP2385380A2 (en) | 2010-04-28 | 2011-04-27 | Current detector and method of manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010103093A JP2011232189A (ja) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | 電流検出器及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011232189A true JP2011232189A (ja) | 2011-11-17 |
Family
ID=44454069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010103093A Pending JP2011232189A (ja) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | 電流検出器及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110267035A1 (ja) |
| EP (1) | EP2385380A2 (ja) |
| JP (1) | JP2011232189A (ja) |
| CN (1) | CN102243265A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018040763A (ja) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 電流センサ及び感度調整方法 |
| CN108226826A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-06-29 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种单片磁导计、单片试样测量装置及测量方法 |
| JPWO2019159582A1 (ja) * | 2018-02-15 | 2020-10-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アーク検出回路、ブレーカ、パワーコンディショナ、太陽光パネル、太陽光パネル付属モジュール、接続箱 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016110187B4 (de) * | 2016-06-02 | 2017-12-14 | Westsächsische Hochschule Zwickau | Messvorrichtung und Messverfahren zur Strommessung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007147460A (ja) | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Denso Corp | 磁気平衡式電流センサ |
| JP5264631B2 (ja) | 2008-09-26 | 2013-08-14 | 本田技研工業株式会社 | 車両用傾斜センサ構造 |
-
2010
- 2010-04-28 JP JP2010103093A patent/JP2011232189A/ja active Pending
-
2011
- 2011-04-25 CN CN201110103820XA patent/CN102243265A/zh active Pending
- 2011-04-26 US US13/094,681 patent/US20110267035A1/en not_active Abandoned
- 2011-04-27 EP EP11163902A patent/EP2385380A2/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018040763A (ja) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 電流センサ及び感度調整方法 |
| CN108226826A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-06-29 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种单片磁导计、单片试样测量装置及测量方法 |
| JPWO2019159582A1 (ja) * | 2018-02-15 | 2020-10-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アーク検出回路、ブレーカ、パワーコンディショナ、太陽光パネル、太陽光パネル付属モジュール、接続箱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2385380A2 (en) | 2011-11-09 |
| US20110267035A1 (en) | 2011-11-03 |
| CN102243265A (zh) | 2011-11-16 |
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