JP2013113718A - Magnetic sensor and current sensor using the same - Google Patents

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Satoru Iwasaki
悟 岩崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic sensor capable of achieving a current sensor which can be set so as to able to detect current without cutting off a conductive path and has high accuracy, and a current sensor using the magnetic sensor.SOLUTION: The magnetic sensor has at least an annular magnetic path 51 formed separably in at least one cross section perpendicular to a circular direction and a coil 32 wound so as to surround at least a portion of the annular magnetic path 51, wherein the cross section area of a cross section where the annular magnetic path 51 is separable is larger than the cross section area of another cross section perpendicular to a circular direction of the annular magnetic path 51. The current sensor uses the magnetic sensor. It is possible to acquire the magnetic sensor which can achieve a current sensor that can be set in a state where the current sensor can detect current without cutting off a conductive path and has high accuracy, and a current sensor using the magnetic sensor.

Description

本発明は、磁気センサおよびそれを用いた電流センサに関するものである。   The present invention relates to a magnetic sensor and a current sensor using the magnetic sensor.

2つの離隔した環状磁路およびそれらを接続する2つの接続磁路からなる磁気回路と、接続磁路に巻回された励磁コイルと、2つの環状磁路を一体的に取り巻くように巻き付けられた検出用コイルとを備えた電流センサが提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。また、被測定電流が流れる導電路を切断することなく環状磁路の内側へ収容するために、分離可能な環状磁路を備えた電流センサが提案されている(例えば、特許文献2を参照。)。   A magnetic circuit comprising two spaced annular magnetic paths and two connecting magnetic paths connecting them, an exciting coil wound around the connecting magnetic path, and the two annular magnetic paths were wound so as to be integrally surrounded. A current sensor provided with a detection coil has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In addition, a current sensor having a separable annular magnetic path has been proposed in order to accommodate the conductive path through which the current to be measured flows inside the annular magnetic path without cutting (see, for example, Patent Document 2). ).

特許第4310373号公報Japanese Patent No. 4310373 特開2006−84176号公報JP 2006-84176 A

しかしながら、特許文献1にて提案された電流センサは、高精度な電流測定ができるものの、被測定電流が流れる導電路を切断することなく環状磁路の内側へ収容することができないという問題があった。また、特許文献2にて提案された電流センサのように、環状磁路を分割可能にした場合には、分割部にズレが生じた場合に環状磁路の磁気抵抗が変化するため、電流の測定精度が低くなるという問題があった。   However, although the current sensor proposed in Patent Document 1 can measure current with high accuracy, there is a problem in that it cannot be accommodated inside the annular magnetic path without cutting the conductive path through which the current to be measured flows. It was. Further, when the annular magnetic path can be divided as in the current sensor proposed in Patent Document 2, the magnetic resistance of the annular magnetic path changes when a deviation occurs in the divided portion. There was a problem that the measurement accuracy was lowered.

本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、導電路を切断することなく電流を検出可能な状態にセッティングすることが可能であり且つ精度が高い電流センサを実現可能な磁気センサおよびそれを用いた電流センサを提供することにある。   The present invention has been devised in view of such problems in the prior art, and an object of the present invention is to set the current in a detectable state without cutting the conductive path and to achieve accuracy. An object of the present invention is to provide a magnetic sensor capable of realizing a high current sensor and a current sensor using the same.

本発明の磁気センサは、周回方向に垂直な少なくとも1つの断面において分離可能に形成された第1の環状磁路と、該第1の環状磁路の少なくとも一部を囲むように巻かれた第1のコイルとを少なくとも有しており、該第1の環状磁路の分離可能な前記断面の断面積が、前記第1の環状磁路の周回方向に垂直な他の断面の断面積よりも大きいことを特徴とするものである。   The magnetic sensor of the present invention includes a first annular magnetic path formed so as to be separable in at least one cross section perpendicular to the circumferential direction, and a first annular magnetic path wound around at least a part of the first annular magnetic path. The cross-sectional area of the first annular magnetic path is separable from the cross-sectional area of another cross-section perpendicular to the circumferential direction of the first annular magnetic path. It is characterized by being large.

本発明の電流センサは、前記磁気センサを備え、前記第1の環状磁路の内側を通過するように、測定対象の電流を流すための導電路が配置されることを特徴とするものである。   The current sensor of the present invention includes the magnetic sensor, and a conductive path for passing a current to be measured is disposed so as to pass through the inside of the first annular magnetic path. .

本発明の磁気センサによれば、導電路を切断することなく電流を検出可能な状態にセッティングすることが可能であり且つ精度が高い電流センサを実現可能な磁気センサを得ることができる。   According to the magnetic sensor of the present invention, it is possible to obtain a magnetic sensor that can be set in a state where current can be detected without cutting the conductive path and can realize a highly accurate current sensor.

本発明の電流センサによれば、導電路を切断することなく電流を検出可能な状態にセッティングすることが可能であり且つ精度が高い電流センサを得ることができる。   According to the current sensor of the present invention, it is possible to set the current sensor in a state where the current can be detected without cutting the conductive path and to obtain a current sensor with high accuracy.

本発明の実施の形態の例の電流センサを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the current sensor of the example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の例の電流センサを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the current sensor of the example of embodiment of this invention.

以下、本発明の磁気センサおよびそれを用いた電流センサを添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, a magnetic sensor of the present invention and a current sensor using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1,図2は、本発明の実施の形態の例の電流センサを模式的に示す斜視図である。本例の電流センサは、図1、図2に示すように、円弧状磁路11〜14と、接続磁路21,22と、コイル31,32とを有している。なお、図1は、円弧状磁路11,13が同じ円周上に配置されるとともに互いに接合されて環状磁路51が形成され、円弧状磁路12,14が同じ円周上に配置されるとともに互いに接合されて環状磁路52が形成された状態を示している。そして、環状磁路51,52の内側を通過するように、測定対象の電流を流すための導電路41が配置されている。なお、本例の電流センサは、導電路41が配置されない場合には、環状磁路51および環状磁路52の周回方向(図1のθ方向,−θ方向)の磁界を検出する磁気センサとして機能する。また、図2は、環状磁路51が円弧状磁路11と円弧状磁路13とに分離され、環状磁路52が円弧状磁路12と円弧状磁路14とに分離された状態を示しており、導電路41の図示を省略している。   1 and 2 are perspective views schematically showing a current sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the current sensor of this example includes arc-shaped magnetic paths 11 to 14, connection magnetic paths 21 and 22, and coils 31 and 32. In FIG. 1, the arc-shaped magnetic paths 11 and 13 are arranged on the same circumference and joined together to form an annular magnetic path 51, and the arc-shaped magnetic paths 12 and 14 are arranged on the same circumference. In addition, the annular magnetic path 52 is formed by being joined to each other. And the conductive path 41 for flowing the electric current of a measuring object is arrange | positioned so that the inner side of the annular magnetic paths 51 and 52 may be passed. The current sensor of this example is a magnetic sensor that detects the magnetic field in the circumferential direction (θ direction, −θ direction in FIG. 1) of the annular magnetic path 51 and the annular magnetic path 52 when the conductive path 41 is not disposed. Function. 2 shows a state in which the annular magnetic path 51 is separated into the arc-shaped magnetic path 11 and the arc-shaped magnetic path 13, and the annular magnetic path 52 is separated into the arc-shaped magnetic path 12 and the arc-shaped magnetic path 14. The conductive path 41 is not shown.

環状磁路51は、略円環状の形状を有しており、周回方向(図1のθ方向,−θ方向)に垂直な断面61,62において円弧状磁路11,13に分離可能に形成されている。そして、環状磁路51は、分離可能な断面61,62の断面積が、環状磁路51の周回方向(図1のθ方向,−θ方向)に垂直な他の断面の断面積よりも大きくなるようにされている。すなわち、環状磁路51は、分離可能な部分における周回方向(図1のθ方向,−θ方向)に垂直な断面61,62の断面積が、環状磁路51の他の部分における周回方向(図1のθ方向,−θ方向)に垂直な断面の断面積よりも大きくなるようにされている。つまり、環状磁路51は、分離可能な部分が他の部分よりも膨らんだ形状を有している。   The annular magnetic path 51 has a substantially annular shape and is formed so as to be separable into the arc-shaped magnetic paths 11 and 13 in the cross sections 61 and 62 perpendicular to the circumferential direction (the θ direction and the −θ direction in FIG. 1). Has been. In the annular magnetic path 51, the cross-sectional areas of the separable cross sections 61 and 62 are larger than the cross-sectional areas of other cross sections perpendicular to the circumferential direction of the annular magnetic path 51 (the θ direction and the −θ direction in FIG. 1). It is supposed to be. That is, in the annular magnetic path 51, the cross-sectional area of the cross sections 61 and 62 perpendicular to the circumferential direction (the θ direction and the −θ direction in FIG. 1) in the separable portion has a circumferential direction ( The cross-sectional area of the cross section perpendicular to the θ direction and the −θ direction in FIG. 1 is made larger. That is, the annular magnetic path 51 has a shape in which the separable part is swollen more than the other part.

環状磁路52は、環状磁路51と同一の形状および構造を有しており、環状磁路51と全体的に対向するとともに、周回方向(図1のθ方向,−θ方向)に垂直な分離可能な断面63,64において円弧状磁路12,14に分離可能に形成されている。そして、環状磁路52の分離可能な断面63,64が、環状磁路51の分離可能な断面61,62と同じ位置になるように配置されている。そして、環状磁路52は、分離可能な断面63,64の断面積が、環状磁路52の周回方向(図1のθ方向,−θ方向)に垂直な他の断面の断面積よりも大きくなるようにされている。すなわち、環状磁路52は、分離可能な部分における周回方向(図1のθ方向,−θ方向)に垂直な断面63,64の断面積が、環状磁路52の他の部分における周回方向(図1のθ方向,−θ方向)に垂直な断面の断面積よりも大きくなるようにされている。つまり、環状磁路52は、分離可能な部分が他の部分よりも膨らんだ形状を有している。   The annular magnetic path 52 has the same shape and structure as the annular magnetic path 51, and generally faces the annular magnetic path 51 and is perpendicular to the circumferential direction (the θ direction and the −θ direction in FIG. 1). The separable cross sections 63 and 64 are separable into arc-shaped magnetic paths 12 and 14. The separable cross sections 63 and 64 of the annular magnetic path 52 are arranged at the same positions as the separable cross sections 61 and 62 of the annular magnetic path 51. In the annular magnetic path 52, the cross-sectional areas of the separable cross sections 63 and 64 are larger than the cross-sectional areas of other cross sections perpendicular to the circumferential direction of the annular magnetic path 52 (the θ direction and the −θ direction in FIG. 1). It is supposed to be. That is, in the annular magnetic path 52, the cross-sectional area of the cross sections 63 and 64 perpendicular to the circumferential direction (θ direction, −θ direction in FIG. The cross-sectional area of the cross section perpendicular to the θ direction and the −θ direction in FIG. 1 is made larger. That is, the annular magnetic path 52 has a shape in which the separable part is swollen more than the other part.

円弧状磁路11〜14は同一の形状を有しおり、それぞれ、略半円の円弧状の形状を有している。円弧状磁路11,12は、所定の間隔を開けて互いに対向するように配置されている。そして、円弧状磁路11,12の各々の中央部であり且つ互いに対向する部分である第1部分71同士が接続磁路21によって接続されている。円弧状磁路13,14は、所定の間隔を開けて互いに対向するように配置されている。そして、円弧状磁路13,14の各々の中央部であり且つ互いに対向する部分である第2部分72同士が接続磁路22によって接続されている。   The arc-shaped magnetic paths 11 to 14 have the same shape, and each has a substantially semicircular arc shape. The arc-shaped magnetic paths 11 and 12 are arranged so as to face each other with a predetermined interval. The first portions 71, which are central portions of the arc-shaped magnetic paths 11 and 12 and are opposed to each other, are connected by the connection magnetic path 21. The arc-shaped magnetic paths 13 and 14 are arranged so as to face each other with a predetermined interval. The second portions 72, which are central portions of the arc-shaped magnetic paths 13 and 14 and are opposed to each other, are connected by the connection magnetic path 22.

そして、円弧状磁路11,13が同じ円周上に配置されるとともに互いに接合されて環
状磁路51が形成される。より詳細には、円弧状磁路11の一方の端面61aと円弧状磁路13の一方の端面61bとが接合されるとともに、円弧状磁路11の他方の端面62aと円弧状磁路13の他方の端面62bとが接合されて、環状磁路51が形成される。よって、円弧状磁路11の端面61aと円弧状磁路13の端面61bとの接合面が、環状磁路51における分離可能な断面61となり、円弧状磁路11の端面62aと円弧状磁路13の端面62bとの接合面が、環状磁路51における分離可能な断面62となる。
The arc-shaped magnetic paths 11 and 13 are arranged on the same circumference and joined together to form an annular magnetic path 51. More specifically, one end face 61 a of the arc-shaped magnetic path 11 and one end face 61 b of the arc-shaped magnetic path 13 are joined, and the other end face 62 a of the arc-shaped magnetic path 11 and the arc-shaped magnetic path 13 are connected. The other end face 62b is joined to form the annular magnetic path 51. Therefore, the joint surface between the end surface 61 a of the arc-shaped magnetic path 11 and the end surface 61 b of the arc-shaped magnetic path 13 becomes a separable cross section 61 in the annular magnetic path 51, and the end surface 62 a of the arc-shaped magnetic path 11 and the arc-shaped magnetic path 13 is a separable cross-section 62 in the annular magnetic path 51.

同様に、円弧状磁路12,14が同じ円周上に配置されるとともに互いに接合されて環状磁路52が形成される。より詳細には、円弧状磁路12の一方の端面63aと円弧状磁路14の一方の端面63bとが接合されるとともに、円弧状磁路12の他方の端面64aと円弧状磁路14の他方の端面64bとが接合されて、環状磁路52が形成される。よって、円弧状磁路12の端面63aと円弧状磁路14の端面63bとの接合面が、環状磁路52における分離可能な断面63となり、円弧状磁路12の端面64aと円弧状磁路14の端面64bとの接合面が、環状磁路52における分離可能な断面64となる。   Similarly, the arc-shaped magnetic paths 12 and 14 are arranged on the same circumference and joined together to form the annular magnetic path 52. More specifically, one end face 63 a of the arc-shaped magnetic path 12 and one end face 63 b of the arc-shaped magnetic path 14 are joined, and the other end face 64 a of the arc-shaped magnetic path 12 and the arc-shaped magnetic path 14 are joined. The other end face 64b is joined to form the annular magnetic path 52. Therefore, the joint surface between the end face 63a of the arc-shaped magnetic path 12 and the end face 63b of the arc-shaped magnetic path 14 becomes a separable cross section 63 in the annular magnetic path 52, and the end face 64a of the arc-shaped magnetic path 12 and the arc-shaped magnetic path 14 is a separable cross-section 64 in the annular magnetic path 52.

なお、環状磁路51,52において、第1部分71は、分離可能な断面61〜64を含まない部分であり、第2部分72は、分離可能な断面61〜64を含まない部分であるとともに第1部分71と異なる部分である。   In the annular magnetic paths 51 and 52, the first portion 71 is a portion not including the separable cross sections 61 to 64, and the second portion 72 is a portion not including the separable cross sections 61 to 64. This is a part different from the first part 71.

コイル31は、接続磁路21を囲むように巻かれている。また、コイル32は、環状磁路51,52(円弧状磁路13,14)を纏めて囲むように巻かれている。なお、図1,図2においては、環状磁路51,52の一部である円弧状磁路13,14の一部にコイル32が巻き付けられた例を示したが、センサの感度を高めるためには、環状磁路51,52の全体に渡ってコイル32が巻き付けられているのが望ましい。すなわち、円弧状磁路11,12の全体および円弧状磁路13,14の全体に渡ってコイル32が巻き付けられることが望ましい。同様に、コイル31は接続磁路21の全体に渡って巻き付けられるのが望ましい。また、コイル31の両端には端子31a,31bが設けられており、コイル32の両端には端子32a,32bが設けられている。   The coil 31 is wound so as to surround the connection magnetic path 21. The coil 32 is wound so as to collectively surround the annular magnetic paths 51 and 52 (the arc-shaped magnetic paths 13 and 14). 1 and 2 show an example in which the coil 32 is wound around a part of the arc-shaped magnetic paths 13 and 14 that are a part of the annular magnetic paths 51 and 52, but in order to increase the sensitivity of the sensor. It is desirable that the coil 32 is wound around the entire annular magnetic paths 51 and 52. That is, it is desirable that the coil 32 is wound around the entire arc-shaped magnetic paths 11 and 12 and the entire arc-shaped magnetic paths 13 and 14. Similarly, the coil 31 is preferably wound around the entire connection magnetic path 21. Further, terminals 31 a and 31 b are provided at both ends of the coil 31, and terminals 32 a and 32 b are provided at both ends of the coil 32.

本例の電流センサにおいて、コイル31には交流が流される。例えば、ある瞬間に、端子31aから入って端子31bから出る向きに電流が流れると、コイル31において、図1のz方向に向かう磁界が発生し、これによって、接続磁路21において、図1のz方向に向かう磁束が発生する。この磁束は、環状磁路51の第1部分71において、図1のθ方向と−θ方向とに分離し、環状磁路51の第2部分72において合流した後に、接続磁路22を図1の−z方向に進む。そして、環状磁路52の第2部分72において、図1のθ方向と−θ方向とに再び分離し、環状磁路52の第1部分71において、再び合流した後に、接続磁路21を図1のz方向に向かう。このようにして、環状磁路51,52および接続磁路21,22によって構成された磁路を磁束が流れる。   In the current sensor of this example, an alternating current is passed through the coil 31. For example, when a current flows in a direction from the terminal 31a to the terminal 31b at a certain moment, a magnetic field in the z direction in FIG. 1 is generated in the coil 31, and thereby, in the connection magnetic path 21 in FIG. A magnetic flux is generated in the z direction. This magnetic flux is separated into the θ direction and the −θ direction in FIG. 1 in the first portion 71 of the annular magnetic path 51 and merged in the second portion 72 of the annular magnetic path 51, and then the connection magnetic path 22 in FIG. -Z direction. Then, after the second portion 72 of the annular magnetic path 52 is separated again in the θ direction and the −θ direction of FIG. 1 and merged again in the first portion 71 of the annular magnetic path 52, the connection magnetic path 21 is illustrated in FIG. Heading in the z direction of 1. Thus, the magnetic flux flows through the magnetic path constituted by the annular magnetic paths 51 and 52 and the connecting magnetic paths 21 and 22.

このとき、導電路41に電流が流れていない場合には、環状磁路51にはコイル32の内部を図1のθ方向に向かう磁束が存在し、環状磁路52にはコイル32の内部を図1の−θ方向に向かう磁束が存在する。この逆向きの2つの磁束は等しいため、互いに打ち消し合ってコイル32を貫く磁束は0となる。コイル31に流れる電流の向きが逆になると、各磁路中の磁束の向きも逆になるが、同様に、コイル32を貫く磁束は0となる。よって、コイル31に交流を流しても、コイル32の両端の端子32a,32b間に誘導起電力は生じない。   At this time, when no current is flowing through the conductive path 41, a magnetic flux is present in the annular magnetic path 51 in the θ direction in FIG. 1 and the annular magnetic path 52 is in the coil 32. There is a magnetic flux toward the -θ direction in FIG. Since the two magnetic fluxes in the opposite directions are equal, the magnetic fluxes that cancel each other and penetrate the coil 32 are zero. When the direction of the current flowing through the coil 31 is reversed, the direction of the magnetic flux in each magnetic path is also reversed, but similarly, the magnetic flux passing through the coil 32 is zero. Therefore, even if an alternating current is passed through the coil 31, no induced electromotive force is generated between the terminals 32a and 32b at both ends of the coil 32.

導電路41に図1のz方向に向かう電流iが流れると、導電路41の周囲に図1のθ方向の磁界が発生し、これによって、環状磁路51,52の両方において、図1のθ方向に向かう磁束が発生する。これに対して、前述したように、コイル31を流れる交流によっ
て生じる磁束は、環状磁路51と環状磁路52とで逆向きになる。このため、環状磁路51,52の一方では、コイル31を流れる交流による磁束の向きと導電路41を流れる電流による磁束の向きとが一致して磁束が増加し、環状磁路51,52の他方では、コイル31を流れる交流による磁束の向きと導電路41を流れる電流による磁束の向きとが逆になって磁束が減少する。
When the current i flowing in the z direction in FIG. 1 flows through the conductive path 41, a magnetic field in the θ direction in FIG. 1 is generated around the conductive path 41, and thereby, in both the annular magnetic paths 51 and 52, as shown in FIG. Magnetic flux in the θ direction is generated. On the other hand, as described above, the magnetic flux generated by the alternating current flowing through the coil 31 is reversed between the annular magnetic path 51 and the annular magnetic path 52. For this reason, on one of the annular magnetic paths 51 and 52, the direction of the magnetic flux due to the alternating current flowing through the coil 31 and the direction of the magnetic flux due to the current flowing through the conductive path 41 coincide with each other to increase the magnetic flux. On the other hand, the direction of the magnetic flux due to the alternating current flowing through the coil 31 and the direction of the magnetic flux due to the current flowing through the conductive path 41 are reversed, and the magnetic flux decreases.

しかしながら、外部磁界の変化にともなう磁性体の透磁率の変化が線形ではないことにより、コイル31に流れる交流によって発生する環状磁路51,52の磁束が、導電路41を流れる電流iによって生じる磁界によって増加する量と減少する量とが等しくならない。これにより、導電路41を流れる電流iの大きさに応じた誘導起電力がコイル32に発生する。よって、コイル32の両端に設けられた端子32a,32b間の電圧を測定することにより、導電路41を流れる電流iの大きさを求めることができる。このようにして、本例の電流センサは、電流センサとして機能する。   However, since the change in magnetic permeability of the magnetic material due to the change in the external magnetic field is not linear, the magnetic flux generated by the current i flowing in the conductive path 41 is caused by the magnetic flux in the annular magnetic paths 51 and 52 generated by the alternating current flowing in the coil 31. The amount of increase and decrease is not equal to each other. As a result, an induced electromotive force corresponding to the magnitude of the current i flowing through the conductive path 41 is generated in the coil 32. Therefore, the magnitude of the current i flowing through the conductive path 41 can be obtained by measuring the voltage between the terminals 32 a and 32 b provided at both ends of the coil 32. In this way, the current sensor of this example functions as a current sensor.

また、本例の電流センサは、円弧状磁路11と円弧状磁路13とを分離し、円弧状磁路12と円弧状磁路14とを分離することができる。よって、本例の電流センサは、導電路41を切断することなく、導電路41を流れる被測定電流を検出可能な状態にセッティングすることができる。   In addition, the current sensor of this example can separate the arc-shaped magnetic path 11 and the arc-shaped magnetic path 13 and can separate the arc-shaped magnetic path 12 and the arc-shaped magnetic path 14. Therefore, the current sensor of this example can be set to a state in which the measured current flowing through the conductive path 41 can be detected without cutting the conductive path 41.

さらに、本例の電流センサは、環状磁路51,52において、分離可能な断面61〜64の断面積が、環状磁路51,52の他の部分における周回方向(図1のθ方向,−θ方向)に垂直な断面の断面積よりも大きくされている。これにより、分離可能な断面61〜64において接合時にズレが生じた場合においても、接合面(断面61〜64)における断面積が、環状磁路51,52の他の部分における断面積よりも小さくなる不具合を生じ難くすることができる。これにより、接合面(断面61〜64)のズレによる環状磁路51,52の磁気抵抗の増加を低減できるので、精度の高い電流センサを得ることができる。よって、本例の電流センサによれば、導電路を切断することなく電流を検出可能な状態にセッティングすることが可能であり且つ精度が高い電流センサを得ることができる。   Further, in the current sensor of this example, the cross-sectional areas of the separable cross sections 61 to 64 in the annular magnetic paths 51 and 52 are in the circumferential direction (the θ direction in FIG. 1, − It is larger than the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the (θ direction). As a result, even when a misalignment occurs in the separable cross sections 61 to 64, the cross sectional area at the joint surface (cross sections 61 to 64) is smaller than the cross sectional areas at the other portions of the annular magnetic paths 51 and 52. Can be made difficult to occur. Thereby, since the increase in the magnetic resistance of the annular magnetic paths 51 and 52 due to the displacement of the joint surfaces (cross sections 61 to 64) can be reduced, a highly accurate current sensor can be obtained. Therefore, according to the current sensor of this example, it is possible to set the current sensor in a state where the current can be detected without cutting the conductive path and to obtain a highly accurate current sensor.

本例の電流センサにおいて、円弧状磁路11〜14および接続磁路21,22は、例えば、鉄,ニッケル,コバルト等の強磁性体を使用して形成することができる。また、特許文献1に記載されたように、内部に磁性流体が封入された構造体を使用しても構わない。この場合には、磁性流体が存在する部分が円弧状磁路11〜14および接続磁路21,22として機能する。さらに、固体状の超常磁性体を用いて円弧状磁路11〜14および接続磁路21,22を構成しても構わない。   In the current sensor of this example, the arc-shaped magnetic paths 11 to 14 and the connection magnetic paths 21 and 22 can be formed using a ferromagnetic material such as iron, nickel, cobalt, and the like. Further, as described in Patent Document 1, a structure in which a magnetic fluid is enclosed may be used. In this case, the portions where the magnetic fluid exists function as arc-shaped magnetic paths 11 to 14 and connection magnetic paths 21 and 22. Furthermore, the arc-shaped magnetic paths 11 to 14 and the connection magnetic paths 21 and 22 may be configured using a solid superparamagnetic material.

(変形例)
本発明は上述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更,改良が可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、上述した実施の形態の例においては、接続磁路21にコイル31が巻き付けられた例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、接続磁路21,22の両方にコイル31を巻き付けるようにしても構わない。この場合には、接続磁路21に発生させる磁束の向きと接続磁路22に発生させる磁束の向きとが逆になるようにする必要がある。   For example, in the example of the embodiment described above, an example in which the coil 31 is wound around the connection magnetic path 21 is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the coil 31 may be wound around both the connection magnetic paths 21 and 22. In this case, it is necessary to reverse the direction of the magnetic flux generated in the connection magnetic path 21 and the direction of the magnetic flux generated in the connection magnetic path 22.

また、上述した実施の形態の例においては、環状磁路51,52の各々が2つの分離可能な断面を有する例を示したが、これに限定されるものではない。環状磁路51,52の各々が1つの分離可能な断面のみを有するようにしても良く、環状磁路51,52の各々が3つ以上の分離可能な断面を有していても構わない。   Moreover, in the example of embodiment mentioned above, although each of the annular magnetic paths 51 and 52 showed the example which has two separable cross sections, it is not limited to this. Each of the annular magnetic paths 51 and 52 may have only one separable cross section, and each of the annular magnetic paths 51 and 52 may have three or more separable cross sections.

またさらに、上述した実施の形態の例においては、環状磁路51,52の内側を通過するように、測定対象の電流を流すための導電路41が配置されて、電流センサとして用いられる例を示したが、これに限定されるものではない。環状磁路51,52の周回方向(図1のθ方向,−θ方向)の磁界を検出する磁気センサとして用いても構わない。   Furthermore, in the example of the embodiment described above, an example in which the conductive path 41 for flowing the current to be measured is disposed so as to pass through the annular magnetic paths 51 and 52 and used as a current sensor. Although shown, it is not limited to this. You may use as a magnetic sensor which detects the magnetic field of the circumference direction (theta direction of FIG. 1,-(theta) direction) of the annular magnetic paths 51 and 52. FIG.

さらにまた、上述した実施の形態の例においては、環状磁路51,52と、接続磁路21,22と、コイル31,32とを有する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、環状磁路51およびそれを囲むように巻かれたコイル32のみによって構成された磁気センサまたは電流センサであっても構わない。その場合には、環状磁路51の内側を通過するように測定対象の電流を流す導電路41を配置すればよい。   Furthermore, in the example of embodiment mentioned above, although the example which has the annular magnetic paths 51 and 52, the connection magnetic paths 21 and 22, and the coils 31 and 32 was shown, it is not limited to this. . For example, it may be a magnetic sensor or a current sensor constituted only by the annular magnetic path 51 and the coil 32 wound so as to surround it. In that case, a conductive path 41 for passing a current to be measured may be disposed so as to pass inside the annular magnetic path 51.

21,22:接続磁路
31,32:コイル
41:導電路
51,52:環状磁路
61,62,63,64:分離可能な断面
71:第1部分
72:第2部分
21, 22: Connection magnetic path 31, 32: Coil 41: Conduction path 51, 52: Annular magnetic path 61, 62, 63, 64: Separable cross section 71: First part 72: Second part

Claims (4)

周回方向に垂直な少なくとも1つの断面において分離可能に形成された第1の環状磁路と、
該第1の環状磁路の少なくとも一部を囲むように巻かれた第1のコイルとを少なくとも有しており、
該第1の環状磁路の分離可能な前記断面の断面積が、前記第1の環状磁路の周回方向に垂直な他の断面の断面積よりも大きいことを特徴とする磁気センサ。
A first annular magnetic path formed so as to be separable in at least one cross section perpendicular to the circumferential direction;
And at least a first coil wound around at least a part of the first annular magnetic path,
A magnetic sensor characterized in that a cross-sectional area of the separable cross section of the first annular magnetic path is larger than a cross-sectional area of another cross section perpendicular to the circumferential direction of the first annular magnetic path.
前記第1の環状磁路と同一の形状および構造を有しており、前記第1の環状磁路と全体的に対向するとともに、分離可能な断面が前記第1の環状磁路の分離可能な前記断面と同じ位置になるように配置された第2の環状磁路と、
前記第1および第2の環状磁路における、互いに対向する部分であり、且つ分離可能な前記断面を含まない部分である第1部分同士を接続する第1の接続磁路と、
前記第1および第2の環状磁路における、互いに対向する部分であり、且つ分離可能な前記断面を含まない部分であるとともに前記第1部分と異なる部分である第2部分同士を接続する第2の接続磁路と、
前記第1の接続磁路の少なくとも一部を囲むように巻かれた第2のコイルとをさらに有しており、
前記第1のコイルは、前記第1および第2の環状磁路の少なくとも一部を纏めて囲むように巻かれていることを特徴とする請求項1に記載の磁気センサ。
The first annular magnetic path has the same shape and structure, and is generally opposed to the first annular magnetic path and has a separable cross-section capable of separating the first annular magnetic path. A second annular magnetic path arranged to be at the same position as the cross section;
In the first and second annular magnetic paths, a first connecting magnetic path that connects the first parts that are parts that are opposed to each other and that do not include the separable cross section;
A second part of the first and second annular magnetic paths that are opposed to each other and that does not include the separable cross section and connects second parts that are different from the first part. Connecting magnetic path,
A second coil wound so as to surround at least a part of the first connection magnetic path,
The magnetic sensor according to claim 1, wherein the first coil is wound so as to collectively surround at least a part of the first and second annular magnetic paths.
請求項1に記載の磁気センサを備え、前記第1の環状磁路の内側を通過するように、測定対象の電流を流すための導電路が配置されることを特徴とする電流センサ。   A current sensor comprising the magnetic sensor according to claim 1, wherein a conductive path for passing a current to be measured is disposed so as to pass through the inside of the first annular magnetic path. 請求項2に記載の磁気センサを備え、前記第1および第2の環状磁路の内側を通過するように、測定対象の電流を流すための導電路が配置されることを特徴とする電流センサ。   A current sensor comprising the magnetic sensor according to claim 2, wherein a conductive path for passing a current to be measured is disposed so as to pass through the inside of the first and second annular magnetic paths. .
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