JP2014055790A - 電流センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】扁平形状の電流路(12)と、電流路(12)上に配設され電流路(12)に被測定電流が流れたときに発生する磁界を検出する磁電変換素子(13)と、を備え、電流路(12)が接続される機器の被測定電流を測定する電流センサ(101)において、電流路(12)には、被測定電流の流れる向きに沿って長い穴部(12a)が設けられており、機器で用いられる最低周波数の被測定電流を流した場合における磁束密度である最低周波数磁束密度と、機器で用いられる最高周波数の被測定電流を流した場合における磁束密度である最高周波数磁束密度と、が略一致する電流路(12)上の位置に、磁電変換素子(13)が配設されることを特徴としている。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明の第1実施形態の電流センサ101を説明する分解斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態の電流センサ101を説明する斜視図である。なお、説明を容易にするため、絶縁基板19を省略している。図3は、本発明の第1実施形態の電流センサ101を説明する構成図であって、図2に示すZ1側から見た上面図である。図4は、本発明の第1実施形態の電流センサ101を説明する構成図であって、図3に示すIV−IV線における断面図である。
図8は、本発明の第2実施形態の電流センサ102を説明する分解斜視図である。図9は、本発明の第2実施形態の電流センサ102を説明する斜視図である。なお、説明を容易にするため、絶縁基板19を省略している。図10は、本発明の第2実施形態の電流センサ102を説明する構成図であって、図9に示すZ1側から見た上面図である。図11は、本発明の第2実施形態の電流センサ102を説明する構成図であって、図10に示すXI−XI線における断面図である。また、第2実施形態の電流センサ102は、第1実施形態に対し、電流路22の形状が異なる。なお、第1実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
上記第1実施形態では、第1分流路12sの厚みと第2分流路12tの厚みを同じ厚みにしたが、図14に示すモデル図のように、第1分流路C52s、第1分流路C62s及び第1分流路C72sを第2分流路12tの厚みより小さい構成にしても良い。
上記第2実施形態では、磁電変換素子13が、電流路22上で穴部22aと第1分流路22sとにまたがって配設されるように、好適に構成にしたが、図15Aに示すように、磁電変換素子13が、第1分流路22sの短手方向の中央近傍に配設される構成であっても良い。また、第1分流路22sの厚みが小さい際には、図15Bに示すように、磁電変換素子13が、電流路22の穴部22a上に配設される構成であっても良い。
上記実施形態では、電流路(12、22)に穴部(12a、22a)を一つ設けて、分流路が2つになるように構成したが、穴部(12a、22a)を複数設けて、分流路を3つ以上にする構成でも良い。
上記実施形態では、磁電変換素子13としてGMR素子を好適に用いたが、磁界を検知できる磁気検出素子であれば良く、MR(Magneto Resistive)素子、AMR(Anisotropic Magneto Resistive)素子、TMR(Tunnel Magneto Resistive)素子、ホール素子等であっても良い。但し、ホール素子等の場合は、GMR素子やMR素子の感度軸と異なるので、使用するホール素子の感度軸に合わせて、パッケージングに工夫が必要である。
12a、22a 穴部
12s、22s、C52s、C62s、C72s 第1分流路
12t、22t 第2分流路
13 磁電変換素子
101、102、C104、C105 電流センサ
P1 最低周波数磁束密度
P2 最高周波数磁束密度
Claims (4)
- 扁平形状の電流路と、前記電流路上に配設され前記電流路に被測定電流が流れたときに発生する磁界を検出する磁電変換素子と、を備え、
前記電流路が接続される機器の前記被測定電流を測定する電流センサにおいて、
前記電流路には、前記被測定電流の流れる向きに沿って長い穴部が設けられており、
前記機器で用いられる最低周波数の前記被測定電流を流した場合における磁束密度である最低周波数磁束密度と、
前記機器で用いられる最高周波数の前記被測定電流を流した場合における磁束密度である最高周波数磁束密度と、が一致する前記電流路上の位置に、前記磁電変換素子が配設されることを特徴とする電流センサ。 - 前記電流路は、前記穴部によって2つに分流した第1分流路と第2分流路を形成し、
前記磁電変換素子が、前記第1分流路上に配設されるとともに、前記第1分流路の長手方向の中央近傍に配設されることを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。 - 前記第1分流路の厚みは、前記第2分流路の厚みより小さいことを特徴とする請求項2に記載の電流センサ。
- 前記第1分流路の厚みをD1、前記第1分流路の抵抗率をρ、前記第1分流路の透磁率をμ、被測定電流の周波数をfとした場合に、
D1<(2ρ/2πfμ)1/2
を満たすことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電流センサ。
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