JP2014202480A - Magnetic shield body for current sensor - Google Patents
Magnetic shield body for current sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014202480A JP2014202480A JP2013075804A JP2013075804A JP2014202480A JP 2014202480 A JP2014202480 A JP 2014202480A JP 2013075804 A JP2013075804 A JP 2013075804A JP 2013075804 A JP2013075804 A JP 2013075804A JP 2014202480 A JP2014202480 A JP 2014202480A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic shield
- plate
- side surfaces
- shield part
- current sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
- G01R15/207—Constructional details independent of the type of device used
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電流センサ用の磁気シールド体に関する。 The present invention relates to a magnetic shield body for a current sensor.
従来より、磁気シールド体を備えた電流センサの構成が、例えば特許文献1で提案されている。磁気シールド体は、電流検出部が収納された環状外殻部の外側を囲むと共に、外部からの外乱磁界を遮蔽する部品である。特許文献1では、半四角筒状すなわちコの字型の2個の磁気シールド部材が四角筒状となるように環状外殻部に組み付けられた磁気シールド体が提案されている。
Conventionally, a configuration of a current sensor including a magnetic shield body has been proposed in
このような磁気シールド体を備えた電流センサは、磁気シールド体の中空部に位置する環状外殻部を貫通するように流れる電流を検出する。また、四角筒状の磁気シールド体は、当該磁気シールド体の中空部を貫通する方向に対して垂直な方向に4つの面を有している。このため、磁気シールド体は、これら4つの面に垂直な4方向からの外乱磁界を遮蔽するように機能する。 A current sensor provided with such a magnetic shield body detects a current flowing so as to penetrate an annular outer shell portion located in a hollow portion of the magnetic shield body. The rectangular cylindrical magnetic shield body has four surfaces in a direction perpendicular to the direction penetrating the hollow portion of the magnetic shield body. For this reason, the magnetic shield body functions to shield disturbance magnetic fields from four directions perpendicular to these four surfaces.
しかしながら、上記従来の技術では、磁気シールド体は2個の磁気シールド部材が組み合わされた四角筒状となっているので、磁気シールド体の中空部を貫通する方向に2つの開口部が存在する。このため、外乱磁界が磁気シールド体の2つの開口部を介する2方向から磁気シールド体の中空部に浸入してしまうという問題がある。したがって、電流センサが外乱磁界の影響を受ける方向を加味しなければならず、被測定体に対する電流センサの搭載制約が生じてしまう。あるいは、電流センサは外乱磁界が弱い環境での使用に限定されてしまう。 However, in the above-described conventional technology, the magnetic shield body has a rectangular tube shape in which two magnetic shield members are combined, and therefore there are two openings in the direction penetrating the hollow portion of the magnetic shield body. For this reason, there exists a problem that a disturbance magnetic field will penetrate | invade into the hollow part of a magnetic shield body from two directions through two openings of a magnetic shield body. Therefore, the direction in which the current sensor is affected by the disturbance magnetic field must be taken into account, and the mounting of the current sensor on the object to be measured occurs. Alternatively, the current sensor is limited to use in an environment where the disturbance magnetic field is weak.
ここで、強い外乱磁界を受ける環境において磁気シールド体の磁気シールド効果を確保するために、磁気シールド部材を構成する板材を厚くすることが考えられる。しかし、板材の厚みに伴って板材の抵抗値が下がるので、外乱磁界を受けた磁気シールド体に発生する渦電流損による発熱が大きくなってしまうという問題がある。したがって、渦電流損による発熱が電流センサの電流検出特性に悪影響を与えてしまう。よって、磁気シールド部材を構成する板材を厚くすることは好ましくない。 Here, in order to ensure the magnetic shield effect of the magnetic shield body in an environment where a strong disturbance magnetic field is received, it is conceivable to increase the thickness of the plate material constituting the magnetic shield member. However, since the resistance value of the plate material decreases with the thickness of the plate material, there is a problem that heat generation due to the eddy current loss generated in the magnetic shield body subjected to the disturbance magnetic field increases. Therefore, heat generated by eddy current loss adversely affects the current detection characteristics of the current sensor. Therefore, it is not preferable to thicken the plate material constituting the magnetic shield member.
本発明は上記点に鑑み、6方向の全ての方向からの外乱磁界の浸入を抑制することができる磁気シールド体を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the magnetic shield body which can suppress the penetration | invasion of the disturbance magnetic field from all six directions in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、測定対象の電流を検出するための磁気抵抗素子(12)を備えた電流センサが収容される収容空間(4)を形成する電流センサ用の磁気シールド体であって、以下の点を特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a current sensor that forms a housing space (4) in which a current sensor including a magnetoresistive element (12) for detecting a current to be measured is housed is housed. This is a magnetic shield body for use with the following features.
まず、電磁波の浸入を抑制する第1平板状部材(23)が折り曲げられたことによって第1上面(24)の両側に互いに対向する一組の第1側面(25a、25b)が形成された第1板部(21)と、電磁波の浸入を抑制する第2平板状部材(26)が折り曲げられたことによって第2上面(27)の両側に互いに対向する一組の第2側面(28a、28b)が形成された第2板部(22)と、を有する第1磁気シールド部(20)を備えている。 First, a pair of first side surfaces (25a, 25b) facing each other is formed on both sides of the first upper surface (24) by bending the first flat plate member (23) that suppresses intrusion of electromagnetic waves. A pair of second side surfaces (28a, 28b) facing each other on both sides of the second upper surface (27) by bending the one plate portion (21) and the second flat plate member (26) that suppresses intrusion of electromagnetic waves. And a second plate part (22) formed with a first magnetic shield part (20).
また、電磁波の浸入を抑制する第3平板状部材(32)が折り曲げられたことによって第3上面(33)の両側に互いに対向する一組の第3側面(34a、34b)が形成された第3板部(31)を複数有する第2磁気シールド部(30)を備えている。 In addition, the third flat plate member (32) that suppresses intrusion of electromagnetic waves is bent to form a pair of third side surfaces (34a, 34b) facing each other on both sides of the third upper surface (33). A second magnetic shield part (30) having a plurality of three plate parts (31) is provided.
そして、第1磁気シールド部(20)は、第1上面(24)と第2上面(27)とが互いに接触すると共に、第1側面(25a、25b)と第2側面(28a、28b)とが互いに隣り合うように、第1板部(21)と第2板部(22)とが重ねられている。 The first magnetic shield part (20) has the first upper surface (24) and the second upper surface (27) in contact with each other, and the first side surface (25a, 25b) and the second side surface (28a, 28b). Are overlapped with each other so that the first plate portion (21) and the second plate portion (22) overlap each other.
第2磁気シールド部(30)は、複数の第3板部(31)の第3上面(33)が互いに接触すると共に第3側面(34a、34b)が互いに接触するように、複数の第3板部(31)が重ねられている。 The second magnetic shield part (30) has a plurality of third plates such that the third upper surfaces (33) of the plurality of third plate parts (31) are in contact with each other and the third side surfaces (34a, 34b) are in contact with each other. The plate part (31) is overlaid.
さらに、収容空間(4)は、第3上面(33)が第1上面(24)及び第2上面(27)のうち第3上面(33)側と対向すると共に、第3側面(34a、34b)が第1側面(25a、25b)及び第2側面(28a、28b)のうちのいずれか一方と隣り合うように、第1磁気シールド部(20)と第2磁気シールド部(30)とが組み合わされて形成されることを特徴としている。 Further, in the accommodation space (4), the third upper surface (33) faces the third upper surface (33) side of the first upper surface (24) and the second upper surface (27), and the third side surfaces (34a, 34b). ) Is adjacent to one of the first side surface (25a, 25b) and the second side surface (28a, 28b), the first magnetic shield part (20) and the second magnetic shield part (30) are It is characterized by being formed in combination.
これによると、第2板部(22)の第2側面(28a、28b)が第1板部(21)の第1側面(25a、25b)に対して隣り合うように配置されているので、第1磁気シールド部(20)において5方向からの外乱磁界の浸入を抑制することができる。また、第3板部(31)の第3上面(33)によって、第1磁気シールド部(20)の第1上面(24)とは反対側からの外乱磁界の浸入を抑制することができる。したがって、磁気シール体において、6方向の全ての方向からの外乱磁界の浸入を抑制することができる。 According to this, since the second side surface (28a, 28b) of the second plate portion (22) is arranged adjacent to the first side surface (25a, 25b) of the first plate portion (21), Intrusion of a disturbance magnetic field from five directions can be suppressed in the first magnetic shield part (20). In addition, the third upper surface (33) of the third plate portion (31) can suppress the intrusion of a disturbance magnetic field from the side opposite to the first upper surface (24) of the first magnetic shield portion (20). Therefore, in the magnetic seal body, it is possible to suppress the penetration of the disturbance magnetic field from all six directions.
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図1及び図2に示されるように、本発明に係る磁気シールド体1は、バスバー2に流れる被測定電流の大きさを検出するための電流センサ10の周囲に配置される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the
バスバー2は、図1に示されるように、保持部材3に固定されている。保持部材3は位置決めのための溝や突起等を有し、バスバー2、電流センサ10、及び磁気シールド体1がはめ込まれることでそれぞれを自己整合的に位置決めするための部品である。
The
電流センサ10は、図2に示されるように、バイアス磁石11と磁気抵抗素子12とを備えている。このうちバイアス磁石11は、バスバー2に測定対象の被測定電流が流れることによって生じる信号磁界に対して垂直方向にバイアス磁界を発生させる磁界発生手段である。すなわち、バイアス磁石11は、被測定電流が流れる方向すなわちバスバー2の長手方向にN極とS極とが並ぶようにバスバー2の上方に配置されている。これにより、バイアス磁石11はバイアス磁界を磁気抵抗素子12に印加する。
As shown in FIG. 2, the
磁気抵抗素子12は、外部の磁場の影響を受けたときに抵抗値が変化するセンシング部を有している。例えば、磁気抵抗素子12はバスバー2の近接位置すなわちバスバー2とバイアス磁石11との間に配置される。
The
また、電流センサ10は、バスバー2に流れる被測定電流の電流方向すなわちバスバー2の長手方向とバイアス磁界とが平行になるように、磁気シールド体1の中空部である収容空間に配置される。言い換えると、電流センサ10は、バスバー2に流れる被測定電流によって生成される信号磁界とバイアス磁界とが垂直になるように、磁気シールド体1に収納される。したがって、磁気抵抗素子12には、バイアス磁界及び信号磁界で構成される合成磁界が印加されるようになっている。
In addition, the
そして、バスバー2に被測定電流が流れることで信号磁界が発生し、信号磁界及びバイアス磁界で構成される合成磁界が被測定電流の大きさに応じて変化することにより磁気ベクトル角度θが変化する。したがって、磁気抵抗素子12はその角度変化によりセンシング部の抵抗値が変化したことを検出する。
Then, a signal magnetic field is generated when the current to be measured flows through the
図3に示された磁気シールド体1は、バスバー2の一部と電流センサ10を収容する収容空間4を有すると共に、外部からの磁界を遮蔽する役割を果たすものである。磁気シールド体1は、第1磁気シールド部20と第2磁気シールド部30とを備えている。
The
第1磁気シールド部20は、図4に示されるように、第1板部21と複数の第2板部22とが重ねられて構成されている。本実施形態では、第1磁気シールド部20は第2板部22を2枚有している。
As shown in FIG. 4, the first
第1板部21は、電磁波の浸入を抑制する第1平板状部材23が折り曲げられたことによって第1上面24の両側に互いに平行に対向する一組の第1側面25a、25bが形成されて構成されている。また、第2板部22は、電磁波の浸入を抑制する第2平板状部材26が折り曲げられたことによって第2上面27の両側に互いに平行に対向する一組の第2側面28a、28bが形成されて構成されている。2枚の第2板部22は第2上面27同士が互いに接触すると共に、一方の第2側面28a同士及び他方の第2側面28b同士が互いに接触するように重ねられる。
The
ここで、第2板部22の第2側面28a、28bは、第2上面27とは反対側の端部の一部が第2上面27から離れる方向に伸びた突出部29を有している。本実施形態では、突出部29は、第2側面28a、28bのうち当該第2側面28a、28bの延設方向に垂直な方向の両端部がそれぞれ第2上面27から離れる方向に伸びたことにより設けられている。言い換えると、第2側面28a、28bのうち第2上面27とは反対側の端部の一部が第2上面27側に凹んだことにより、当該凹み部を構成する部分が突出部29となる。この凹み部及び突出部29により、第2側面28a、28bの表面は第2側面28a、28bの一部が分割された分割面になっていると言える。
Here, the second side surfaces 28 a and 28 b of the
そして、第1板部21の第1上面24と一方の第2板部22の第2上面27とが互いに平行に接触するように重ねられている。また、一方の第2板部22の第2上面27と他方の第2板部22の第2上面27とが互いに平行に接触するように重ねられている。これにより、第1板部21が外側に位置し、一方の第2板部22が内側すなわち収容空間4側に位置する。
And the 1st
第1板部21の第1側面25a、25bは、各第2板部22の第2側面28a、28bに挟まれている。具体的には、第1板部21の第1側面25a、25bと各第2板部22の第2側面28a、28bとが互いに垂直になるように、第1板部21と各第2板部22とが重ねられている。このようにして第1磁気シールド部20が構成されている。
The first side surfaces 25 a and 25 b of the
一方、第2磁気シールド部30は、複数の第3板部31が重ねられて構成されている。本実施形態では、第2磁気シールド部30は第3板部31を3枚有している。第3板部31は、電磁波の浸入を抑制する第3平板状部材32が折り曲げられたことによって第3上面33の両側に互いに平行に対向する一組の第3側面34a、34bが形成されて構成されている。そして、複数の第3板部31の第3上面33が互いに平行に接触すると共に第3側面34a、34bが互いに平行に接触するように、3枚の第3板部31が重ねられている。このようにして第2磁気シールド部30が構成されている。
On the other hand, the second
上記の各平板状部材23、26、32は、それぞれ薄板で構成されている。各平板状部材23、26、32として、例えば0.5mmの電磁鋼板が採用される。電磁鋼板の表面には絶縁膜が形成されている。また、上記の各板部21、22、31は、所定の形状に加工された薄板がプレス加工されることにより図3に示される形状に折り曲げられる。これにより、上述のように概略的には「コの字」の形状になっている。なお、第1板部21と2枚の第2板部22とが密着状態で積層されるように第1平板状部材23と第2平板状部材26の寸法が設定されている。同様に、3枚の第3平板状部材32が密着状態で積層されるようにそれぞれの第3平板状部材32の寸法が設定されている。
Each of the
そして、図3に示されるように、第2磁気シールド部30の第3上面33が第1磁気シールド部20の第1上面24及び第2上面27と互いに平行になるように、第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30が組み合わされる。また、第2磁気シールド部30の第3側面34a、34bが第1磁気シールド部20の第1側面25a、25bと平行になるように、第1磁気シールド部20と第2磁気シールド部30とが組み合わされる。これにより、第1磁気シールド部20と第2磁気シールド部30との間に収容空間4が形成される。第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30は、収容空間4を形成するように保持部材3に組み付けられる。
As shown in FIG. 3, the first magnetic shield is arranged such that the third
なお、第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30は、保持部材3に対してネジ締めされたり、磁気シールド体1が樹脂でモールドされたりすることで保持部材3に固定される。
The first
また、上述の第2側面28a、28bの突出部29は、第3側面34a、34bに垂直に配置された第2側面28a、28bのうち第1上面24及び第2上面27とは反対側の端部の一部が第1上面24及び第2上面27から離れる方向に伸びた部分であると言える。
In addition, the protruding
さらに、第2磁気シールド部30の第3上面33は、当該第3上面33の一部が突出した突出部35を有している。この突出部35は、第1磁気シールド部20の第2側面28a、28bのうち突出部29によって構成された凹み部に対応する部分に設けられている。この突出部35により、第3上面33の遮蔽面積を増加させることができる。
Further, the third
上記のような磁気シールド体1の構成によると、第1磁気シールド部20の第1上面24はバスバー2のうちの第1上面24側の1方向からの外乱磁界を遮蔽する。また、第1磁気シールド部20の第1側面25a、25bは、バスバー2の平面部に平行な平面においてバスバー2の長手方向に垂直な2方向からの外乱磁界を遮蔽する。さらに、第2磁気シールド部30の第2側面28a、28bは、バスバー2の平面部に平行な平面においてバスバー2の長手方向に平行な2方向からの外乱磁界を遮蔽する。
According to the configuration of the
一方、第2磁気シールド部30の第3上面33はバスバー2のうちの第3上面33側の1方向からの外乱磁界を遮蔽する。また、第2磁気シールド部30の第3側面34a、34bは、第1側面25a、25bと同様に、バスバー2の平面部に平行な平面においてバスバー2の長手方向に垂直な2方向からの外乱磁界を遮蔽する。したがって、磁気シールド体1は6方向の全ての方向からの外乱磁界を遮蔽する面または面の一部を有している。
On the other hand, the third
次に、磁気シールド体1の収容空間4に配置される電流センサ10について説明する。図5及び図6の各断面図に示されるように、電流センサ10は、上述のバイアス磁石11及び磁気抵抗素子12の他に、リード13、回路チップ14、及び樹脂パッケージ15を備えている。なお、図5及び図6では、保持部材3を省略している。
Next, the
リード13は、バイアス磁石11が実装された一面13aと、磁気抵抗素子12及び回路チップ14が実装された他面13bを有している。また、回路チップ14は、磁気抵抗素子12から入力した信号に対して予め設定された演算を行うことにより被測定電流に対応した信号を外部に出力する。磁気抵抗素子12と回路チップ14との間、及び回路チップ14とリード13との間はボンディングワイヤ16で電気的に接続されている。樹脂パッケージ15は、リード13の一部が露出するように、バイアス磁石11、磁気抵抗素子12、リード13、回路チップ14、及びリード13の一部を封止した封止部材である。
The
ここで、上記の電流センサ10が磁気シールド体1の収容空間4に収容されるに際し、第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30は空隙40を介して互いに配置されている。本実施形態では、第1側面25a、25b、第2側面28a、28b、及び第3側面34a、34bが互いに空隙40を介して配置されている。この空隙40は、バスバー2を通す役割と、磁気シールド体1の収容空間4から信号を取り出す役割と、空隙40に位置する空気によって外乱磁界を弱める抵抗としての役割を果たす。なお、空隙40は、第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30が保持部材3に組み付けられることで自己整合的に形成される。
Here, when the
また、磁気抵抗素子12は、バスバー2に被測定電流が流れることによって収容空間4に発生する磁界の変化を検出するための検出面12aを有している。この検出面12aに磁界の変化を検出するための上述のセンシング部が設けられている。
The
そして、図6に示されるように、バスバー2から発生する信号磁界が収容空間4で発生し、第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30の空隙40で再放出される。このとき、磁気抵抗素子12の検出面12aへの影響を抑制する必要がある。そこで、磁気シールド体1では収容空間4の中央部分が最も外乱磁界の影響を受けにくくなるので、磁気抵抗素子12の検出面12aは磁気シールド体1の中央部分に配置される。
Then, as shown in FIG. 6, a signal magnetic field generated from the
具体的には、第1上面24に垂直な方向における収容空間4の高さをhと定義すると、磁気抵抗素子12の検出面12aは第1磁気シールド部20の第1上面24と平行になると共にh/2の高さに配置されている。さらに、磁気抵抗素子12の検出面12aの中心位置12bは、第1磁気シールド部20の第1上面24に垂直な方向において収容空間4のうち第1上面24と平行な面の中心位置41と一致するように配置されるように、第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30が組み合わされる。すなわち、磁気シールド体1の収容空間4においてh/2の位置で検出面12aがシンメトリカルになるように磁気抵抗素子12が配置されている。
Specifically, if the height of the
このような収容空間4における磁気抵抗素子12の検出面12aの位置は、電流センサ10が保持部材3に配置されると共に磁気シールド体1が保持部材3に組み付けられることで自己整合的に決まるように予め設計されている。このように磁気抵抗素子12の検出面12aの位置を規定することにより、磁気抵抗素子12の検出面12aを磁気シールド体の外部から最も遠い場所に位置させることができる。このため、磁気抵抗素子12が磁気シールド体1の外部の影響を受けにくくなり、磁気抵抗素子12の検出特性への影響を低減することができる。
The position of the
一方、図5に示されるように、バスバー2の長手方向においてはバスバー2の信号磁界を考慮しないで済む。このため、外部から磁気シールド体1の収容空間4に浸入する外乱磁界の抑制に重きをおいて、外乱磁界が磁気抵抗素子12に直接印加されないように、磁気抵抗素子12から離れた位置に空隙40が設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 5, it is not necessary to consider the signal magnetic field of the
次に、本実施形態に係る磁気シールド体1の効果について説明する。本実施形態では、図3及び図4に示された磁気シールド体1が構成されていることが特徴となっている。特に、第1磁気シールド部20では、第2板部22の第2側面28a、28bが第1板部21の第1側面25a、25bに対して垂直に配置されている。このため、第1磁気シールド部20によって第2側面28a、28bの2方向を含めた5方向からの外乱磁界の浸入を抑制することができる。
Next, effects of the
また、第2磁気シールド部30では、第3板部31の第3上面33によって、第1磁気シールド部20では遮蔽することができない方向すなわち第1磁気シールド部20の第1上面24とは反対側からの外乱磁界の浸入を抑制することができる。もちろん、第3側面34a、34bによって第1側面25a、25bと同じ2方向からの外乱磁界を遮蔽することができる。したがって、磁気シールド体1において、6方向の全ての方向からの外乱磁界の浸入を抑制することができる。本実施形態では、実用上、10mTの磁界中での使用が可能となる。
Further, in the second
特に、バスバー2が強い外乱磁界及び高周波交流電流を扱う場合、例えばバスバー2が3相交流モータを駆動する電流を流すものである場合、電流センサ10が隣のバスバー2で発生した外乱磁界の影響を受けることが考えられる。しかしながら、本実施形態に係る磁気シールド体1によって6方向の全てからの外乱磁界を遮蔽できるので、高周波交流電流を扱う状況においても外乱磁界に対するシールド効果を発揮することができる。
In particular, when the
また、本実施形態では、第1側面25a、25bと第2側面28a、28bとを垂直に配置し、第1側面25a、25bと第3側面34a、34bとを平行に配置しているので、磁気シールド体1の全体形状を立方体形状にすることができる。このため、磁気シールド体1の全体の大きさを最小にすることができる。
In the present embodiment, the
ここで、本実施形態では、第2側面28a、28bには当該第2側面28a、28bの一部が突出した突出部29が設けられているので、当該第2側面28a、28bにおいて外乱磁界を遮蔽するための遮蔽部分を増やすことができる。したがって、外乱磁界に対する磁気シールド効果を向上させることができる。
Here, in the present embodiment, the second side surfaces 28a and 28b are provided with the protruding
また、磁気シールド体1は、各側面の間等に空隙40を有している。信号取り出し等の理由により空隙40を完全に無くすことはできないが、上述のように空隙40に位置する空気が外乱磁界を弱める抵抗として機能する。このため、第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30を構成する第1平板状部材23、第2平板状部材26、及び第3平板状部材32の板厚をそれぞれ薄くすることができるというメリットがある。
Moreover, the
さらに、本実施形態では、第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30は複数の薄板(平板状部材23、26、32)が互いに絶縁されて積層されていることが特徴となっている。これにより、図7(a)に示されるように、各平板状部材23、26、32の板厚の二乗に比例して発生する渦電流損が薄板毎に小さく分割される。したがって、図7(b)に示されるように、3枚分の板厚を有する1枚の平板状部材を用いるよりも第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30の発熱を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the first
上述のように、バスバー2が高周波交流電流を扱う場合には隣のバスバー2からの外乱磁界の影響が大きいが、磁気シールド体1が複数の薄板で構成されることで渦電流損による発熱を抑制することができる。このため、磁気シールド体1の発熱によって電流センサ10や磁気抵抗素子12の特性変動に影響を及ぼさないようにすることができる。
As described above, when the
(他の実施形態)
上記各実施形態で示された磁気シールド体1の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、上記の実施形態では、磁気シールド体1は立方体をなしていたが、これは磁気シールド体1の形状の一例である。したがって、各面が互いに平行であったり、垂直になっていなくても良い。
(Other embodiments)
The configuration of the
具体的には、第1側面25a、25bは互いに対向していれば良い。第2側面28a、28b及び第3側面34a、34bについても同様である。また、第1磁気シールド部20については、第1上面24と第2上面27とが互いに接触すると共に、第1側面25a、25bと第2側面28a、28bとが互いに隣り合うように、第1板部21と第2板部22とが重ねられていれば良い。第2磁気シールド部30については、複数の第3板部31の第3上面33が互いに接触すると共に第3側面34a、34bが互いに接触するように、複数の第3板部31が重ねられていれば良い。この場合、収容空間4については、第3上面33が第1上面24及び第2上面27のうち第3上面33側と対向すると共に、第3側面34a、34bが第1側面25a、25b及び第2側面28a、28bのうちのいずれか一方と隣り合うように、第1磁気シールド部20と第2磁気シールド部30とが組み合わされて形成されることとなる。
Specifically, the first side surfaces 25a and 25b only need to face each other. The same applies to the second side surfaces 28a and 28b and the third side surfaces 34a and 34b. In addition, the first
ここで、第1磁気シールド部20と第2磁気シールド部30とを組み合わせる際には、第1側面25a、25bと第3側面34a、34bとを隣り合わせるだけでなく、第2側面28a、28bと第3側面34a、34bとを隣り合わせても良い。
Here, when combining the first
また、第2側面28a、28bに設けられた突出部29や第3上面33に設けられた突出部35の形状は、図3及び図4に示された形状に限られず適宜設定できる。すなわち、第2側面28a、28bの一部や第3上面33の一部を突出させれば、当該突出させた部分に外乱磁界に対する遮蔽効果を生じさせることができる。
Moreover, the shape of the
空隙40については、どのように設定されても構わない。上記の実施形態では、各側面の間に空隙40が設けられていたが、これは空隙40を設けた一例である。例えば第1側面25a、25bと第2側面28a、28bは接触していても良いし、第3側面34a、34bは第1側面25a、25b及び第2側面28a、28bのうちいずれか一方と接触していても良い。
The
さらに、上記の実施形態では、第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30はそれぞれ3枚の薄板でそれぞれ構成されていたが、第1磁気シールド部20及び第2磁気シールド部30で薄板の枚数を同じにする必要はない。また、磁気抵抗素子12が受ける磁界の強さに応じて第1磁気シールド部20の第1板部21及び第2板部22の枚数及び第2磁気シールド部30の第3板部31の枚数を決定しても良い。
Furthermore, in the above embodiment, the first
4 収容空間
12 磁気抵抗素子
20、30 第1、第2磁気シールド部
21、22、31 第1〜第3板部
23、26、32 第1〜第3平板状部材
24、27、33 第1〜第3上面
25a、25b 第1側面
28a、28b 第2側面
34a、34b 第3側面
4 accommodating
Claims (8)
電磁波の浸入を抑制する第1平板状部材(23)が折り曲げられたことによって第1上面(24)の両側に互いに対向する一組の第1側面(25a、25b)が形成された第1板部(21)と、電磁波の浸入を抑制する第2平板状部材(26)が折り曲げられたことによって第2上面(27)の両側に互いに対向する一組の第2側面(28a、28b)が形成された第2板部(22)と、を有する第1磁気シールド部(20)と、
電磁波の浸入を抑制する第3平板状部材(32)が折り曲げられたことによって第3上面(33)の両側に互いに対向する一組の第3側面(34a、34b)が形成された第3板部(31)を複数有する第2磁気シールド部(30)と、
を備え、
前記第1磁気シールド部(20)は、前記第1上面(24)と前記第2上面(27)とが互いに接触すると共に、前記第1側面(25a、25b)と前記第2側面(28a、28b)とが互いに隣り合うように、前記第1板部(21)と前記第2板部(22)とが重ねられており、
前記第2磁気シールド部(30)は、前記複数の第3板部(31)の前記第3上面(33)が互いに接触すると共に前記第3側面(34a、34b)が互いに接触するように、前記複数の第3板部(31)が重ねられており、
さらに、前記収容空間(4)は、前記第3上面(33)が前記第1上面(24)及び前記第2上面(27)のうち前記第3上面(33)側と対向すると共に、前記第3側面(34a、34b)が前記第1側面(25a、25b)及び前記第2側面(28a、28b)のうちのいずれか一方と隣り合うように、前記第1磁気シールド部(20)と前記第2磁気シールド部(30)とが組み合わされて形成されることを特徴とする電流センサ用の磁気シールド体。 A magnetic shield for a current sensor that forms a housing space (4) in which a current sensor including a magnetoresistive element (12) for detecting a current to be measured is housed,
A first plate in which a pair of first side surfaces (25a, 25b) facing each other is formed on both sides of the first upper surface (24) by bending the first flat plate member (23) that suppresses the intrusion of electromagnetic waves. A pair of second side surfaces (28a, 28b) facing each other on both sides of the second upper surface (27) by bending the portion (21) and the second flat plate-like member (26) that suppresses intrusion of electromagnetic waves. A first magnetic shield part (20) having a formed second plate part (22);
A third plate in which a pair of third side surfaces (34a, 34b) facing each other is formed on both sides of the third upper surface (33) by bending the third flat plate-like member (32) that suppresses intrusion of electromagnetic waves. A second magnetic shield part (30) having a plurality of parts (31);
With
The first magnetic shield part (20) has the first upper surface (24) and the second upper surface (27) in contact with each other, and the first side surface (25a, 25b) and the second side surface (28a, 28b) are adjacent to each other, the first plate portion (21) and the second plate portion (22) are overlapped,
The second magnetic shield part (30) is configured such that the third upper surfaces (33) of the plurality of third plate parts (31) are in contact with each other and the third side surfaces (34a, 34b) are in contact with each other. The plurality of third plate portions (31) are stacked,
Further, in the accommodation space (4), the third upper surface (33) faces the third upper surface (33) side of the first upper surface (24) and the second upper surface (27), and The first magnetic shield part (20) and the three side surfaces (34a, 34b) are adjacent to one of the first side surface (25a, 25b) and the second side surface (28a, 28b). A magnetic shield for a current sensor, wherein the magnetic shield is formed in combination with a second magnetic shield (30).
前記一組の第2側面(28a、28b)は、前記第2上面(27)の両側に互いに平行に対向しており、
前記一組の第3側面(34a、34b)は、前記第3上面(33)の両側に互いに平行に対向しており、
前記第1磁気シールド部(20)は、前記第1上面(24)と前記第2上面(27)とが互いに平行に接触すると共に、前記第1側面(25a、25b)と前記第2側面(28a、28b)とが互いに垂直になるように、前記第1板部(21)と前記第2板部(22)とが重ねられており、
前記第2磁気シールド部(30)は、前記複数の第3板部(31)の前記第3上面(33)が互いに平行に接触すると共に前記第3側面(34a、34b)が互いに平行に接触するように、前記複数の第3板部(31)が重ねられており、
さらに、前記収容空間(4)は、前記第3上面(33)が前記第1上面(24)及び前記第2上面(27)と互いに平行になると共に、前記第3側面(34a、34b)が前記第1側面(25a、25b)及び前記第2側面(28a、28b)のうちのいずれか一方と平行になるように、前記第1磁気シールド部(20)と前記第2磁気シールド部(30)とが組み合わされて形成されることを特徴とする請求項1に記載の電流センサ用の磁気シールド体。 The pair of first side surfaces (25a, 25b) face each other in parallel on both sides of the first upper surface (24),
The pair of second side surfaces (28a, 28b) face each other in parallel on both sides of the second upper surface (27),
The pair of third side surfaces (34a, 34b) face each other in parallel on both sides of the third upper surface (33),
The first magnetic shield part (20) has the first upper surface (24) and the second upper surface (27) in parallel contact with each other, and the first side surface (25a, 25b) and the second side surface ( 28a, 28b) and the first plate portion (21) and the second plate portion (22) are overlapped so that they are perpendicular to each other,
In the second magnetic shield part (30), the third upper surfaces (33) of the plurality of third plate parts (31) contact each other in parallel and the third side surfaces (34a, 34b) contact each other in parallel. The plurality of third plate portions (31) are stacked,
Further, the accommodation space (4) has the third upper surface (33) parallel to the first upper surface (24) and the second upper surface (27), and the third side surfaces (34a, 34b). The first magnetic shield part (20) and the second magnetic shield part (30) are parallel to any one of the first side face (25a, 25b) and the second side face (28a, 28b). And the magnetic shield body for a current sensor according to claim 1.
前記第1磁気シールド部(20)及び前記第2磁気シールド部(30)は、前記第1上面(24)に垂直な方向における前記収容空間(4)の高さをhとすると、前記磁気抵抗素子(12)の検出面(12a)が前記第1上面(24)と平行になると共にh/2の高さに配置され、さらに、前記磁気抵抗素子(12)の検出面(12a)の中心位置(12b)が前記第1上面(24)に垂直な方向において前記収容空間(4)のうち前記第1上面(24)と平行な面の中心位置(41)と一致するように配置されるように、組み合わされることを特徴とする請求項1または2に記載の電流センサ用の磁気シールド体。 The magnetoresistive element (12) has a detection surface (12a) for detecting a change in a magnetic field generated in the accommodation space (4) when the current to be measured flows.
The first magnetic shield part (20) and the second magnetic shield part (30) have the magnetoresistance when the height of the accommodating space (4) in the direction perpendicular to the first upper surface (24) is h. The detection surface (12a) of the element (12) is parallel to the first upper surface (24) and is disposed at a height of h / 2, and further the center of the detection surface (12a) of the magnetoresistive element (12). The position (12b) is arranged so as to coincide with the center position (41) of the plane parallel to the first upper surface (24) in the accommodation space (4) in the direction perpendicular to the first upper surface (24). The magnetic shield for a current sensor according to claim 1 or 2, wherein the magnetic shield is combined.
前記第2磁気シールド部(30)は、前記磁気抵抗素子(12)が受ける磁界の強さに応じて前記第3板部(31)の数が決定されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の電流センサ用の磁気シールド体。 In the first magnetic shield part (20), the number of the first plate parts (21) is determined according to the strength of the magnetic field received by the magnetoresistive element (12), and the second plate part (22). ) Is determined,
The number of the third plate portions (31) of the second magnetic shield portion (30) is determined according to the strength of the magnetic field received by the magnetoresistive element (12). 8. A magnetic shield for a current sensor according to any one of 7 above.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013075804A JP5900402B2 (en) | 2013-04-01 | 2013-04-01 | Magnetic shield for current sensor |
DE112014001790.6T DE112014001790B4 (en) | 2013-04-01 | 2014-03-21 | Magnetic shield body for a current transmitter and current transmitter device |
PCT/JP2014/001657 WO2014162687A1 (en) | 2013-04-01 | 2014-03-21 | Magnetic shield body for current sensor, and current sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013075804A JP5900402B2 (en) | 2013-04-01 | 2013-04-01 | Magnetic shield for current sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014202480A true JP2014202480A (en) | 2014-10-27 |
JP5900402B2 JP5900402B2 (en) | 2016-04-06 |
Family
ID=51658001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013075804A Active JP5900402B2 (en) | 2013-04-01 | 2013-04-01 | Magnetic shield for current sensor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5900402B2 (en) |
DE (1) | DE112014001790B4 (en) |
WO (1) | WO2014162687A1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017078577A (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | 株式会社デンソー | Electric current sensor |
WO2018092404A1 (en) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 株式会社デンソー | Current sensor device |
JP2019138807A (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | アルプスアルパイン株式会社 | Magnetic sensor and current sensor |
CN111936872A (en) * | 2018-03-20 | 2020-11-13 | 株式会社电装 | Current sensor |
JP2022076722A (en) * | 2020-11-10 | 2022-05-20 | Tdk株式会社 | Current sensor and electric controller |
WO2023209967A1 (en) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 三菱電機株式会社 | Current sensor device, current sensor device array, and power converting device |
WO2024095585A1 (en) * | 2022-11-02 | 2024-05-10 | アルプスアルパイン株式会社 | Current sensor |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101871214B1 (en) * | 2016-08-19 | 2018-06-27 | 부산대학교 산학협력단 | Shield structure and current sensors |
CN112119316A (en) | 2017-10-02 | 2020-12-22 | Abb瑞士股份有限公司 | Flux absorber for power line equipment |
JP6973221B2 (en) * | 2018-03-20 | 2021-11-24 | 株式会社デンソー | Current sensor |
JP7087512B2 (en) | 2018-03-20 | 2022-06-21 | 株式会社デンソー | Current sensor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04169881A (en) * | 1990-11-02 | 1992-06-17 | Fujitsu Ten Ltd | Magnetic shield structure of magnetic sensor |
JP2001281270A (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Split type current detector |
JP2009036579A (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Alps Electric Co Ltd | Magnetometric sensor package |
-
2013
- 2013-04-01 JP JP2013075804A patent/JP5900402B2/en active Active
-
2014
- 2014-03-21 WO PCT/JP2014/001657 patent/WO2014162687A1/en active Application Filing
- 2014-03-21 DE DE112014001790.6T patent/DE112014001790B4/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04169881A (en) * | 1990-11-02 | 1992-06-17 | Fujitsu Ten Ltd | Magnetic shield structure of magnetic sensor |
JP2001281270A (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Split type current detector |
JP2009036579A (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Alps Electric Co Ltd | Magnetometric sensor package |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017078577A (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | 株式会社デンソー | Electric current sensor |
WO2018092404A1 (en) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 株式会社デンソー | Current sensor device |
JP2018081026A (en) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 株式会社デンソー | Current sensor device |
US10969410B2 (en) | 2016-11-17 | 2021-04-06 | Denso Corporation | Current sensor device |
JP2019138807A (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | アルプスアルパイン株式会社 | Magnetic sensor and current sensor |
JP7057680B2 (en) | 2018-02-13 | 2022-04-20 | アルプスアルパイン株式会社 | Magnetic sensor and current sensor |
CN111936872A (en) * | 2018-03-20 | 2020-11-13 | 株式会社电装 | Current sensor |
JP2022076722A (en) * | 2020-11-10 | 2022-05-20 | Tdk株式会社 | Current sensor and electric controller |
JP7367657B2 (en) | 2020-11-10 | 2023-10-24 | Tdk株式会社 | Current sensor and electrical control device |
WO2023209967A1 (en) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 三菱電機株式会社 | Current sensor device, current sensor device array, and power converting device |
WO2024095585A1 (en) * | 2022-11-02 | 2024-05-10 | アルプスアルパイン株式会社 | Current sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5900402B2 (en) | 2016-04-06 |
DE112014001790B4 (en) | 2018-09-13 |
DE112014001790T5 (en) | 2016-01-21 |
WO2014162687A1 (en) | 2014-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5900402B2 (en) | Magnetic shield for current sensor | |
JP6512061B2 (en) | Current sensor | |
US10184960B2 (en) | Current sensor | |
JP6119296B2 (en) | Current sensor | |
US10274523B2 (en) | Current sensor including a first current sensor and a second current sensor unit | |
JP6536544B2 (en) | Current sensor | |
JP2017187300A (en) | Current sensor | |
JP6504260B2 (en) | Current sensor and power converter including the same | |
JP2016200436A (en) | Current sensor | |
JP2018096794A (en) | Current sensor | |
JP2016148620A (en) | Current sensor | |
JP2013142623A (en) | Current sensor | |
WO2016203781A1 (en) | Current sensor | |
JP6536553B2 (en) | Current sensor | |
JP2015141121A (en) | magnetic sensor | |
JP2014006181A (en) | Current sensor | |
JP6032534B2 (en) | Magnetic shield and current detector provided with the same | |
JP2007232616A (en) | Magnetic sensor | |
WO2021070833A1 (en) | Magnetic sensor and current detection device comprising same | |
JP6237525B2 (en) | Current sensor | |
JP2017215143A (en) | Current detector | |
JP2014174042A (en) | Current sensor | |
JP2019007935A (en) | Current sensor | |
JP3192500U (en) | Current sensor | |
US20200018804A1 (en) | Electric current sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150521 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160209 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160222 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5900402 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |