JP2015152378A - 零磁束制御型電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】発熱による電子部品の劣化や損傷を回避する。【解決手段】磁気コア２、ホール素子３、ホール素子３にバイアス電流Ｉｂを供給するバイアス電源４、コイル６、コイル６に負帰還電流Ｉ２を出力する負帰還電流生成部７、負帰還電流Ｉ２を検出電圧Ｖ２に変換して出力する終端抵抗８、バイアス電流Ｉｂのホール素子３への供給・供給停止を切り換えるスイッチ５、周囲温度Ｔｉｎを検出する温度検出部１２、および処理部１５を備え、処理部１５は、温度検出部１２で検出される周囲温度Ｔｉｎが基準温度以上のときにスイッチ５に対する制御を実行してバイアス電流Ｉｂのホール素子３への供給を停止させる保護処理を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、零磁束制御型（ゼロフラックス型）電流センサに関するものである。

この種の電流センサとして、本願出願人は下記特許文献１に開示されている電流センサを既に提案している。この電流センサは、磁気コア、磁電変換素子（ホール素子）、負帰還コイル、電源部、電流生成部、および電流電圧変換部を備え、零磁束制御型（ゼロフラックス型）の電流センサとして構成されて、磁気コアに挿通された被測定電線に流れる測定電流を検出する。

この場合、ホール素子は、一対の電流入力端子および一対の電圧出力端子を備え、電源部から一対の電流入力端子に制御用の直流定電流（バイアス電流）が供給された状態で作動する。また、ホール素子は、この作動状態において、磁気コアの内部に発生する磁束を検出して、磁束密度に応じた電圧値の出力電圧を一対の電圧出力端子間から出力する。電流生成部は、ホール素子から出力電圧を入力すると共に、この出力電圧に基づいて負帰還電流を生成して、磁気コアに巻回された負帰還コイルの一端部に供給する。この場合、電流生成部は、ホール素子から出力される出力電圧がゼロボルトになるように、つまり、ホール素子において検出される磁気コアの内部に発生している磁束の磁束密度がゼロになるように、負帰還電流の電流値を制御する。

電流電圧変換部は、例えば、負帰還コイルの他端部とグランド電位との間に接続された終端抵抗で構成されて、負帰還電流を電圧に変換して検出電圧として出力する。この検出電圧の電圧値は、負帰還電流の電流値に比例する。このため、この電流センサでは、検出電圧の電圧値に基づいて、被測定電線に流れる測定電流を検出することが可能になっている。

特開２０１３−８３５５２号公報（第４−５頁、第１図）

ところで、この種の零磁束制御型電流センサでは、被測定電線に流れる測定電流の周波数成分のうちの直流から所定の周波数（クロスオーバー周波数）までの周波数成分については、ホール素子が検出して出力電圧として電流生成部に出力し、電流生成部がこの出力電圧の電圧値に応じた電流値の負帰還電流を生成して負帰還コイルに供給することで検出する。一方、所定の周波数以上の周波数成分については、負帰還コイルがカレントトランス（ＣＴ）として機能して検出する。

ところが、上記の零磁束制御型電流センサには、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、この零磁束制御型電流センサでは、測定電流の周波数成分が不定のため、動作中は、電源部からホール素子に直流定電流を供給し続けてホール素子を作動状態に維持している。これにより、負帰還電流も測定電流に比例した大きさで流れ続けるため、負帰還電流の経路に配設されている各部品に関して、負帰還電流が各部品についての定格電流を超えたり、負帰還電流を生成しているときや負帰還電流が流れているときに発生する熱によって各部品の温度が定格温度を超えたりすることがある。したがって、零磁束制御型電流センサを誤って長時間作動させ続けたときには、この負帰還電流が負帰還コイル（コイルを形成する線材）の定格電流を超えたり、この負帰還電流を常時生成して出力する電流生成部、および電流生成部から負帰還電流が常時供給される終端抵抗がそれぞれ発熱し、この発熱により、これらの部品の温度が自らの定格温度を超えたり、この部品と共に電流センサ内（電流センサのケース内）に配設されている他の電子部品が劣化したり損傷したりするという改善すべき課題が存在している。

この課題を改善するため、例えば、負帰還電流が予め設定された電流値以上にならないように負帰還電流を制限する電流制限回路（過電流保護回路）を、負帰還コイルと終端抵抗との間に配設する構成を採用することも考えられる。しかしながら、このような回路をこの位置に配設したときには零磁束制御型電流センサの周波数特性に悪影響を及ぼすことがあり、好ましくない。

本発明は、かかる課題を改善すべくなされたものであり、発熱による電子部品の劣化や損傷を回避し得る零磁束制御型電流センサを提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の零磁束制御型電流センサは、内部に測定対象が挿通される磁気コアと、当該磁気コアに配置された磁電変換素子と、当該磁電変換素子に作動用電流を供給する電源部と、前記磁気コアに巻回された負帰還コイルと、前記磁電変換素子の出力電圧に基づいて前記負帰還コイルに前記磁気コア内の磁束を打ち消す負帰還電流を出力する負帰還電流生成部と、前記負帰還コイルに接続されて前記負帰還電流を電圧に変換してセンサ出力として出力する電流電圧変換部とを備えている零磁束制御型電流センサであって、前記作動用電流の前記磁電変換素子への供給・供給停止を切り換えるスイッチと、少なくとも前記負帰還電流生成部および前記電流電圧変換部のいずれかに関する温度を検出する温度検出部と、処理部とを備え、前記処理部は、前記温度検出部で検出される前記温度が予め規定された基準温度以上のときに前記スイッチに対する制御を実行して前記作動用電流の前記磁電変換素子への供給を停止させる保護処理を実行する。

また、請求項２記載の零磁束制御型電流センサは、内部に測定対象が挿通される磁気コアと、当該磁気コアに配置された磁電変換素子と、当該磁電変換素子に作動用電流を供給する電源部と、前記磁気コアに巻回された負帰還コイルと、前記磁電変換素子の出力電圧に基づいて前記負帰還コイルに前記磁気コア内の磁束を打ち消す負帰還電流を出力する負帰還電流生成部と、前記負帰還コイルに接続されて前記負帰還電流を電圧に変換してセンサ出力として出力する電流電圧変換部とを備えている零磁束制御型電流センサであって、前記作動用電流の前記磁電変換素子への供給・供給停止を切り換えるスイッチと、前記センサ出力を検出する電圧検出部と、処理部とを備え、前記処理部は、前記電圧検出部で検出される前記センサ出力が予め規定された基準電圧以上のときに前記スイッチに対する制御を実行して前記作動用電流の前記磁電変換素子への供給を停止させる保護処理を実行する。

また、請求項３記載の零磁束制御型電流センサは、請求項１または２記載の零磁束制御型電流センサにおいて、発光動作、発音動作および振動動作のうちの少なくとも１つの動作を報知動作として実行する報知部を備え、前記処理部は、前記保護処理において前記磁電変換素子への前記作動用電流の供給を停止させたときに、前記報知部に対して前記報知動作を実行させる。

また、請求項４記載の零磁束制御型電流センサは、請求項１から３のいずれかに記載の零磁束制御型電流センサにおいて、調整用データを入力すると共に当該調整用データで示される電圧値で調整用電圧を出力するＤ／Ａ変換部と、前記センサ出力を入力すると共に当該センサ出力の電圧値を示す出力データを出力するＡ／Ｄ変換部とを備え、前記負帰還電流生成部は、前記磁電変換素子の前記出力電圧と共に前記調整用電圧を入力して、当該出力電圧および当該調整用電圧に基づいて前記負帰還電流を生成可能に構成され、前記処理部は、前記磁電変換素子への前記作動用電流の供給を停止させたときに、前記Ｄ／Ａ変換部に出力している前記調整用データのデータ値を変更して前記調整用電圧の前記電圧値を調整することにより、前記出力データで示される前記センサ出力の前記電圧値を零ボルトに収束させる電圧調整処理を実行する。

請求項１記載の零磁束制御型電流センサでは、処理部が、温度検出部で検出される負帰還電流生成部および電流電圧変換部のいずれかに関する温度が基準温度以上のときにスイッチに対する制御を実行して作動用電流の磁電変換素子への供給を停止させる保護処理を実行する。

したがって、この零磁束制御型電流センサによれば、温度検出部で検出される温度が基準温度以上のときに磁電変換素子を停止させて磁電変換素子から出力される出力電圧を零ボルトにすることができ、これにより、この零磁束制御型電流センサによれば、負帰還電流生成部で消費される電力を低下させることができると共に、負帰還電流生成部から出力される負帰還電流の電流値を低下させて電流電圧変換部での発熱を抑制することができる結果、負帰還電流生成部および電流電圧変換部のいずれかに関する温度の上昇を抑制することができる。したがって、この零磁束制御型電流センサによれば、負帰還電流生成部および電流電圧変換部のいずれかに関する温度の上昇による電子部品の劣化や損傷を回避することができる。

請求項２記載の零磁束制御型電流センサでは、処理部が、電圧検出部で検出されるセンサ出力が基準電圧以上のときにスイッチに対する制御を実行して作動用電流の磁電変換素子への供給を停止させる保護処理を実行する。

したがって、この零磁束制御型電流センサによれば、センサ出力が基準電圧以上のとき（この状態を継続したときには、負帰還電流生成部および電流電圧変換部の発熱により、負帰還電流生成部および電流電圧変換部に関する温度が近々に基準温度に達することが想定される状態のとき）に磁電変換素子を停止させて磁電変換素子から出力される出力電圧を零ボルトにすることができる。これにより、この零磁束制御型電流センサによれば、負帰還電流生成部で消費される電力を低下させることができると共に、負帰還電流生成部から出力される負帰還電流の電流値を低下させて電流電圧変換部での発熱を抑制することができる結果、負帰還電流生成部および電流電圧変換部のいずれかに関する温度の上昇を抑制することができる。したがって、この零磁束制御型電流センサによれば、負帰還電流生成部および電流電圧変換部のいずれかに関する温度の上昇による電子部品の劣化や損傷を回避することができる。

請求項３記載の零磁束制御型電流センサでは、処理部が、保護処理において磁電変換素子への作動用電流の供給を停止させたときに、報知部に対して報知動作を実行させる。したがって、この零磁束制御型電流センサによれば、オペレータは、発熱やセンサ出力の上昇（つまり、負帰還電流の電流値が上昇）したことに起因して、磁電変換素子が停止状態に移行させられていることを報知部の報知動作により確実に認識することができる。

請求項４記載の零磁束制御型電流センサでは、処理部が、磁電変換素子への作動用電流の供給を停止させたときに、Ｄ／Ａ変換部に出力している調整用データのデータ値を変更して調整用電圧の電圧値を調整することにより、出力データで示されるセンサ出力の電圧値を零ボルトに収束させる。したがって、この零磁束制御型電流センサによれば、磁電変換素子が停止状態に移行するのに伴って、負帰還電流生成部に出力している調整用電圧の電圧値を、磁電変換素子が停止状態のときにセンサ出力を零ボルト（つまり、負帰還電流を零アンペア）にさせ得る第１電圧値に調整（変更）することができるため、負帰還電流生成部や電流電圧変換部での発熱をより一層良好に抑制することができる。

電流センサ１の構成図である。 電流センサ１が実行する零調整処理５０を説明するためのフローチャートである。 電流センサ１の動作を説明するための説明図である。 電流センサ１が実行する異常検出処理６０を説明するためのフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、零磁束制御型電流センサの実施の形態について説明する。

最初に、零磁束制御型電流センサの一例としての図１に示す零磁束制御型電流センサ１（以下、「電流センサ１」ともいう）の構成について説明する。電流センサ１は、一例として、磁気コア２、磁電変換素子３、バイアス電源（電源部）４、スイッチ５、負帰還コイル６（以下、コイル６ともいう）、負帰還電流生成部７、電流電圧変換部８、Ｄ／Ａ変換部９、切替スイッチ１０、Ａ／Ｄ変換部１１、温度検出部１２、報知部１３、操作部１４および処理部１５を備え、零磁束制御型（ゼロフラックス方式）の電流センサとして構成されて、磁気コア２に挿通された測定対象としての測定電路１００に流れる被測定電流Ｉ１を検出して、被測定電流Ｉ１の電流値に電圧値が比例して変化する検出電圧Ｖ２をセンサ出力として出力する。

磁気コア２は、一例として、全体形状が環状であって、基端部（図１中の下端部）を中心として開閉可能な分割型で形成されて、活線状態の測定電路１００をクランプ可能（内部に測定電路１００を挿通可能）に構成されている。なお、磁気コア２については、分割型に限定されず、貫通型（非分割型）とすることもできる。

磁電変換素子３は、本例では一例としてホール素子（以下、「ホール素子３」ともいう）で構成されて、磁気コア２に形成されているギャップ内（またはギャップの近傍）に配設されている。ホール素子３は、バイアス電流Ｉｂが供給されている作動状態において、磁気コア２の内部に発生する磁束を検出して、磁束密度に応じた（具体的には、比例、またはほぼ比例した）電圧値の出力電圧Ｖ１を出力する。この場合、磁気コア２の内部に発生する磁束とは、磁気コア２に挿通された測定電路１００に被測定電流Ｉ１が流れることによって発生する磁束φ１と、コイル６に後述する負帰還電流Ｉ２が流れることによって発生する磁束φ２との差分（φ１−φ２）の磁束である。なお、磁電変換素子３には、ホール素子以外に、フラックスゲート型磁気検出素子などを使用することができる。

バイアス電源４は、ホール素子３を動作させるための作動用電流（以下、バイアス電流ともいう）Ｉｂを出力する。スイッチ５は、一例として２極単投形のスイッチで構成されると共に、ホール素子３とバイアス電源４との間に配設されて、そのオン・オフ状態が処理部１５によって制御されることにより、バイアス電源４からホール素子３へのバイアス電流Ｉｂの供給・供給停止を実行する。

コイル６は、磁気コア２に線材が巻回されることによって形成されている。また、コイル６は、その一端６ａが負帰還電流生成部７の出力端子７ｄに接続され、その他端６ｂが電流電圧変換部８に接続されている。

負帰還電流生成部７は、ホール素子３からの出力電圧Ｖ１を一対の入力端子７ａ，７ｂから入力すると共にＤ／Ａ変換部９から出力される調整用電圧Ｖａｄを調整用端子７ｃから入力し、この出力電圧Ｖ１および調整用電圧Ｖａｄに基づいて負帰還電流Ｉ２を生成して、出力端子７ｄからコイル６の一端６ａに出力する。この場合、負帰還電流生成部７は、このようにホール素子３が作動状態（つまり、電流センサ１の負帰還ループが閉ループ状態）のときに、出力電圧Ｖ１がゼロボルトになるように、つまり、ホール素子３において検出される磁気コア２の内部に発生している磁束（φ１−φ２）の磁束密度がゼロになるように（言い換えれば、磁束φ２で磁束φ１を相殺するように）、負帰還電流Ｉ２の電流値を制御する。

本例では一例として、負帰還電流生成部７は、図１に示すように、差動アンプ（計装アンプ）２１、加算回路２２および電流生成回路２３を備えて構成されて、差動アンプ２１がホール素子３からの出力電圧Ｖ１を入力すると共に増幅して加算回路２２に出力する。また、加算回路２２は、差動アンプ２１から出力される電圧信号と調整用電圧Ｖａｄとを加算して電流生成回路２３に出力する。また、電流生成回路２３は、加算回路２２から入力した電圧信号を負帰還電流Ｉ２に変換して出力する。

ここで、ホール素子３が停止状態（電流センサ１が開ループ状態）のときには、ホール素子３から出力される出力電圧Ｖ１は零ボルトであるのに対して、ホール素子３が作動状態（電流センサ１が閉ループ状態）のときには、出力電圧Ｖ１にホール素子３で発生するオフセット電圧が含まれているため、正確には零ボルトになっていない。したがって、調整用電圧Ｖａｄは、開ループ状態のときと、閉ループ状態でかつ磁気コア２内に測定電路１００が挿通されていない状態のときの両状態において、負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２の電流値が共に零アンペアになるように、開ループ状態のときには第１電圧値Ｖａｄ１に規定され、閉ループ状態のときには第２電圧値Ｖａｄ２（≠第１電圧値Ｖａｄ１）に規定される。

なお、Ｄ／Ａ変換部９から第１電圧値Ｖａｄ１を出力させるために処理部１５がＤ／Ａ変換部９に出力する調整用データＤ１の第１データ値ＤＡ０１と、Ｄ／Ａ変換部９から第２電圧値Ｖａｄ２を出力させるために処理部１５がＤ／Ａ変換部９に出力する調整用データＤ１の第２データ値ＤＡ０２は、処理部１５が、零調整処理を実行して取得してメモリに記憶する。

電流電圧変換部８は、本例では一例として、コイル６の他端６ｂとグランド（零ボルトの基準電位）Ｇとの間に接続された終端抵抗で構成されている（以下、「終端抵抗８」ともいう）。この構成により、終端抵抗８は、コイル６に流れる負帰還電流Ｉ２を検出電圧Ｖ２に変換してセンサ出力として出力する。

Ｄ／Ａ変換部９は、処理部１５から出力される調整用データＤ１を入力すると共に、アナログ信号としての調整用電圧Ｖａｄに変換して出力する。この場合、Ｄ／Ａ変換部９は、調整用電圧Ｖａｄを調整用データＤ１のデータ値で示される電圧値で出力する。

切替スイッチ１０は、一例として１極双投形のスイッチで構成されると共に、終端抵抗８とＡ／Ｄ変換部１１との間に配設されて、その接点状態が処理部１５によって制御されることにより、終端抵抗８から出力される検出電圧Ｖ２とグランドＧの電位のいずれか任意の一方を選択的にモニタ電圧ＶｍとしてＡ／Ｄ変換部１１に出力する。Ａ／Ｄ変換部１１は、電圧検出部として機能して、モニタ電圧Ｖｍを入力すると共に、モニタ電圧Ｖｍの電圧値を示す電圧データ（出力データ）Ｄ２に変換して出力する。

温度検出部１２は、例えば、熱電対、測温抵抗体、温度センサーＩＣなどを用いて構成されている。また、温度検出部１２は、負帰還電流生成部７および終端抵抗８を含む電流センサ１を構成する他の電子部品と共に電流センサ１内に配設されて、電流センサ１の内部温度Ｔｉｎを検出してその温度を示す温度データＤｔｅｍを出力する。本例では、この内部温度Ｔｉｎの一例として、特に発熱する負帰還電流生成部７および終端抵抗８のうちの少なくとも１つの構成要素に関する温度（この構成要素自体の温度およびこの構成要素の周囲温度を含む）を検出する。

報知部１３は、ＬＥＤなどの発光器、ブザーなどの発音器および振動モータなどの振動器のうちの少なくとも１つを有し、処理部１５によって制御されることにより、発光動作、発音動作および振動動作のうちの少なくとも１つの動作を報知動作として開始する。また、報知部１３は、処理部１５によって制御されることにより、実行している報知動作を停止させる。操作部１４は、少なくともリセットキーを有して、このリセットキーが操作されたときには、リセット信号Ｓｒｅを出力する。

処理部１５は、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示せず）を備えて構成されて、図２に示す零調整処理５０および図４に示す異常検出処理６０を実行する。この零調整処理５０では、処理部１５は、後述するように、ホール素子３の停止状態において負帰還電流生成部７に対して負帰還電流Ｉ２の電流値を零アンペアにさせ得る調整用電圧Ｖａｄの電圧値（第１電圧値Ｖａｄ１）を特定し、ホール素子３の作動状態において被測定電流Ｉ１が零アンペアのときに負帰還電流生成部７に対して負帰還電流Ｉ２の電流値を零アンペアにさせ得る調整用電圧Ｖａｄの電圧値（第２電圧値Ｖａｄ２）を特定すると共に設定する。

また、この異常検出処理６０では、処理部１５は、後述するように、電流センサ１についての周囲温度Ｔｉｎの異常な上昇、および検出電圧Ｖ２の異常な上昇（つまり、負帰還電流Ｉ２の異常な上昇）の有無を検出すると共に、これらの異常の少なくとも１つが検出されたときには、ホール素子３の動作を停止させる。また、処理部１５のメモリには、周囲温度Ｔｉｎと比較する基準温度Ｔｒ、および検出電圧Ｖ２と比較する基準電圧Ｖｒを示すデータが予め記憶されている。

この基準温度Ｔｒは、実験やシミュレーションなどで予め求められた電流センサ１において許容される周囲温度Ｔｉｎの上限温度（電子部品の劣化や損傷を回避し得る温度の上限値）である。また、この基準電圧Ｖｒは、実験やシミュレーションなどで予め求められた電流センサ１において許容される検出電圧Ｖ２の上限電圧であり、この検出電圧Ｖ２は、被測定電流Ｉ１を示すものでもあるため、許容される負帰還電流Ｉ２の上限電流に相当する。この上限電圧（上限電流）は、検出電圧Ｖ２がこの上限電圧以上の状態を継続したときには、負帰還電流生成部７および終端抵抗８などの電子部品の発熱により、周囲温度Ｔｉｎが近々に基準温度Ｔｒに達することが想定される電圧（電流）である。

次に、電流センサ１の動作について図面を参照して説明する。

この電流センサ１では、磁気コア２の内部に測定電路１００が挿通されていない状態において、処理部１５が、最初に、図２に示す零調整処理５０を実行することにより、ホール素子３の停止状態（電流センサ１が開ループ状態）において負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２を零アンペアにし得る調整用電圧Ｖａｄの第１電圧値Ｖａｄ１と、ホール素子３の作動状態（電流センサ１が開ループ状態）において負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２を零アンペアにし得る調整用電圧Ｖａｄの第２電圧値Ｖａｄ２とを特定してメモリに記憶する。

この零調整処理５０では、処理部１５は、最初に、零ボルト値検出処理を実行する（ステップ５１）。この零ボルト値検出処理では、処理部１５は、まず、切替スイッチ１０に対する制御を実行して、グランドＧの電圧（零ボルト）をモニタ電圧ＶｍとしてＡ／Ｄ変換部１１に出力させる。Ａ／Ｄ変換部１１は、このモニタ電圧Ｖｍを電圧データＤ２に変換して処理部１５に出力する。この場合、処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部１１から入力した零ボルトを示す電圧データＤ２のデータ値を第０ＡＤデータ値ＡＤ０（零ボルト値を示すデータ値）として取得してメモリに記憶する。次に、処理部１５は、切替スイッチ１０に対する制御を実行して、検出電圧Ｖ２がモニタ電圧ＶｍとしてＡ／Ｄ変換部１１に出力されるように切替スイッチ１０を切り換える。これにより、零ボルト値検出処理が完了する。

次いで、処理部１５は、スイッチ５に対する制御を実行してオフ状態に移行させて、バイアス電源４から磁電変換素子３へのバイアス電流Ｉｂの供給を停止させることにより、ホール素子３の駆動を停止する停止処理を実行する（ステップ５２）。

次いで、処理部１５は、第１調整処理を実行する。この第１調整処理では、処理部１５は、まず、負帰還電流生成部７の１次粗調整を実行する（ステップ５３）。この１次粗調整では、処理部１５は、最初に、ホール素子３の停止状態において、負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２によって終端抵抗８に発生する検出電圧Ｖ２が零ボルトになる調整用電圧Ｖａｄを第１電圧値Ｖａｄ１として特定する。本例では、処理部１５は、Ｄ／Ａ変換部９が第１電圧値Ｖａｄ１の調整用電圧Ｖａｄを出力するための調整用データＤ１のデータ値（１次の第０ＤＡデータ値）ＤＡ０１を零出力データ値として特定する。

具体的には、処理部１５は、Ｄ／Ａ変換部９に出力している調整用データＤ１のデータ値を第１ＤＡデータ値ＤＡ１としたときにＡ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２（この場合、検出電圧Ｖ２を示す電圧データ）を第１ＡＤデータ値ＡＤ１として取得してメモリに記憶する。また、処理部１５は、調整用データＤ１のデータ値を第２ＤＡデータ値ＤＡ２としたときにＡ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２（この場合も、検出電圧Ｖ２を示す電圧データ）を第２ＡＤデータ値ＡＤ２として取得してメモリに記憶する。

この場合、ホール素子３は停止状態のため、ホール素子３から出力される出力電圧Ｖ１は零ボルトであることから、負帰還電流生成部７は、Ｄ／Ａ変換部９から出力される調整用電圧Ｖａｄに負帰還電流生成部７自体が有するオフセット電圧を加算した電圧を負帰還電流Ｉ２に変換して出力する。なお、このオフセット電圧は、温度などの環境条件によって若干変動するものの通常はほぼ一定である。このため、終端抵抗８がこの負帰還電流Ｉ２を変換して出力する検出電圧Ｖ２は、調整用電圧Ｖａｄのみによって変化する電圧である。したがって、Ａ／Ｄ変換部１１から出力されるこの検出電圧Ｖ２を示す電圧データＤ２のデータ値は、処理部１５がＤ／Ａ変換部９に出力する調整用データＤ１のみによって変化するデータ値となっている。

本例の電流センサ１では、Ｄ／Ａ変換部９は、入力される調整用データＤ１をリニアに調整用電圧Ｖａｄに変換し、負帰還電流生成部７は、差動アンプ２１で増幅された出力電圧Ｖ１および調整用電圧Ｖａｄの加算電圧をリニアに負帰還電流Ｉ２に変換し、終端抵抗８は、負帰還電流Ｉ２をリニアに検出電圧Ｖ２に変換し、かつＡ／Ｄ変換部１１は、モニタ電圧Ｖｍ（検出電圧Ｖ２またはグランドＧの電位）をリニアに電圧データＤ２に変換する。このため、ホール素子３が停止状態にあるこの電流センサ１では、図３において一点鎖線で示すグラフ（横軸を調整用データＤ１とし、縦軸を電圧データＤ２とする直交座標系のグラフ）のように、Ｄ／Ａ変換部９に出力される調整用データＤ１とＡ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２とは、電圧データＤ２が調整用データＤ１のデータ値に応じてリニアに変化する関係になっている。

したがって、図３に示すグラフ上に、上記の第１ＤＡデータ値ＤＡ１、および第１ＡＤデータ値ＡＤ１で規定される点Ｐ１、並びに、第２ＤＡデータ値ＤＡ２、および第２ＡＤデータ値ＡＤ２で規定される点Ｐ２をプロットする。また、Ａ／Ｄ変換部１１に入力されるモニタ電圧ＶｍをグランドＧの電位（零ボルト）にしたときにＡ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２のデータ値である第０ＡＤデータ値ＡＤ０と、検出電圧Ｖ２を零ボルトにするための調整用データＤ１のデータ値である第０ＤＡデータ値ＤＡ０１とで規定される点Ｐ０についてもグラフ上にプロットすると、各データ値間には、以下の関係式（１）が成り立つ。
（ＡＤ２−ＡＤ０）：（ＡＤ２−ＡＤ１）
＝（ＤＡ２−ＤＡ０１）：（ＤＡ２−ＤＡ１） ・・・（１）

また、この関係式（１）から下記式（２）に示される第０ＤＡデータ値ＤＡ０１が特定（算出）される。
ＤＡ０１＝ＤＡ２×（ＡＤ０−ＡＤ１）／（ＡＤ２−ＡＤ１）
＋ＤＡ１×（ＡＤ２−ＡＤ０）／（ＡＤ２−ＡＤ１） ・・・（２）

なお、点Ｐ１を規定する第１ＤＡデータ値ＤＡ１、および点Ｐ２を規定する第２ＤＡデータ値ＤＡ２のうちの一方を零として、点Ｐ１，Ｐ２のいずれか一方（例えば、第１ＤＡデータ値ＤＡ１を零として点Ｐ１）をグラフと縦軸との交点Ｐｘ上に規定したときには、このグラフは下記式（３）で表される。
Ｄ２＝Ｄ１×（ＡＤ２−ＡＤ１）／ＤＡ２＋ＡＤ１ ・・・（３）
このため、この式（３）から下記式（４）に示される第０ＤＡデータ値ＤＡ０１が特定（算出）される。
ＤＡ０１＝ＤＡ２×（ＡＤ０−ＡＤ１）／（ＡＤ２−ＡＤ１） ・・・（４）

また、ホール素子３の停止状態では出力電圧Ｖ１は零ボルトであることから、調整用データＤ１のデータ値を零としたときの電圧データＤ２のデータ値（つまり、交点Ｐｘでの電圧データＤ２のデータ値）は、負帰還電流生成部７自体が有するオフセットに起因して負帰還電流Ｉ２に生じる電流成分に起因した電圧成分も含まれている。

この第１調整処理における負帰還電流生成部７の１次粗調整では、処理部１５は、図３において符号Ａで示すように、調整用データＤ１のデータ値を、第０ＤＡデータ値ＤＡ０１を基準として正側（データ値が大きい側）および負側（データ値が小さい側）に交互に周期的に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させながら、第０ＤＡデータ値ＤＡ０１に収束させる。これにより、負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２も調整用データＤ１のデータ値の変化に同期して零アンペアを基準として正側および負側に交互に周期的に変動しながら徐々に変動幅（電流値）が減衰して零アンペアに収束する。また、この結果、終端抵抗８から出力される検出電圧Ｖ２も零ボルトを基準として正側および負側に交互に周期的に変動しながら徐々に変動幅が減衰して零ボルトに収束する。これにより、Ａ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２も、図３において符号Ｂで示すように、第０ＡＤデータ値ＡＤ０を基準として正側および負側に交互に周期的に変動しつつ徐々に変動幅を減衰させながら、第０ＡＤデータ値ＡＤ０に収束する。これにより、負帰還電流生成部７の１次粗調整が完了する。

この１次粗調整のように、特定した第０ＤＡデータ値ＤＡ０１を調整用データＤ１としてＤ／Ａ変換部９に直ちに出力する方法（調整用データＤ１をステップ的に第０ＤＡデータ値ＤＡ０１にする方法）ではなく、調整用データＤ１のデータ値を第０ＤＡデータ値ＤＡ０１を基準として周期的に変動させながら徐々に変動幅（電流値）を減衰させて第０ＤＡデータ値ＤＡ０１に移行させる方法を採用することにより、１次粗調整中での磁気コア２の帯磁を大幅に低減させることが可能になっている。なお、特定した第０ＤＡデータ値ＤＡ０１を調整用データＤ１としてＤ／Ａ変換部９に直ちに出力する方法を採用したとしても、磁気コア２の帯磁が殆ど発生しないか、または帯磁が発生したとしても無視できるレベルである場合には、この方法を採用してもよいのは勿論である。

なお、上記のようにして求めた第０ＤＡデータ値ＤＡ０１は、Ｄ／Ａ変換部９、負帰還電流生成部７、終端抵抗８およびＡ／Ｄ変換部１１がすべて理想的なリニア状態で動作すると仮定したときの値であり、実際には、これらの各構成要素はほぼリニアな状態で動作するという程度であることから、理想的な値（検出電圧Ｖ２を正確にゼロボルトにし得る値）からは若干ずれた値となっている。

次いで、処理部１５は、第１調整処理において、負帰還電流生成部７の１次微調整を実行する（ステップ５４）。この１次微調整では、処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２をモニタしつつ、Ｄ／Ａ変換部９に出力する調整用データＤ１のデータ値を微調整することにより、電圧データＤ２で示される検出電圧Ｖ２が零ボルトになる調整用データＤ１のデータ値を特定し、この特定したデータ値を第１電圧データ値Ｄａｄ１として記憶する（第１電圧データ値Ｄａｄ１に対応する調整用電圧Ｖａｄの第１電圧値Ｖａｄ１を記憶してもよい）。これにより、ホール素子３の停止状態（開ループ状態）において負帰還電流Ｉ２を零アンペアにし得る第１電圧データ値Ｄａｄ１（第１電圧値Ｖａｄ１）を求める第１調整処理が完了する。

続いて、処理部１５は、消磁処理を実行する（ステップ５５）。この消磁処理では、処理部１５は、第１調整処理の１次微調整において特定した第１電圧データ値Ｄａｄ１を基準として正側および負側に交互に周期的に変化させつつ徐々に第１電圧データ値Ｄａｄ１に収束させることで、Ｄ／Ａ変換部９から負帰還電流生成部７に出力される調整用電圧Ｖａｄの電圧値を第１電圧値Ｖａｄ１を基準として正側および負側に交互に周期的に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させて第１電圧値Ｖａｄ１に収束させる。これにより、負帰還電流生成部７は負帰還電流Ｉ２の電流値を零アンペアを中心として正側および負側に交互に周期的に変化させつつ徐々に零アンペアに収束させるため、磁気コア２は、このような負帰還電流Ｉ２がコイル６を流れることによって磁気コア２内に発生する磁束φ２（向きが周期的に反転しつつ大きさが徐々に減衰して最終的に零になる磁束）によって消磁される。

次いで、処理部１５は、スイッチ５に対する制御を実行してオン状態に移行させて、バイアス電源４から磁電変換素子３へのバイアス電流Ｉｂの供給を開始させることにより、ホール素子３の駆動を開始する（ステップ５６）。また、処理部１５は、ホール素子３の駆動を開始してから極めて短い時間内に（閉ループ状態になったら直ちに）に、第１電圧データ値Ｄａｄ１の調整用データＤ１をＤ／Ａ変換部９に出力して、Ｄ／Ａ変換部９から負帰還電流生成部７に対して第１電圧値Ｖａｄ１の調整用電圧Ｖａｄの出力を開始させる（ステップ５７）。なお、ステップ５７では、処理部１５は、Ｄ／Ａ変換部９に出力する調整用データＤ１の初期値として、第１電圧データ値Ｄａｄ１を用いているが、Ｄ／Ａ変換部９に使用しているＤ／Ａ変換器が調整用電圧Ｖａｄとして零ボルトを出力するカタログ値を用いることもできる。

この場合、ホール素子３は、バイアス電流Ｉｂの供給を受けて作動を開始し、出力電圧Ｖ１の出力を開始する。これにより、電流センサ１の負帰還ループが閉状態に移行する（閉ループ状態になる）。このときの出力電圧Ｖ１は、磁気コア２の内部には測定電路１００が挿通されていない状態であり、また磁気コア２が帯磁していない状態であるものの、ホール素子３のオフセット分を含むことから、零ボルトに近い電圧値ではあるが、正確な零ボルトにはなっていない。

また、負帰還電流生成部７には、閉ループ状態のときに負帰還電流Ｉ２の電流値を零アンペアにし得る調整用電圧Ｖａｄとは若干異なるものの、ホール素子３の停止状態のとき（つまり、出力電圧Ｖ１が零ボルトで、かつ電流センサ１の負帰還ループが開状態（開ループ状態）のとき）に負帰還電流Ｉ２の電流値を零アンペアにする第１電圧値Ｖａｄ１の調整用電圧ＶａｄがＤ／Ａ変換部９から出力されている。

このため、ホール素子３を停止状態から作動状態に移行させたときの負帰還電流生成部７から出力されている負帰還電流Ｉ２の電流値の変化量は小さく、この負帰還電流Ｉ２がコイル６を流れることによって磁気コア２内に発生する磁束φ２の変化量も小さいことから、ホール素子３を停止状態から作動状態に移行させること（閉ループ状態に移行すること）による磁気コア２の帯磁は生じるが、その帯磁量は小さいものとなっている。

続いて、処理部１５は、第２調整処理を実行する。この第２調整処理では、処理部１５は、まず、負帰還電流生成部７の２次粗調整を実行する（ステップ５８）。この２次粗調整では、処理部１５は、最初に、ホール素子３の作動状態において、負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２によって終端抵抗８に発生する検出電圧Ｖ２が零ボルト（つまり、負帰還電流Ｉ２が零アンペア）になる調整用電圧Ｖａｄを第２電圧値Ｖａｄ２として特定する。本例では、処理部１５は、Ｄ／Ａ変換部９が第２電圧値Ｖａｄ２の調整用電圧Ｖａｄを出力するための調整用データＤ１のデータ値（２次の第０ＤＡデータ値）ＤＡ０２を零出力データ値として特定する。

具体的には、処理部１５は、ステップ５３のときと同様にして、Ｄ／Ａ変換部９に出力している調整用データＤ１のデータ値を第１ＤＡデータ値ＤＡ１（ステップ５３でのデータ値と同じでもよいし、異なっていてもよい）としたときにＡ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２を第１ＡＤデータ値ＡＤ１として取得してメモリに記憶する。また、処理部１５は、調整用データＤ１のデータ値を第２ＤＡデータ値ＤＡ２（ステップ５３でのデータ値と同じでもよいし、異なっていてもよい）としたときにＡ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２を第２ＡＤデータ値ＡＤ２として取得してメモリに記憶する。

この場合、磁気コア２の内部に測定電路１００が挿通されていない状態であるが、ホール素子３のオフセットに起因して、作動状態のホール素子３は、零ボルトに近い電圧値ではあるものの正確な零ボルトではない出力電圧Ｖ１を出力する。負帰還電流生成部７は、この出力電圧Ｖ１とＤ／Ａ変換部９から出力される調整用電圧Ｖａｄとの加算電圧に、負帰還電流生成部７自体が有するオフセット電圧を加算した電圧を負帰還電流Ｉ２に変換して出力する。なお、磁気コア２の内部に測定電路１００が挿通されていない状態では出力電圧Ｖ１は一定であり、また負帰還電流生成部７自体が有するオフセット電圧も一定である。このため、負帰還電流Ｉ２、ひいては終端抵抗８がこの負帰還電流Ｉ２を変換して出力する検出電圧Ｖ２は、調整用電圧Ｖａｄのみによって変化する電圧である。これにより、Ａ／Ｄ変換部１１から出力されるこの検出電圧Ｖ２を示す電圧データＤ２のデータ値は、処理部１５がＤ／Ａ変換部９に出力する調整用データＤ１のみによって変化するデータ値となっている。

したがって、ステップ５３のときと同様にして、図３に示すグラフ上に、上記の第１ＤＡデータ値ＤＡ１および第１ＡＤデータ値ＡＤ１で規定される点Ｐ１、および第２ＤＡデータ値ＤＡ２および第２ＡＤデータ値ＡＤ２で規定される点Ｐ２をプロットする。また、Ａ／Ｄ変換部１１に入力されるモニタ電圧ＶｍをグランドＧの電位（零ボルト）にしたときにＡ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２のデータ値である第０ＡＤデータ値ＡＤ０と、検出電圧Ｖ２を零ボルトにするための調整用データＤ１のデータ値である２次の第０ＤＡデータ値ＤＡ０２とで規定される点Ｐ０についてもグラフ上にプロットすると、以下の関係式（５）が成り立つ。
（ＡＤ２−ＡＤ０）：（ＡＤ２−ＡＤ１）
＝（ＤＡ２−ＤＡ０２）：（ＤＡ２−ＤＡ１） ・・・（５）

また、この関係式（５）から下記式（６）に示される第０ＤＡデータ値ＤＡ０２が特定（算出）される。
ＤＡ０２＝ＤＡ２×（ＡＤ０−ＡＤ１）／（ＡＤ２−ＡＤ１）
＋ＤＡ１×（ＡＤ２−ＡＤ０）／（ＡＤ２−ＡＤ１） ・・・（６）

なお、点Ｐ１を規定する第１ＤＡデータ値ＤＡ１、および点Ｐ２を規定する第２ＤＡデータ値ＤＡ２のうちの一方を零として、点Ｐ１，Ｐ２のいずれか一方（例えば、第１ＤＡデータ値ＤＡ１を零として点Ｐ１）をグラフと縦軸との交点Ｐｘ上に規定したときには、このグラフは下記式（７）で表される。
Ｄ２＝Ｄ１×（ＡＤ２−ＡＤ１）／ＤＡ２＋ＡＤ１ ・・・（７）
このため、この式（７）から下記式（８）に示される第０ＤＡデータ値ＤＡ０２が特定（算出）される。
ＤＡ０２＝ＤＡ２×（ＡＤ０−ＡＤ１）／（ＡＤ２−ＡＤ１） ・・・（８）

この場合の図３に示すグラフ上の交点Ｐｘでの電圧データＤ２のデータ値は、ホール素子３自体が有するオフセットおよび負帰還電流生成部７自体が有するオフセットに起因して負帰還電流Ｉ２に生じる電流成分に起因した電圧成分も含まれている。

この第２調整処理における負帰還電流生成部７の２次粗調整では、処理部１５は、図３において符号Ａで示すように、調整用データＤ１のデータ値を、第０ＤＡデータ値ＤＡ０２を基準として正側（データ値が大きい側）および負側（データ値が小さい側）に交互に周期的に変動させつつ徐々に変動幅を減衰させながら、第０ＤＡデータ値ＤＡ０２に移行させる。これにより、負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２も調整用データＤ１のデータ値の変化に同期して零アンペアを基準として正側および負側に交互に周期的に変動しながら徐々に変動幅（電流値）が減衰して零アンペアに移行する。また、この結果、終端抵抗８から出力される検出電圧Ｖ２も零ボルトを基準として正側および負側に交互に周期的に変動しながら徐々に変動幅が減衰して零ボルトに移行する。これにより、Ａ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２も、図３において符号Ｂで示すように、第０ＡＤデータ値ＡＤ０を基準として正側および負側に交互に周期的に変動しつつ徐々に変動幅を減衰させながら、第０ＡＤデータ値ＡＤ０に移行する。これにより、第２調整処理における負帰還電流生成部７の２次粗調整が完了する。

この２次粗調整においても、上記した１次粗調整のときと同様にして、特定した第０ＤＡデータ値ＤＡ０２を調整用データＤ１としてＤ／Ａ変換部９に直ちに出力する方法ではなく、調整用データＤ１のデータ値を第０ＤＡデータ値ＤＡ０２を基準として周期的に変動させながら徐々に変動幅を減衰させて第０ＤＡデータ値ＤＡ０２に移行させる方法を採用することにより、２次粗調整中での磁気コア２の帯磁を大幅に低減させることが可能になっている。なお、特定した第０ＤＡデータ値ＤＡ０２を調整用データＤ１としてＤ／Ａ変換部９に直ちに出力する方法を採用したとしても、磁気コア２の帯磁が殆ど発生しないか、または帯磁が発生したとしても無視できるレベルである場合には、この方法を採用してもよいのは勿論である。

なお、上記のようにして求めた第０ＤＡデータ値ＤＡ０２は、Ｄ／Ａ変換部９、負帰還電流生成部７、終端抵抗８およびＡ／Ｄ変換部１１がすべて理想的なリニア状態で動作すると仮定したときの値であり、実際には、これらの各構成要素はほぼリニアな状態で動作するという程度であることから、理想的な値（検出電圧Ｖ２を正確に零ボルトにし得る値）からは若干ずれた値となっている。

次いで、処理部１５は、第２調整処理において、負帰還電流生成部７の２次微調整を実行する（ステップ５９）。この２次微調整では、処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２をモニタしつつ、Ｄ／Ａ変換部９に出力する調整用データＤ１のデータ値を微調整することにより、電圧データＤ２で示される検出電圧Ｖ２が正確に零ボルトになる調整用データＤ１のデータ値を特定し、この特定したデータ値を第２電圧データ値Ｄａｄ２として記憶する（第２電圧データ値Ｄａｄ２に対応する調整用電圧Ｖａｄの第２電圧値Ｖａｄ２を記憶してもよい）。これにより、ホール素子３の作動状態（閉ループ）において負帰還電流Ｉ２を零アンペアにし得る第２電圧データ値Ｄａｄ２（第２電圧値Ｖａｄ２）を求める第２調整処理が完了する。また、これにより、上記した第１電圧データ値Ｄａｄ１（開ループ状態のときに検出電圧Ｖ２を零ボルトにし得るＤ／Ａ変換部９への調整用データＤ１のデータ値）、および第２電圧データ値Ｄａｄ２（閉ループ状態のときに検出電圧Ｖ２を零ボルトにし得るＤ／Ａ変換部９への調整用データＤ１のデータ値）を求めるための零調整処理が完了する。

このようにして、上記の第１電圧データ値Ｄａｄ１および第２電圧データ値Ｄａｄ２を記憶した状態の電流センサ１では、処理部１５は、磁気コア２の内部に挿通された測定電路１００に流れる被測定電流Ｉ１の測定状態では、ホール素子３自体および負帰還電流生成部７自体が有する各オフセットに起因して負帰還電流Ｉ２に生じる電流を打ち消すために、メモリに記憶されている第２電圧データ値Ｄａｄ２を読み出してＤ／Ａ変換部９に出力する。これにより、電流センサ１は、ホール素子３自体および負帰還電流生成部７自体が有する各オフセットに影響を受けることなく、測定電路１００に流れる被測定電流Ｉ１を正確に検出して、検出電圧Ｖ２に正確に変換して出力すること（被測定電流Ｉ１を測定すること）が可能になっている。

また、処理部１５は、被測定電流Ｉ１を検出している状態において、図４に示す異常検出処理６０を実行する。

この異常検出処理６０では、処理部１５は、まず、温度検出部１２から出力される温度データＤｔｅｍを取得すると共に、この温度データＤｔｅｍに基づいて内部温度Ｔｉｎを検出する（ステップ６１）。また、処理部１５は、検出した内部温度Ｔｉｎと予め規定された基準温度Ｔｒとを比較して、内部温度Ｔｉｎが基準温度Ｔｒ以上になっているか否かを判別する（ステップ６２）。なお、各ステップ６１，６２での周囲温度Ｔｉｎを検出する処理、および周囲温度Ｔｉｎと基準温度Ｔｒとを比較する処理は、後述するステップ６５でのホール素子３へのバイアス電流Ｉｂの供給を停止する処理と相まって、保護処理の１つとしての温度保護処理を構成する。

このステップ６２での判別の結果、内部温度Ｔｉｎが基準温度Ｔｒ未満のときには、処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部１１から出力される電圧データＤ２を取得すると共に、この電圧データＤ２に基づいて検出電圧Ｖ２を検出する（ステップ６３）。また、処理部１５は、検出した検出電圧Ｖ２と予め規定された基準電圧Ｖｒとを比較して、検出電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｒ以上になっているか否かを判別する（ステップ６４）。なお、各ステップ６３，６４での検出電圧Ｖ２を検出する処理、および検出電圧Ｖ２と基準電圧Ｖｒとを比較する処理は、後述するステップ６５でのホール素子３へのバイアス電流Ｉｂの供給を停止する処理と相まって、保護処理の１つとしての電圧保護処理を構成する。

処理部１５は、上記したステップ６１〜ステップ６４での各処理を繰り返し実行しつつ、ステップ６２において内部温度Ｔｉｎが基準温度Ｔｒ以上になっていると判別したとき、またはステップ６４において検出電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｒ以上になっていると判別したときには、スイッチ５に対する制御を実行してオフ状態に移行させて、バイアス電源４からホール素子３へのバイアス電流Ｉｂの供給を停止させることにより、ホール素子３の駆動を停止する（ステップ６５）。

この場合、内部温度Ｔｉｎが基準温度Ｔｒ以上になっている状態は、内部温度Ｔｉｎが、許容される周囲温度Ｔｉｎの上限温度以上になっている状態である。また、検出電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｒ以上になっている状態（つまり、負帰還電流Ｉ２が基準電圧Ｖｒに対応する電流以上になっている状態）は、この状態を放置したときには、負帰還電流生成部７や終端抵抗８での発熱によって周囲温度Ｔｉｎが上限温度に近々に達するおそれがある状態である。したがって、処理部１５によってホール素子３の駆動が停止させられることにより、ホール素子３からの出力電圧Ｖ１が零ボルトになり、これによって負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２の電流値もほぼ零アンペアに近い状態まで低下する結果、負帰還電流生成部７および終端抵抗８での発熱、ひいては周囲温度Ｔｉｎの上昇が抑制される。

次いで、処理部１５は、電圧調整処理を実行する（ステップ６６）。この電圧調整処理では、処理部１５は、ホール素子３の作動状態においてＤ／Ａ変換部９に出力していた第２電圧データ値Ｄａｄ２に代えて、メモリから読み出した第１電圧データ値Ｄａｄ１をＤ／Ａ変換部９に出力する。これにより、Ｄ／Ａ変換部９は、第１電圧データ値Ｄａｄ１に基づいて、ホール素子３が停止状態（電流センサ１が開ループ状態）のときに負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２を零アンペアにし、ひいては終端抵抗８から出力される検出電圧Ｖ２を零ボルトにする第１電圧値Ｖａｄ１の調整用電圧Ｖａｄを負帰還電流生成部７に出力する。

負帰還電流生成部７や終端抵抗８での発熱を抑制するために負帰還電流Ｉ２の電流値を抑制するという観点から見れば、ホール素子３の駆動を停止させるだけで十分に抑制が可能であり、処理部１５からＤ／Ａ変換部９に出力する調整用データＤ１のデータ値を第２電圧データ値Ｄａｄ２（ホール素子３が作動状態で、かつ被測定電流Ｉ１が零アンペアのときに、負帰還電流Ｉ２、ひいては検出電圧Ｖ２を零にするデータ値）のまま維持してもよい。しかしながら、上記したように、処理部１５が、Ｄ／Ａ変換部９に出力する調整用データＤ１のデータ値を第２電圧データ値Ｄａｄ２から第１電圧データ値Ｄａｄ１に変更する構成を採用することにより、負帰還電流Ｉ２を零アンペアにできるため、負帰還電流生成部７や終端抵抗８での発熱をより一層良好に抑制することが可能になっている。

最後に、処理部１５は、報知処理を実行して（ステップ６７）、異常検出処理６０を完了させる。この報知処理では、処理部１５は、報知部１３に対する制御を実行することにより、報知部１３に報知動作を開始させる。これにより、この電流センサ１では、報知部１３がＬＥＤなどの発光器で構成されているときには、電流センサ１の作動状態において処理部１５によってホール素子３が停止させられている間、発光器が発光状態（連続点灯状態や点滅状態を含む状態）を維持する。したがって、電流センサ１のオペレータは、この発光状態を目視することにより、発熱や負帰還電流Ｉ２の電流値が上昇したことに起因して、ホール素子３が停止状態に移行させられていることを認識することが可能になっている。

また、報知部１３が、発光器に代えて、ブザーなどの発音器で構成されているときには、ホール素子３が停止させられている間、発音器が発音状態を維持する。また、報知部１３が、発光器に代えて、振動モータなどの振動器で構成されているときには、ホール素子３が停止させられている間、振動器が振動状態を維持する。したがって、報知部１３が発音器や振動器で構成されている場合においても、電流センサ１のオペレータは、電流センサ１から発せられる音を聞いたり、電流センサ１から発せられる振動を手で感じたりすることにより、発熱や負帰還電流Ｉ２の電流値が上昇したことに起因して、ホール素子３が停止状態に移行させられていることを認識することが可能になっている。

なお、処理部１５は、報知処理の実行中に、操作部１４からのリセット信号Ｓｒｅの入力の有無を検出しており、リセット信号Ｓｒｅの入力を検出したときには、報知部１３に対する制御を実行して、報知動作を停止させる。

このように、この電流センサ１では、バイアス電流Ｉｂのホール素子３への供給・供給停止を切り換えるスイッチ５と、電流センサ１内に配設された負帰還電流生成部７および終端抵抗８のいずれかの周囲温度Ｔｉｎを検出する温度検出部１２とを備え、処理部１５が、温度検出部１２で検出される周囲温度Ｔｉｎと基準温度Ｔｒとを比較しつつ、周囲温度Ｔｉｎが基準温度Ｔｒ以上のときにスイッチ５に対する制御を実行してバイアス電流Ｉｂのホール素子３への供給を停止させる保護処理（温度保護処理）を実行する。

したがって、この電流センサ１によれば、周囲温度Ｔｉｎが基準温度Ｔｒ以上のときにホール素子３を停止させてホール素子３から出力される出力電圧Ｖ１を零ボルトにすることができ、これにより、負帰還電流生成部７で消費される電力を低下させることができると共に、負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２の電流値を低下させて終端抵抗８での発熱を抑制することができる結果、周囲温度Ｔｉｎの上昇を抑制することができる。したがって、この電流センサ１によれば、周囲温度Ｔｉｎの上昇による電子部品の劣化や損傷を回避することができる。

また、この電流センサ１では、さらに電圧検出部として機能して検出電圧Ｖ２を検出するＡ／Ｄ変換部１１を備え、処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部１１で検出される検出電圧Ｖ２と基準電圧Ｖｒとを比較しつつ、検出電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｒ以上のときにスイッチ５に対する制御を実行してバイアス電流Ｉｂのホール素子３への供給を停止させる保護処理（電圧保護処理）を実行する。

したがって、この電流センサ１によれば、検出電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｒ以上のとき（この状態を継続したときには、負帰還電流生成部７および終端抵抗８などの電子部品の発熱により、周囲温度Ｔｉｎが近々に基準温度Ｔｒに達することが想定される状態のとき）にホール素子３を停止させてホール素子３から出力される出力電圧Ｖ１を零ボルトにすることができる。これにより、この電流センサ１によれば、負帰還電流生成部７で消費される電力を低下させることができると共に、負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２の電流値を低下させて終端抵抗８での発熱を抑制することができる結果、周囲温度Ｔｉｎの上昇を抑制することができる。したがって、この電流センサ１によれば、周囲温度Ｔｉｎの上昇による電子部品の劣化や損傷をより確実に回避することができる。

また、この電流センサ１では、処理部１５が、保護処理（温度保護処理または電圧保護処理）においてホール素子３へのバイアス電流Ｉｂの供給を停止させたときに、報知部１３に対して報知動作を開始させる報知処理を実行する。したがって、この電流センサ１によれば、オペレータは、発熱や負帰還電流Ｉ２の電流値が上昇したことに起因して、ホール素子３が停止状態に移行させられていることを報知部１３の報知動作により確実に認識することができる。なお、ホール素子３が停止したときには、電流センサ１は測定電路１００に流れる被測定電流Ｉ１の測定を中断するため、検出電圧Ｖ２の電圧値が急激に低下する。したがって、オペレータが検出電圧Ｖ２をモニタ可能な構成のときには、処理部１５が報知処理を実行しない構成を採用することもできる。また、この構成を採用したときには、報知処理に関連する構成要素（報知部１３）を省くことができるため、回路の簡略化を図ることができる。

また、この電流センサ１では、処理部１５が、ホール素子３へのバイアス電流Ｉｂの供給を停止させたときに、Ｄ／Ａ変換部９に出力している調整用データＤ１のデータ値を変更して負帰還電流生成部７への調整用電圧Ｖａｄの電圧値を調整することにより（具体的には、調整用データＤ１のデータ値を第２電圧データ値Ｄａｄ２に代えて第１電圧データ値Ｄａｄ１に変更して、調整用電圧Ｖａｄの電圧値を第１電圧値Ｖａｄ１に調整することにより）、電圧データＤ２で示される検出電圧Ｖ２の電圧値を零ボルトに収束させる電圧調整処理を実行する。

したがって、この電流センサ１によれば、ホール素子３が停止状態に移行するのに伴って、負帰還電流生成部７に出力している調整用電圧Ｖａｄの電圧値を、ホール素子３が停止状態のときに検出電圧Ｖ２を零ボルト（つまり、負帰還電流Ｉ２を零アンペア）にさせ得る第１電圧値Ｖａｄ１に調整（変更）することができるため、負帰還電流生成部７や終端抵抗８での発熱をより一層良好に抑制することができる。

なお、上記の電流センサ１では、処理部１５が、温度保護処理および電圧保護処理の双方を保護処理として実行するより好ましい構成を採用しているが、温度保護処理および電圧保護処理のいずれか一方のみを保護処理として実行する構成を採用することもできる。この構成を採用した電流センサにおいても、周囲温度Ｔｉｎが基準温度Ｔｒ以上のときおよび検出電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｒ以上のときのいずれか一方のときにホール素子３を停止させて、負帰還電流生成部７で消費される電力を低下させることができると共に、負帰還電流生成部７から出力される負帰還電流Ｉ２の電流値を低下させて終端抵抗８での発熱を抑制することができる結果、周囲温度Ｔｉｎの上昇を抑制して電子部品の劣化や損傷を回避することができる。また、この電流センサによれば、温度保護処理を採用しないときには、この温度保護処理に関する構成要素（温度検出部１２）を省くことができるため、回路の簡略化を図ることができる。

また、上記の電流センサ１では、処理部１５が、零調整処理５０を実行して、調整用電圧Ｖａｄの第１電圧値Ｖａｄ１と第２電圧値Ｖａｄ２とを特定してメモリに記憶しているが、この構成に代えて、零調整処理５０と同等の処理を良品の電流センサ１で予め実行して、標準となる第１電圧値Ｖａｄ１と第２電圧値Ｖａｄ２とを特定し、この特定した第１電圧値Ｖａｄ１および第２電圧値Ｖａｄ２を処理部１５のメモリに予め記憶させる構成を採用してもよいのは勿論である。また、アラート機能を備えた温度センサーＩＣを用いた構成を採用した場合には、検出している周囲温度Ｔｉに対するしきい値として基準温度Ｔｒを温度センサーＩＣに予め設定しておき、処理部１５が、周囲温度Ｔｉｎが基準温度Ｔｒ以上になっているときに温度センサーＩＣから出力されるアラート信号を用いることで、周囲温度Ｔｉｎを検出する処理（ステップ６１）、および周囲温度Ｔｉｎと基準温度Ｔｒとを比較する処理（ステップ６２）を省くことができる。

１ 電流センサ
２ 磁気コア
３ ホール素子
４ バイアス電源
５ スイッチ
６ コイル
７ 負帰還電流生成部
８ 終端抵抗
１１ Ａ／Ｄ変換部
１２ 温度検出部
１３ 報知部
１００ 測定電路
Ｄ１ 調整用データ
Ｄ２ 電圧データ
Ｉ２ 負帰還電流
Ｔｉｎ 周囲温度
Ｔｒ 基準温度
Ｖ１ 出力電圧
Ｖ２ 検出電圧
Ｖａｄ 調整用電圧
Ｖｒ 基準電圧
φ１，φ２ 磁束

Claims (4)

1. 内部に測定対象が挿通される磁気コアと、当該磁気コアに配置された磁電変換素子と、当該磁電変換素子に作動用電流を供給する電源部と、前記磁気コアに巻回された負帰還コイルと、前記磁電変換素子の出力電圧に基づいて前記負帰還コイルに前記磁気コア内の磁束を打ち消す負帰還電流を出力する負帰還電流生成部と、前記負帰還コイルに接続されて前記負帰還電流を電圧に変換してセンサ出力として出力する電流電圧変換部とを備えている零磁束制御型電流センサであって、
   前記作動用電流の前記磁電変換素子への供給・供給停止を切り換えるスイッチと、
   少なくとも前記負帰還電流生成部および前記電流電圧変換部のいずれかに関する温度を検出する温度検出部と、
   処理部とを備え、
   前記処理部は、前記温度検出部で検出される前記温度が予め規定された基準温度以上のときに前記スイッチに対する制御を実行して前記作動用電流の前記磁電変換素子への供給を停止させる保護処理を実行する零磁束制御型電流センサ。
2. 内部に測定対象が挿通される磁気コアと、当該磁気コアに配置された磁電変換素子と、当該磁電変換素子に作動用電流を供給する電源部と、前記磁気コアに巻回された負帰還コイルと、前記磁電変換素子の出力電圧に基づいて前記負帰還コイルに前記磁気コア内の磁束を打ち消す負帰還電流を出力する負帰還電流生成部と、前記負帰還コイルに接続されて前記負帰還電流を電圧に変換してセンサ出力として出力する電流電圧変換部とを備えている零磁束制御型電流センサであって、
   前記作動用電流の前記磁電変換素子への供給・供給停止を切り換えるスイッチと、
   前記センサ出力を検出する電圧検出部と、
   処理部とを備え、
   前記処理部は、前記電圧検出部で検出される前記センサ出力が予め規定された基準電圧以上のときに前記スイッチに対する制御を実行して前記作動用電流の前記磁電変換素子への供給を停止させる保護処理を実行する零磁束制御型電流センサ。
3. 発光動作、発音動作および振動動作のうちの少なくとも１つの動作を報知動作として実行する報知部を備え、
   前記処理部は、前記保護処理において前記磁電変換素子への前記作動用電流の供給を停止させたときに、前記報知部に対して前記報知動作を実行させる請求項１または２記載の零磁束制御型電流センサ。
4. 調整用データを入力すると共に当該調整用データで示される電圧値で調整用電圧を出力するＤ／Ａ変換部と、
   前記センサ出力を入力すると共に当該センサ出力の電圧値を示す出力データを出力するＡ／Ｄ変換部とを備え、
   前記負帰還電流生成部は、前記磁電変換素子の前記出力電圧と共に前記調整用電圧を入力して、当該出力電圧および当該調整用電圧に基づいて前記負帰還電流を生成可能に構成され、
   前記処理部は、前記磁電変換素子への前記作動用電流の供給を停止させたときに、前記Ｄ／Ａ変換部に出力している前記調整用データのデータ値を変更して前記調整用電圧の前記電圧値を調整することにより、前記出力データで示される前記センサ出力の前記電圧値を零ボルトに収束させる電圧調整処理を実行する請求項１から３のいずれかに記載の零磁束制御型電流センサ。

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