JP2015184175A - current sensor and current sensor set - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電流センサに関する。 The present invention relates to a current sensor.
3相交流モータを電流フィードバック制御するシステムでは、3相の出力電流をモニタする電流センサを備える。モータの出力が大きい場合、3相交流出力の伝達にはバスバと呼ばれる細長い金属棒あるいは金属板が使われる。3相交流電力は、平行に伸びるバスバで伝達される。電流センサは少なくとも1本のバスバに備えられる。電流センサは、典型的には磁電変換素子であり、バスバを流れる電流に起因する磁界を検知する。検知した磁界の大きさでバスバを流れる電流の大きさが解る。 A system that performs current feedback control of a three-phase AC motor includes a current sensor that monitors a three-phase output current. When the output of the motor is large, an elongated metal bar or metal plate called a bus bar is used to transmit the three-phase AC output. Three-phase AC power is transmitted by a bus bar extending in parallel. The current sensor is provided in at least one bus bar. The current sensor is typically a magnetoelectric conversion element and detects a magnetic field caused by a current flowing through the bus bar. The magnitude of the current flowing through the bus bar can be understood from the magnitude of the detected magnetic field.
従来は計測対象のバスバをC字型の集磁コアで囲み、C字の切れ目に磁電変換素子を配置していた。近年、磁電変換素子の感度が向上し、集磁コアなしで磁電変換素子だけで電流を計測する電流センサが登場している。集磁コアを要しないため、小型で低コストである。しかし、集磁コアを備えないため、磁電変換素子は、計測対象以外のバスバを流れる電流に起因する磁界を検知してしまう。すなわち、S/N比が高くはない。 Conventionally, a bus bar to be measured is surrounded by a C-shaped magnetic collecting core, and a magnetoelectric conversion element is arranged at a C-shaped break. In recent years, the sensitivity of the magnetoelectric conversion element has been improved, and a current sensor that measures current with only the magnetoelectric conversion element without a magnetic collecting core has appeared. Since a magnetic core is not required, it is small and low cost. However, since the magnetic collecting core is not provided, the magnetoelectric conversion element detects a magnetic field caused by the current flowing through the bus bar other than the measurement target. That is, the S / N ratio is not high.
そこで、集磁コアを備えず、計測対象の電流を流す細長平板状の金属板(バスバ)と磁電変換素子で構成された電流センサの感度を高める技術が検討されている(特許文献1−3)。特許文献1の技術は次の通りである。計測対象の電流を通す細長平板状の金属板に、その幅広面の両側端から互い違いに3個のスリットを設ける。そうすると、両端のスリットの間で金属板にU字の空芯コイルが形成される。空芯コイルの内側に磁電変換素子を配置する。磁電変換素子は、感磁面の法線がスリットの貫通方向と一致するように配置される。電流が流れると、空芯コイルが発生する磁界は、空芯コイルの内側にて磁電変換素子を感磁面法線方向に貫通する。空芯コイルの内側には磁束が集中するので磁束計測感度、即ち電流検出感度が向上する。 In view of this, a technique for improving the sensitivity of a current sensor that is not provided with a magnetism collecting core and that is constituted by an elongated flat plate-like metal plate (bus bar) through which a current to be measured flows and a magnetoelectric conversion element has been studied (Patent Documents 1-3). ). The technique of patent document 1 is as follows. Three slits are provided alternately on both sides of the wide surface of an elongated flat metal plate through which a current to be measured passes. Then, a U-shaped air core coil is formed on the metal plate between the slits at both ends. A magnetoelectric conversion element is disposed inside the air-core coil. The magnetoelectric transducer is arranged so that the normal line of the magnetosensitive surface coincides with the slit penetration direction. When a current flows, the magnetic field generated by the air-core coil penetrates the magnetoelectric transducer in the direction of the normal to the magnetic sensitive surface inside the air-core coil. Since magnetic flux concentrates inside the air-core coil, magnetic flux measurement sensitivity, that is, current detection sensitivity is improved.
特許文献2及び3の技術は次の通りである。計測対象の電流を通す細長平板状の金属板の一部をU字に屈曲させ、空芯コイルを形成する。空芯コイルの内側に磁電変換素子を配置する。磁電変換素子は、その感磁面の法線が空芯コイルの軸線方向と一致するように配置される。この電流センサは空芯コイルの軸線方向からみたときの形状が特許文献1の電流センサと同じであり、その作用効果も同じである。
The techniques of
説明の便宜上、特許文献1−3の電流センサにおいて空芯コイル以外の細長平板状の金属部分をリード部と称する。特許文献1の電流センサでは細長金属板に3個のスリットを設けて空芯コイルを形成する。空芯コイルの軸線方向の厚みは細長金属板の厚みと同じであり、空芯コイルが発生する磁界は強くはない。特許文献2と3の電流センサでは、リード部の幅広面の幅方向が磁電変換素子の感磁面の法線方向と一致する。このことは、リード部で発生する磁束が磁電変換素子の感磁面を貫いてしまうことを意味する。従って、その電流センサを平行な複数のバスバに適用すると、隣接するバスバが発生する磁界が磁電変換素子の感磁面を貫くことになり、S/N比に影響する。
For convenience of explanation, an elongated flat plate-like metal portion other than the air-core coil in the current sensor of Patent Documents 1-3 is referred to as a lead portion. In the current sensor of Patent Document 1, three slits are provided in an elongated metal plate to form an air core coil. The thickness of the air core coil in the axial direction is the same as that of the elongated metal plate, and the magnetic field generated by the air core coil is not strong. In the current sensors of
本明細書も、集磁コアを備えることなく、細長平板状の金属板と磁電変換素子で構成される電流センサを提供する。本明細書が開示する技術は、そのような細長平板状の金属板と磁電変換素子で構成される電流センサの感度を向上させることを目的とする。 The present specification also provides a current sensor including an elongated flat plate-like metal plate and a magnetoelectric conversion element without including a magnetic flux collecting core. The technology disclosed in this specification aims to improve the sensitivity of a current sensor composed of such an elongated flat plate-like metal plate and a magnetoelectric conversion element.
本明細書が開示する電流センサの一態様は、磁電変換素子と、空芯コイルと、一対のリード部を備える。空芯コイルは、細長平板状の金属板で作られており、その金属板の幅広面が磁電変換素子に対向しているとともに、磁電変換素子の感磁面の法線に平行に磁電変換素子を囲むようにU字に湾曲している。一対のリード部の夫々は、細長平板状の金属板で作られており、空芯コイルの両端であって空芯コイルを形成する金属板の幅広面の側端から夫々伸びている。 One aspect of the current sensor disclosed in the present specification includes a magnetoelectric conversion element, an air-core coil, and a pair of lead portions. The air-core coil is made of an elongated flat plate-like metal plate, the wide surface of the metal plate faces the magnetoelectric conversion element, and the magnetoelectric conversion element is parallel to the normal of the magnetosensitive surface of the magnetoelectric conversion element. It is curved in a U-shape so as to surround. Each of the pair of lead portions is made of an elongated flat plate-like metal plate, and extends from both ends of the air core coil and from the side ends of the wide surface of the metal plate forming the air core coil.
なお、特許文献1と2に開示された電流センサでは、リード部が空芯コイルを形成するU字の先端から伸びており、本明細書が開示する電流センサはU字の両端であって幅広面の側端から伸びている点で相違する。別言すれば、特許文献1と2に開示された電流センサでは、リード部の幅広面の幅方向が空芯コイルの軸線方向と一致しており、一方、本明細書が開示する電流センサでは、リード部の幅広面の幅方向が空芯コイルの軸線方向と直交する点で相違する。
In the current sensors disclosed in
上記の相違により、本明細書が開示する電流センサでは、リード部が発生する磁界が磁電変換素子の感磁面の法線とほぼ直角に磁電変換素子を貫通することになり、磁電変換素子の磁束計測値に影響を与え難い。空芯コイルが発する磁束だけが感磁面を垂直に貫通するので感度が高くなる。従って、平行なバスバに本明細書の技術を適用したときにS/N比を向上させることができる。なお、リード部と空芯コイルは、一つの金属板から作られていてもよく、別々の部品を後に接合するものであってもよい。 Due to the above difference, in the current sensor disclosed in the present specification, the magnetic field generated by the lead portion penetrates the magnetoelectric conversion element substantially perpendicular to the normal of the magnetosensitive surface of the magnetoelectric conversion element. Difficult to affect magnetic flux measurements. Since only the magnetic flux generated by the air-core coil penetrates the magnetosensitive surface vertically, the sensitivity is increased. Therefore, the S / N ratio can be improved when the technique of this specification is applied to parallel bus bars. Note that the lead portion and the air-core coil may be made of a single metal plate, or may be joined to separate components later.
本明細書が開示する電流センサでは、リード部と空芯コイルとの連結箇所に、空芯コイルのU字の底の側からU字の先端方向に伸びるスリットを設けると、プリント基板を固定するのに都合がよい。 In the current sensor disclosed in the present specification, a printed circuit board is fixed by providing a slit extending from the U-shaped bottom side of the air-core coil toward the leading end of the U-shape at a connection portion between the lead portion and the air-core coil. It is convenient for.
本明細書が開示する電流センサでは、リード部の延設方向と感磁面の法線方向(この方向は、空芯コイルの軸線方向と一致する)との関係が2通り考えられる。一つは、夫々のリード部が、感磁面の法線と平行に、相互に反対方向に伸びている形態である。もう一つは、夫々のリード部が、感磁面の法線と直交する方向に、相互に反対方向に伸びている形態である。いずれの形態であってもよい。 In the current sensor disclosed in this specification, there are two possible relations between the extending direction of the lead portion and the normal direction of the magnetic sensitive surface (this direction coincides with the axial direction of the air-core coil). One is a form in which the respective lead portions extend in opposite directions in parallel to the normal line of the magnetic sensitive surface. The other is a form in which the respective lead portions extend in directions opposite to each other in a direction orthogonal to the normal line of the magnetosensitive surface. Any form may be sufficient.
先に述べたように、本明細書が開示する電流センサは、平行に伸びる複数のバスバに適用するのに好適である。特に、リード部の延設方向と感磁面法線方向との関係が異なる2種類の電流センサを並べるとよい。すなわち、リード部が感磁面法線と平行な第1電流センサと、リード部が感磁面法線方向と直交する第2電流センサを次の態様で配置するとよい。全てのリード部が平行となるように第1電流センサと第2電流線を並べる。第1電流センサの空芯コイルと第2電流センサの空芯コイルを、リード部の延設方向と直交する方向で並ぶように配置する。そして、第1電流センサの磁電変換素子の感磁面法線と、第2電流センサの磁電変換素子の感磁面法線が直交するように各磁電変換素子を配置する。この電流センサセットは、2個の磁電変換素子の感磁面法線が直交するので、一方の感磁面を直交するように貫く磁束は、他方の感磁面と平行となる。即ち、一方の感磁面に影響する磁界が他方の感磁面に影響を与え難いので、2個の電流センサが相互に与える影響が小さくなる。すなわち、平行な2本のバスバの夫々の電流を高いS/N比で計測することが可能となる。 As described above, the current sensor disclosed in the present specification is suitable for application to a plurality of bus bars extending in parallel. In particular, two types of current sensors having different relationships between the extending direction of the lead portion and the magnetic sensitive surface normal direction may be arranged. That is, the first current sensor whose lead portion is parallel to the magnetic sensitive surface normal line and the second current sensor whose lead portion is orthogonal to the magnetic sensitive surface normal direction may be arranged in the following manner. The first current sensor and the second current line are arranged so that all the lead portions are parallel. The air core coil of the first current sensor and the air core coil of the second current sensor are arranged so as to be aligned in a direction orthogonal to the extending direction of the lead portion. And each magnetoelectric conversion element is arrange | positioned so that the magnetic sensitive surface normal line of the magnetoelectric conversion element of a 1st current sensor and the magnetic sensitive surface normal line of the magnetoelectric conversion element of a 2nd current sensor may orthogonally cross. In this current sensor set, since the magnetosensitive surface normals of the two magnetoelectric transducers are orthogonal, the magnetic flux penetrating through one of the magnetosensitive surfaces is parallel to the other magnetosensitive surface. That is, since the magnetic field affecting one of the magnetic sensitive surfaces is unlikely to affect the other magnetic sensitive surface, the influence of the two current sensors on each other is reduced. That is, it becomes possible to measure each current of two parallel bus bars with a high S / N ratio.
本明細書が開示する電流センサは、次の態様も好適である。空芯コイルとリード部が一枚の金属平板で作られており、空芯コイルを平坦に展開したときの全体形状がクランク状である。ここで、全体形状とは、前述したスリットは無視した形状を意味する。また、空芯コイルのU字の底から先端に向けてスリットが設けられており、スリットに絶縁体の板が挿入されており、その板に磁電変換素子が取り付けられているとよい。前者は、複数の電流センサを低コストで製造するのに好適である。後者は、磁電変換素子の支持が容易である。 The following aspect is also suitable for the current sensor disclosed in this specification. The air core coil and the lead portion are made of a single metal flat plate, and the overall shape when the air core coil is flatly developed is a crank shape. Here, the whole shape means a shape in which the above-described slit is ignored. Further, it is preferable that a slit is provided from the bottom of the U-shape of the air-core coil toward the tip, an insulating plate is inserted into the slit, and a magnetoelectric conversion element is attached to the plate. The former is suitable for manufacturing a plurality of current sensors at low cost. The latter is easy to support the magnetoelectric conversion element.
本明細書が開示する技術によれば、集磁コアを要しない電流センサの感度を高めることができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 According to the technology disclosed in this specification, it is possible to increase the sensitivity of a current sensor that does not require a magnetic core. Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.
(第1実施例)図1、図2を参照して第1実施例の電流センサ2を説明する。図1は、電流センサ2の斜視図であり、図2は、説明の便宜上、電流センサ2を分解した斜視図である。電流センサ2は、磁電変換素子6と、細長平板状の金属板をU字に湾曲させた空芯コイル3と、その両端から伸びる一対のリード部4、5で構成される。なお、図2では、空芯コイル3とリード部4、5を理解し易いようにそれらを分離して描いてあるが、それらは一枚の金属板から作られている。即ち、リード部4(5)と空芯コイル3は連続している。また、図1に示す破線がリード部4、5と空芯コイル3の境界(説明上の境界)を表している。空芯コイル3の軸線方向は、図中のX軸と平行となる。
(First Embodiment) A
磁電変換素子6は、空芯コイル3の内側に配置される。図中の符号Nが示す矢印は、磁電変換素子6の感磁面7の法線を示している。即ち、磁電変換素子6は、空芯コイル3の内側で感磁面7の法線Nが空芯コイル3の軸線と平行となるように配置されている。別言すれば、空芯コイル3は、細長平板状の金属板で作られており、金属板の幅広面が磁電変換素子6に対向しているとともに、磁電変換素子6の感磁面7の法線Nに平行に磁電変換素子6を囲むようにU字に湾曲している。
The
図2に良く示されているように、一対のリード部4、5は、細長平板状の金属板で作られており、空芯コイル3の両端であって空芯コイルの金属板の幅広面の側端(図中の符号3aと3bが示す箇所)から夫々伸びている。
As well shown in FIG. 2, the pair of
リード部4、5と空芯コイル3は、計測対象の電流を通す導電体である。計測対象の電流は、矢印A1が示すように一方のリード部4を空芯コイル3に向かって流れ、空芯コイル3では、矢印A2が示すように、U字の一端から他端へ向かって湾曲して流れ、リード部5では、矢印A3が示すように、空芯コイル3から遠ざかる。
The
図1の矢印A2が良く示しているように、U字形の空芯コイル3を流れる電流は磁電変換素子6の感磁面7の法線Nを囲むように流れる。空芯コイル3を流れる電流が発生する磁束は、磁電変換素子6の位置に集中し、しかも感磁面7を垂直に貫通する。この構造により、磁電変換素子6は、磁束を高い感度で計測することができる。即ち、電流センサ2は、感度が高い。
As shown by the arrow A2 in FIG. 1, the current flowing through the U-shaped air-
また、リード部4、5を流れる電流が発生する磁束は、図1の矢印A1とA3を囲むように発生する。リード部4、5は、その幅広面の幅方向(図中のZ軸方向)が感磁面7の法線Nと直交するように位置しており、リード部4、5が発生する磁束は、磁電変換素子6の感磁面7と平行となる。それゆえ、リード部4、5が発生する磁束は磁電変換素子6の磁束の計測に影響を与えない。このことは、複数の電流センサ2を平行に並べたとき、一方の電流センサのリード部が発生する磁束が他方の電流センサの磁電変換素子に影響を与えないことを意味する。この利点は、三相交流モータ電力を供給する3本の平行なバスバに本実施例の電流センサを適用するのに好適である。
Further, the magnetic flux generated by the current flowing through the
図3は、一体で作られているリード部4、5と空芯コイル3を平面に展開した図である。破線は空芯コイル3を形成する部位とリード部の説明上の境界を示している。空芯コイル3が細長平板状の金属板で作られることが良く表れている。また、図3に示すように、リード部4、5と空芯コイル3は展開すると、その全体形状はクランク状である。この形状は、一枚の広い金属板から複数の電流センサ(磁電変換素子を除く)を製造するのに好都合である。
FIG. 3 is a diagram in which the
(第2実施例)図4に、第2実施例の電流センサ12の斜視図を示す。電流センサ12も、磁電変換素子6、空芯コイル13、及び、一対のリード部14、15で構成されている。空芯コイル13は、第1実施例の空芯コイル3と同等である。即ち、空芯コイル13は、細長平板状の金属板で作られており、その金属板の幅広面が磁電変換素子6に対向するとともに、磁電変換素子6の感磁面の法線Nに平行に磁電変換素子6を囲むようにU字に湾曲している。ただし、空芯コイル13は後述するスリット8を有するので、U字の高さ(U字の底から先端までの長さであって図中のZ軸方向の長さ)が第1実施例の空芯コイル3の高さよりも低くなっている。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a perspective view of a
一対のリード部14、15も第1実施例のものと同じである。一対のリード部14、15は、細長平板状の金属板で作られており、空芯コイル13の両端であって空芯コイル13の金属板の幅広面の側端から夫々伸びている。
The pair of
第2実施例の電流センサ12では、リード部14(15)と空芯コイル13との連結箇所に、空芯コイル13のU字の底の側(図中のZ軸の正方向)からU字の先端方向(Z軸の負方向)に伸びるスリット8が設けられている。このスリット8により、一方のリード部14を流れてきた電流は、矢印A4が示すように、空芯コイル13のU字の一方の先端に集中し、そこからU字に沿って湾曲しつつ流れる(矢印A2)。そして、矢印A5が示すように、空芯コイルのU字の他方の先端まで流れた後、リード部15へと流れる。第2実施例の電流センサ12は、スリット8を設けることで、U字の空芯コイル3の端から端までU字形状に電流が流れるので、感磁面7を貫く磁束を高めることができる。その分、例えば第1実施例の電流センサ2と同等の感度を得るのにU字の高さを第1実施例の場合よりも低くすることができる。即ち、電流センサの体格を小さくすることができる。
In the
(第3実施例)図5に、第3実施例の電流センサ22の斜視図を示す。電流センサ22も、磁電変換素子6、空芯コイル23、及び、一対のリード部24、25で構成されている。空芯コイル23は、第1実施例の空芯コイル3と同等である。即ち、空芯コイル23は、細長平板状の金属板で作られており、その金属板の幅広面が磁電変換素子6に対向するとともに、磁電変換素子6の感磁面の法線Nに平行に磁電変換素子6を囲むようにU字に湾曲している。
(Third Embodiment) FIG. 5 shows a perspective view of a
一対のリード部24、25も第1実施例のものと同じである。一対のリード部24、25は、細長平板状の金属板で作られており、空芯コイル23の両端であって空芯コイル23の金属板の幅広面の側端から夫々伸びている。また、第2実施例の電流センサ12と同様に、リード部24(25)と空芯コイル23との連結箇所に、空芯コイル23のU字の底の側(図中のZ軸の正方向)からU字の先端方向(Z軸の負方向)に伸びるスリット8が設けられている。それゆえ、U字の高さ(U字の底から先端までの長さ)が第1実施例の空芯コイル3の高さよりも低くなっている。
The pair of
第2実施例の電流センサ12と第3実施例の電流センサ22は、空芯コイルの向き(即ち、磁電変換素子の向き)とリード部の延設方向の関係が相違する。第2実施例の電流センサ12では、夫々のリード部14、15は、感磁面法線Nと平行に、相互に反対方向に伸びている。他方、第3実施例の電流センサ22では、夫々のリード部24、25は、感磁面法線Nと直交する方向に、相互に反対方向に伸びている。第3実施例の電流センサは第2実施例の電流センサと同様の利点を有する。なお、第2実施例の電流センサ12と第3実施例の電流センサ22は、細長平板状の金属板で作られているリード部の幅広面の幅方向(図中のZ軸方向)が感磁面法線Nと直交している点で共通する。
The
(第4実施例)図6は、2個の電流センサを平行に並べた電流センサセット32の斜視図である。この電流センサセット32は、第2実施例の電流センサ12と第3実施例の電流センサ22を組み合わせたものである。なお、図6は、図4及び図5と同様の斜視図であるが、U字の空芯コイルに対する視点が異なる点に留意されたい。即ち、図4と図5の空芯コイルはU字が下向きに描かれているが、図6の空芯コイルはU字が上向きに描かれている。
(Fourth Embodiment) FIG. 6 is a perspective view of a current sensor set 32 in which two current sensors are arranged in parallel. This current sensor set 32 is a combination of the
電流センサセット32では、説明の便宜上、第2実施例の電流センサ12を第1電流センサ12と称し、第3実施例の電流センサを第2電流センサ22と称する。図6によく示されているように、電流センサセット32では、全てのリード部14、15、24、25が平行となるように第1電流センサ12と第2電流センサ22が並んでいる。そして、第1電流センサ12の空芯コイル13と第2電流センサ22の空芯コイル23がリード部の延設方向と直交する方向で並んでいる。別言すれば、空芯コイル13と23は、図中のYZ平面内で並んでいる。また、第1電流センサ12の磁電変換素子6の感磁面法線N1と、第2電流センサ22の磁電変換素子6の感磁面法線N2が直交する。
In the current sensor set 32, for convenience of explanation, the
電流センサセット32の上記配置は、第1電流センサ12の磁電変換素子6の感磁面を貫く磁束は、第2電流センサ22の磁電変換素子6の感磁面に平行となる。同様に、第2電流センサ22の磁電変換素子6の感磁面を貫く磁束は、第1電流センサ12の磁電変換素子6の感磁面に平行となる。また、いずれのリード部を流れる電流(矢印A6、A7)に起因して発生する磁束も、各磁電変換素子の感磁面に平行となる。それゆえ、各電流センサ12、22において、各磁電変換素子6は夫々の空芯コイルが発生する磁束だけを計測する。それゆえ、2個の電流センサが近接して並んでいても、高いS/N比を維持することができる。
In the arrangement of the current sensor set 32, the magnetic flux passing through the magnetosensitive surface of the
次に、図7を参照して、一方の電流センサの磁電変換素子6と他方の電流センサのリード部の好適な関係について説明する。ここでは、第2電流センサ22の磁電変換素子6と第1電流センサ12のリード部14(15)の関係を説明する。図7は、第2電流センサ22の磁電変換素子6と第1電流センサ12のリード部14(15)の関係を説明するための平面図である。なお、第2電流センサ22の空芯コイル23とリード部24、25は図示を省略している。
Next, with reference to FIG. 7, a preferable relationship between the
図7は、図6の電流センサセット32をYZ平面でみた図である。但し、図7において、第2電流センサ22の磁電変換素子6が位置するX軸方向の位置と、図7に示されているリード部14(15)の断面のX軸方向の位置は異なることに留意されたい。
FIG. 7 is a view of the current sensor set 32 of FIG. 6 as viewed in the YZ plane. However, in FIG. 7, the position in the X-axis direction where the
磁電変換素子6は、隣接する電流センサのリード部14(15)の幅広面に垂直な直線であって、その幅方向(図中のZ軸方向)の中心を通る直線CLの延長上に配置するのがよい。そのような配置によれば、図7に示すように、リード部14(15)を流れる電流に起因する磁束P1は、磁電変換素子6の感磁面7と平行となる(図中の矢印P2)。即ち、リード部14(15)で発生する磁束P1は感磁面7を貫かない。従って、第2電流センサ22の磁電変換素子6は、隣接する第1電流センサ12のリード部14(15)が発生する磁界の影響を受けない。仮に、磁電変換素子6が点Qに位置し、直線CLからずれていたとする。この場合、リード部14(15)が発生する点Qにおける磁束は矢印P3の方向となり、磁電変換素子6を貫く成分が発生する。その成分は、第2電流センサ22の磁電変換素子6にってノイズとなる。このように、電流センサ22の磁電変換素子6は、隣接する電流センサのリード部の幅広面の中心線CLを通る位置に配置することが望ましい。このことは、磁電変換素子6の近傍に他の金属線(例えば他のバスバ)が通過している場合でも同様である。
The
(第5実施例)図8に、第5実施例の電流センサ42の斜視図を示す。電流センサ42も、これまでの電流センサと同様に、空芯コイル43と、磁電変換素子6と、一対のリード部4、5を備える。なお、図8では、空芯コイル43から外した板49(後述)を実線で描いており、空芯コイル43のスリット48に挿入された板49を仮想線で描いてある。磁電変換素子6は、空芯コイル43に組み付けられた状態では、図1の電流センサ2と同様に、U字の空芯コイル43の内側に位置する。
(Fifth Embodiment) FIG. 8 is a perspective view of a
空芯コイル43は、細長平板状の金属板で作られている。空芯コイル43は、その金属板の幅広面が磁電変換素子6(図8の仮想線で示された磁電変換素子6)に対向しているとともに、磁電変換素子6の感磁面の法線Nに平行に磁電変換素子を囲むようにU字に湾曲している。リード部4、5は、第1実施例の電流センサ2と同様に、細長平板状の金属板で作られており、空芯コイル43の両端であって空芯コイル43の金属板の幅広面の側端から夫々伸びている。空芯コイル43には、そのU字の底から先端に向けて伸びるスリット48が設けられている。そして、そのスリット48に絶縁体の板49が挿入されており、その板49に磁電変換素子6が取り付けられている。板49は、磁電変換素子6に電圧を加えるとともに、磁電変換素子6の電気信号を受けるチップを実装したセンサ基板であってもよい。絶縁体の板49は、磁電変換素子6を支持するのに好適である。
The
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。空芯コイルは、U字状に湾曲しているが、ほぼC字状であってもよい。また、リード部は、空芯コイルの両端であって空芯コイルの金属板の幅広面の側端から夫々伸びている。このことを別言すると、リード部は、空芯コイルの両端であってコイル軸線方向の側端に接続している、ということである。 Points to be noted regarding the technology described in the embodiments will be described. The air-core coil is curved in a U shape, but may be substantially C-shaped. The lead portions extend from both ends of the air-core coil and from the side ends of the wide surface of the metal plate of the air-core coil. In other words, the lead portion is connected to both ends of the air-core coil and side ends in the coil axial direction.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
2、42:電流センサ
12:電流センサ(第1電流センサ)
22:電流センサ(第2電流センサ)
32:電流センサセット
3、13、23、43:空芯コイル
4、5、14、15、24、25:リード部
6:磁電変換素子
7:感磁面
8、48:スリット
49:板
2, 42: Current sensor 12: Current sensor (first current sensor)
22: Current sensor (second current sensor)
32: Current sensor set 3, 13, 23, 43: Air-
Claims (7)
細長平板状の金属板で作られており、当該金属板の幅広面が前記磁電変換素子に対向しているとともに、当該磁電変換素子の感磁面の法線に平行に当該磁電変換素子を囲むようにU字に湾曲している空芯コイルと、
細長平板状の金属板で作られており、前記空芯コイルの両端であって空芯コイルの金属板の幅広面の側端から夫々伸びている一対のリード部と、
を備えていることを特徴とする電流センサ。 A magnetoelectric conversion element;
It is made of an elongated flat plate-like metal plate, and the wide surface of the metal plate faces the magnetoelectric conversion element and surrounds the magnetoelectric conversion element in parallel to the normal line of the magnetosensitive surface of the magnetoelectric conversion element. An air-core coil curved in a U-shape,
A pair of lead portions each made of an elongated flat plate-like metal plate and extending from both ends of the air core coil and from the side ends of the wide surface of the metal plate of the air core coil;
A current sensor comprising:
全てのリード部が平行となるように第1電流センサと第2電流センサが並んでおり、
第1電流センサの空芯コイルと第2電流センサの空芯コイルがリード部の延設方向と直交する方向で並んでいるとともに、第1電流センサの磁電変換素子の感磁面の法線と、第2電流センサの磁電変換素子の感磁面の法線が直交していることを特徴とする電流センサセット。 A first current sensor according to claim 3 and a second current sensor according to claim 4;
The first current sensor and the second current sensor are arranged so that all the lead portions are parallel,
The air core coil of the first current sensor and the air core coil of the second current sensor are arranged in a direction orthogonal to the extending direction of the lead portion, and the normal line of the magnetosensitive surface of the magnetoelectric transducer of the first current sensor The current sensor set is characterized in that the normal lines of the magnetosensitive surfaces of the magnetoelectric transducers of the second current sensor are orthogonal.
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- 2014-03-25 JP JP2014061807A patent/JP2015184175A/en active Pending
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