JP2016038229A - Current sensor - Google Patents

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希 木全
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current sensor capable of suppressing a cost and decreasing size.SOLUTION: A current sensor 1 includes: as shown in Fig. 1(a) and Fig. 1(b), a bus bar 3 in which a current 2 to be detected flows; a core 4 which surrounds the bus bar 3, and is formed with a gap 40 at a part thereof; a hall element 54 which is arranged in a gap 40 of the core 4, detects a magnetic flux 25 of the gap 40 generated with the current 2 flowing in the bus bar 3, and outputs a non-linear detection signal Sin an area in which the magnetic flux 25 in the core 4 is magnetically saturated, and a control portion 55 which converts the non-linear detection signal Soutputted from the hall element 54 into a linear conversion signal S.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電流センサに関する。   The present invention relates to a current sensor.

従来の技術として、被測定電流線を流れる電流が起こす起磁界の変化に対する線形性は高いが、起磁界の増加に対する磁束の飽和値が小さい第1の磁性体と、線形性は低いが磁束の飽和値が大きい第2の磁性体と、が重ね合わされて構成された電流センサ用磁気コアが知られている(例えば、特許文献1参照。)。   As a conventional technique, the linearity with respect to the change in the magnetomotive force caused by the current flowing through the current line to be measured is high, but the first magnetic body with a small saturation value of the magnetic flux with respect to the increase in the magnetomotive force, and the linearity is low but the magnetic flux There is known a magnetic core for a current sensor configured by superimposing a second magnetic body having a large saturation value (see, for example, Patent Document 1).

この電流センサ用磁気コアは、第1の磁性体が、ニッケル含有量が多いパーマロイであり、第2の磁性体が、ニッケル含有量が少ないパーマロイである。従って電流センサ用磁気コアは、飽和磁束密度が大きく、かつ線形性の良い性質を呈する。   In the magnetic core for current sensor, the first magnetic body is a permalloy having a high nickel content, and the second magnetic body is a permalloy having a low nickel content. Therefore, the magnetic core for current sensors has a high saturation magnetic flux density and a good linearity.

特開2009−58451号公報JP 2009-58451 A

しかし、従来の電流センサ用磁気コアは、コストが高い複数の磁性体を重ね合わせて形成されるので、この電流センサ用磁気コアを用いて電流センサを製造した場合、単一の磁性体から製造されたコアを用いた電流センサよりも製造コストが増加する問題がある。また電流センサにおいて、体格が大きいのは、コアであり、コアを小型化することにより電流センサを小型化することができる。しかし、コストを抑制しつつコアを小型化すると、磁気検出素子から出力される検出信号の線形な領域で検出される電流は、小さくなる問題がある。   However, conventional magnetic cores for current sensors are formed by superimposing a plurality of high-cost magnetic bodies, so when a current sensor is manufactured using this magnetic core for current sensors, it is manufactured from a single magnetic body. There is a problem that the manufacturing cost is increased as compared with the current sensor using the formed core. In the current sensor, the core is large in size, and the current sensor can be downsized by downsizing the core. However, when the core is downsized while suppressing the cost, there is a problem that the current detected in the linear region of the detection signal output from the magnetic detection element becomes small.

従って、本発明の目的は、コストを抑制すると共に小型化することができる電流センサを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a current sensor that can be reduced in size and cost.

本発明の一態様は、検出対象の電流が流れるバスバと、バスバを包囲すると共に一部に切り欠きが形成されたコアと、コアの切り欠きに配置され、バスバに流れる電流に伴って発生する切り欠きの磁束を検出すると共にコア内の磁束が磁気飽和する領域では非線形な検出信号を出力する磁気検出素子と、磁気検出素子から出力される非線形な検出信号を線形な変換信号に変換する変換部と、を備えた電流センサを提供する。   One aspect of the present invention is a bus bar in which a current to be detected flows, a core that surrounds the bus bar and has a notch formed in a part thereof, and is disposed in the notch of the core, and is generated along with the current flowing in the bus bar. A magnetic detection element that detects a notch magnetic flux and outputs a non-linear detection signal in a region where the magnetic flux in the core is magnetically saturated, and a conversion that converts the non-linear detection signal output from the magnetic detection element into a linear conversion signal And a current sensor.

本発明によれば、コストを抑制すると共に小型化することができる。   According to the present invention, the cost can be reduced and the size can be reduced.

図1(a)は、実施の形態に係る電流センサの斜視図であり、図1(b)は、電流センサのブロック図である。FIG. 1A is a perspective view of a current sensor according to the embodiment, and FIG. 1B is a block diagram of the current sensor. 図2(a)は、実施の形態に係る電流センサのバスバに流れる電流の電流値とコアのギャップにおける磁束密度との関係を示すグラフであり、図2(b)は、検出信号を線形化するための増幅率とギャップの磁束密度との関係を示すグラフであり、図2(c)は、ホールIC(Integrated Circuit)から出力される変換信号のグラフである。FIG. 2A is a graph showing the relationship between the current value of the current flowing through the bus bar of the current sensor according to the embodiment and the magnetic flux density in the core gap, and FIG. 2B linearizes the detection signal. FIG. 2C is a graph of a converted signal output from a Hall IC (Integrated Circuit). 図3は、実施の形態に係る電流センサの動作に関するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart regarding the operation of the current sensor according to the embodiment.

(実施の形態の要約)
実施の形態に係る電流センサは、検出対象の電流が流れるバスバと、バスバを包囲すると共に一部に切り欠きが形成されたコアと、コアの切り欠きに配置され、バスバに流れる電流に伴って発生する切り欠きの磁束を検出すると共にコア内の磁束が磁気飽和する領域では非線形な検出信号を出力する磁気検出素子と、磁気検出素子から出力される非線形な検出信号を線形な変換信号に変換する変換部と、を備えて概略構成されている。
(Summary of embodiment)
The current sensor according to the embodiment includes a bus bar through which a current to be detected flows, a core that surrounds the bus bar and has a notch formed in a part thereof, and is disposed in the notch of the core. In the region where the magnetic flux in the core is detected and the magnetic flux in the core is magnetically saturated, a magnetic detection element that outputs a non-linear detection signal and a non-linear detection signal output from the magnetic detection element are converted into a linear conversion signal And a conversion unit that is schematically configured.

この電流センサは、コアが磁気飽和して磁気検出素子から出力される非線形な検出信号を変換部により線形な変換信号に変換するので、線形な検出信号を得るため、磁気飽和しないようにコアを大きくする場合と比べて、コアを小さくすることができてコストを抑制すると共に小型化することができる。   In this current sensor, the nonlinear detection signal output from the magnetic detection element when the core is magnetically saturated is converted into a linear conversion signal by the conversion unit. Therefore, in order to obtain a linear detection signal, the core is prevented from being magnetically saturated. Compared with the case of increasing the size, the core can be made smaller, the cost can be reduced and the size can be reduced.

[実施の形態]
(電流センサ1の構成)
図1(a)は、実施の形態に係る電流センサの斜視図であり、図1(b)は、電流センサのブロック図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図1(b)では、主な信号の流れを矢印で示している。
[Embodiment]
(Configuration of current sensor 1)
FIG. 1A is a perspective view of a current sensor according to the embodiment, and FIG. 1B is a block diagram of the current sensor. Note that, in each drawing according to the embodiment described below, the ratio between figures may be different from the actual ratio. In FIG. 1B, the main signal flow is indicated by arrows.

電流センサ1は、例えば、車両のバッテリの電流値を、後述するバスバに流れる電流により発生する磁場の磁束を検出することで間接的に測定するものである。この電流センサ1は、バッテリの負電極の近傍に配置される。なお電流センサ1は、例えば、直流電流を測定する用途に使用可能である。   For example, the current sensor 1 indirectly measures the current value of the battery of the vehicle by detecting the magnetic flux generated by the current flowing in the bus bar described later. The current sensor 1 is disposed in the vicinity of the negative electrode of the battery. The current sensor 1 can be used for, for example, a purpose of measuring a direct current.

この電流センサ1は、図1(a)及び図1(b)に示すように、検出対象の電流2が流れるバスバ3と、バスバ3を包囲すると共に一部に切り欠きとしてのギャップ40が形成されたコア4と、コア4のギャップ40に配置され、バスバ3に流れる電流2に伴って発生するギャップ40の磁束25を検出すると共にコア4内の磁束25が磁気飽和する領域では非線形な検出信号Sを出力する磁気検出素子と、磁気検出素子から出力される非線形な検出信号Sを線形な変換信号Sに変換する変換部としての制御部55と、を備えて概略構成されている。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the current sensor 1 includes a bus bar 3 through which a current 2 to be detected flows and a gap 40 that surrounds the bus bar 3 and is partially cut away. Is detected in the area where the magnetic flux 25 in the core 4 is magnetically saturated while detecting the magnetic flux 25 of the gap 40 generated in accordance with the current 2 flowing through the bus bar 3. a magnetic detecting element for outputting the signals S 1, is schematically configured to include a controller 55 as converter for converting a nonlinear detection signal S 1 output from the magnetic detecting element in a linear conversion signal S 2, the Yes.

磁気検出素子は、一例として、ホール素子54であるが、これに限定されず、バスバ3を流れる電流2が形成する磁場20を検出する磁気抵抗素子等であっても良い。このホール素子54は、制御部55と共にホールIC5としてチップ化されている。   The magnetic detection element is, for example, the Hall element 54, but is not limited thereto, and may be a magnetoresistive element that detects the magnetic field 20 formed by the current 2 flowing through the bus bar 3. The Hall element 54 is chipped as a Hall IC 5 together with the control unit 55.

(バスバ3の構成)
バスバ3は、例えば、車両のバッテリの負電極に電気的に接続される。このバスバ3は、例えば、図1(a)に示すように、銅、銅合金又は黄銅等の導電性を有する金属材料を用いて円柱形状に形成されたものである。なおバスバ3の形状は、円柱形状に限定されず、細長く形成された板形状等であっても良い。
(Configuration of bus bar 3)
The bus bar 3 is electrically connected to, for example, a negative electrode of a vehicle battery. For example, as shown in FIG. 1A, the bus bar 3 is formed in a cylindrical shape using a conductive metal material such as copper, a copper alloy, or brass. The shape of the bus bar 3 is not limited to a cylindrical shape, and may be a plate shape formed in an elongated shape.

このバスバ3には、図1(a)の紙面右から左に向かって電流2が流れている。この電流2により、バスバ3の周りには、図1(a)の紙面において反時計回りの磁場20が発生している。なお電流2が図1(a)の紙面左から右に向かって流れる場合、磁場20がバスバ3を中心に時計回りに発生する。以下では、電流2が図1(a)の紙面右から左に流れる方向を第1の方向、電流2が左から右に流れる方向を第2の方向と記載する。   A current 2 flows through the bus bar 3 from the right to the left in FIG. Due to this current 2, a counterclockwise magnetic field 20 is generated around the bus bar 3 on the paper surface of FIG. When the current 2 flows from the left to the right in FIG. 1A, the magnetic field 20 is generated clockwise around the bus bar 3. Hereinafter, the direction in which the current 2 flows from the right to the left in FIG. 1A is referred to as a first direction, and the direction in which the current 2 flows from the left to the right is referred to as a second direction.

(コア4の構成)
コア4は、例えば、板状の複数の環状コアが重ねられて形成されている。コア4は、例えば、パーマロイ、電磁鋼板、フェライト等の軟磁性体材料を用いて形成される。
(Configuration of core 4)
The core 4 is formed, for example, by stacking a plurality of plate-shaped annular cores. The core 4 is formed using a soft magnetic material such as permalloy, an electromagnetic steel plate, and ferrite, for example.

このコア4は、環形状を有し、一部に切り欠きであるギャップ40が設けられている。このギャップ40は、端面41と端面42とが平行になると共に対向しており、一方の端面から磁束25が湧き出し、他方の端面に吸い込まれている。   The core 4 has an annular shape, and a gap 40 that is a notch is provided in part. In the gap 40, the end surface 41 and the end surface 42 are parallel to each other and face each other, and the magnetic flux 25 springs out from one end surface and is sucked into the other end surface.

またコア4は、貫通孔43を有し、貫通孔43には、バスバ3が挿入されている。なおコア4の形状は、環状に限定されず、馬蹄型等であっても良い。   The core 4 has a through hole 43, and the bus bar 3 is inserted into the through hole 43. The shape of the core 4 is not limited to an annular shape, and may be a horseshoe shape or the like.

コア4の内部には、バスバ3に流れる電流2が生成する磁場20に基づいて磁束25が発生している。この磁束25の向きは、図1(a)の紙面において反時計回りである。従って磁束25は、コア4の端面41から湧き出し、端面42に吸い込まれる。   A magnetic flux 25 is generated inside the core 4 based on the magnetic field 20 generated by the current 2 flowing through the bus bar 3. The direction of the magnetic flux 25 is counterclockwise on the paper surface of FIG. Accordingly, the magnetic flux 25 springs out from the end face 41 of the core 4 and is sucked into the end face 42.

ホールIC5は、磁束25がホール素子54の検出面を垂直方向から貫通するようにギャップ40に配置される。なお電流2が第2の方向に流れる場合、磁束25の方向は、図1(a)の紙面において時計回りであり、端面42から湧き出し、端面41に吸い込まれる。   The Hall IC 5 is disposed in the gap 40 so that the magnetic flux 25 penetrates the detection surface of the Hall element 54 from the vertical direction. When the current 2 flows in the second direction, the direction of the magnetic flux 25 is clockwise on the paper surface of FIG. 1A, springs from the end face 42, and is sucked into the end face 41.

(ホールIC5の構成)
図2(a)は、実施の形態に係る電流センサのバスバに流れる電流の電流値とコアのギャップにおける磁束密度との関係を示すグラフであり、図2(b)は、検出信号を線形化するための増幅率とギャップの磁束密度との関係を示すグラフであり、図2(c)は、ホールICから出力される変換信号のグラフである。図2(a)は、縦軸がバスバ3を流れる電流2の電流値であり、横軸がギャップ40の磁束密度である。また図2(a)に示す点線の曲線は、変換前の特性曲線6であり、実線の曲線は、変換後の特性曲線7である。図2(b)は、縦軸が増幅率であり、横軸が磁束密度である。図2(c)は、縦軸が出力電圧であり、横軸がバスバ3に流れる電流2の電流値である。
(Configuration of Hall IC5)
FIG. 2A is a graph showing the relationship between the current value of the current flowing through the bus bar of the current sensor according to the embodiment and the magnetic flux density in the core gap, and FIG. 2B linearizes the detection signal. 2 is a graph showing the relationship between the amplification factor and the magnetic flux density of the gap, and FIG. 2C is a graph of the conversion signal output from the Hall IC. In FIG. 2A, the vertical axis represents the current value of the current 2 flowing through the bus bar 3, and the horizontal axis represents the magnetic flux density of the gap 40. 2A is the characteristic curve 6 before conversion, and the solid curve is the characteristic curve 7 after conversion. In FIG. 2B, the vertical axis is the amplification factor, and the horizontal axis is the magnetic flux density. In FIG. 2C, the vertical axis represents the output voltage, and the horizontal axis represents the current value of the current 2 flowing through the bus bar 3.

ホールIC5は、図1(a)及び図1(b)に示すように、本体50と、端子群52と、ホール素子54と、制御部55と、を備えて構成されている。本体50は、端子群52の一部とホール素子54、及び制御部55等が樹脂によって封止されることで形成されている。この樹脂による封止は、例えば、エポキシ樹脂を主成分に、シリカ充填材等を加えた熱硬化性成形材料を用いて行われる。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the Hall IC 5 includes a main body 50, a terminal group 52, a Hall element 54, and a control unit 55. The main body 50 is formed by sealing a part of the terminal group 52, the Hall element 54, the control unit 55, and the like with resin. The sealing with the resin is performed using, for example, a thermosetting molding material in which an epoxy resin is a main component and a silica filler is added.

端子群52は、例えば、GNDと電気的に接続される端子、電流センサ1が動作するのに必要な電圧Vが供給される端子、及び変換信号Sを出力する端子を備えている。この端子群52は、例えば、金、銅等の導電性を有する金属材料、又はその合金材料を用いて形成される。端子群52は、例えば、細長い板形状を有するが、これに限定されず、円柱形状等であっても良い。 Terminal group 52 has, for example, a terminal for outputting terminal terminal connected to GND and electrically, the voltage V required for the current sensor 1 is operated is supplied, and the converted signal S 2. The terminal group 52 is formed using, for example, a conductive metal material such as gold or copper, or an alloy material thereof. The terminal group 52 has, for example, an elongated plate shape, but is not limited thereto, and may be a cylindrical shape or the like.

ホール素子54は、ホール効果を利用してギャップ40の磁束25に応じた検出信号Sを出力する。このギャップ40における磁束25は、ほぼ垂直にホール素子54の検出面を貫通するので、ホール素子54は、ギャップ40の磁束密度に応じた検出信号Sを出力する。 Hall element 54 outputs a detection signals S 1 corresponding to the magnetic flux 25 of the gap 40 by utilizing the Hall effect. Since the magnetic flux 25 in the gap 40 penetrates the detection surface of the Hall element 54 substantially vertically, the Hall element 54 outputs a detection signal S 1 corresponding to the magnetic flux density of the gap 40.

制御部55は、例えば、記憶されたプログラムに従って演算、加工等を行うCPU(Central Processing Unit)、半導体メモリであるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等から構成されるマイクロコンピュータである。このROMには、例えば、制御部55が動作するためのプログラムが格納されている。RAMは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。   The control unit 55 is a microcomputer composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit) that performs calculations, processing, and the like according to a stored program, a RAM (Random Access Memory) that is a semiconductor memory, a ROM (Read Only Memory), and the like. is there. In this ROM, for example, a program for operating the control unit 55 is stored. For example, the RAM is used as a storage area for temporarily storing calculation results and the like.

制御部55は、非線形な検出信号Sを増幅することにより線形な変換信号Sに変換するように構成されている。また制御部55は、非線形な検出信号Sと、非線形な検出信号Sを線形な変換信号Sに変換するための増幅率と、を対応付けた変換テーブル550を有している。 The control unit 55 is configured to amplify the non-linear detection signal S 1 and convert it into a linear conversion signal S 2 . The control unit 55 includes a nonlinear detection signals S 1, has a gain for converting the nonlinear detection signals S 1 to the linear conversion signal S 2, a conversion table 550 that associates.

ここでコア4が磁気飽和するような大きな電流2がバスバ3に流れると、図2(a)に示すように、電流値が増加するに従って特性曲線6が非線形となる磁気飽和領域47が発生する。なお電流2が第1の方向に流れる場合、図2(a)の電流値が正であり、電流2が第2の方向に流れる場合、電流値が負となっている。つまり、図2(a)は、右側と左側とでは、バスバ3を流れる電流2の向きが逆向きとなっている。   Here, when a large current 2 that magnetically saturates the core 4 flows to the bus bar 3, as shown in FIG. 2A, a magnetic saturation region 47 in which the characteristic curve 6 becomes nonlinear as the current value increases is generated. . When the current 2 flows in the first direction, the current value in FIG. 2A is positive, and when the current 2 flows in the second direction, the current value is negative. That is, in FIG. 2A, the direction of the current 2 flowing through the bus bar 3 is opposite between the right side and the left side.

コア4が磁気飽和していない場合、バスバ3を流れる電流2の電流値とコア4のギャップ40の磁束密度との関係は、図2(a)に線形領域46として示すように、線形となる。この線形領域46を利用して電流センサを構成する場合、測定可能な電流値は、線形領域46内の電流値である。従って当該電流値以上の電流値を測定したい場合は、コアが磁気飽和しないように材料を変更したり、コアを大きくしたりする必要がある。   When the core 4 is not magnetically saturated, the relationship between the current value of the current 2 flowing through the bus bar 3 and the magnetic flux density of the gap 40 of the core 4 is linear as shown as a linear region 46 in FIG. . When a current sensor is configured using this linear region 46, the measurable current value is the current value in the linear region 46. Therefore, when it is desired to measure a current value equal to or greater than the current value, it is necessary to change the material or enlarge the core so that the core is not magnetically saturated.

しかし、制御部55は、磁気飽和領域47の非線形となる特性曲線6を線形の特性曲線7とするため、磁気飽和領域47の特性曲線6を図2(b)に示す増幅率曲線8に従って増幅する。   However, the control unit 55 amplifies the characteristic curve 6 of the magnetic saturation region 47 according to the amplification factor curve 8 shown in FIG. To do.

具体的には、増幅率曲線8は、図2(b)に示すように、線形領域46においては、増幅する必要がないので増幅率が1となっている。また増幅率曲線8は、磁気飽和領域47においては、図2(a)に示すように、線形領域46の電流値の増加率と比べて増加率が緩やかとなっているので、電流値の増加率が緩やかになった分を打ち消すように増幅する曲線となっている。その結果、図2(c)に示すように、バスバ3に流れる電流2の電流値とホールIC5から出力される出力電圧との関係が線形となり、変換信号Sが線形となる。 Specifically, as shown in FIG. 2B, the amplification factor curve 8 is 1 in the linear region 46 because it does not need to be amplified. Further, as shown in FIG. 2 (a), the gain curve 8 has a slow increase rate in the magnetic saturation region 47 as compared with the increase rate of the current value in the linear region 46. It is a curve that amplifies so as to cancel out the part where the rate becomes gentle. As a result, as shown in FIG. 2 (c), the relationship between the output voltage output from the current value and the hole IC5 current 2 flowing through the bus bar 3 is a linear, converts the signal S 2 becomes linear.

変換テーブル550は、線形領域46における増幅率を1とすると共に、磁気飽和領域47における磁束密度と増幅率とを対応させて格納している。この磁束密度は、ホール素子54が検出した磁束密度であり、増幅率は、当該磁束密度と増幅率曲線8によって定まる。   The conversion table 550 stores the gain in the linear region 46 as 1, and the magnetic flux density and the gain in the magnetic saturation region 47 in association with each other. This magnetic flux density is the magnetic flux density detected by the Hall element 54, and the amplification factor is determined by the magnetic flux density and the amplification factor curve 8.

制御部55は、一例として、変換信号Sを車両の車両制御部に出力するように構成されている。 Control unit 55, as an example, and is configured to output a converted signal S 2 to the vehicle control unit of the vehicle.

以下に、本実施の形態に係る電流センサ1の動作について、図3のフローチャートに従って説明する。   Below, operation | movement of the current sensor 1 which concerns on this Embodiment is demonstrated according to the flowchart of FIG.

車両の電源が投入されると、電流センサ1の制御部55は、ホール素子54から検出信号Sを取得する(S1)。 When the power of the vehicle is turned on, the control unit 55 of the current sensor 1 acquires a detection signals S 1 from the Hall element 54 (S1).

制御部55は、取得した検出信号Sと変換テーブル550とを比較し、コア4が磁気飽和していると判定すると(S2:Yes)、変換テーブル550に基づいた増幅率で増幅して変換信号Sを生成する(S3)。 Control unit 55 compares the detection signals S 1 and the conversion table 550 acquired, the core 4 is determined to be magnetically saturated (S2: Yes), and amplified with an amplification factor based on the conversion table 550 converts generating a signal S 2 (S3).

制御部55は、変換した変換信号Sを車両の車両制御部に出力する(S4)。 Control unit 55 outputs the converted converted signal S 2 to the vehicle control unit of the vehicle (S4).

ここでステップ2において、制御部55は、コア4が磁気飽和していないと判定すると(S2:No)、増幅率が1なので、検出信号Sを変換信号Sとして車両の車両制御部に出力する(S5)。 Here in step 2, the control unit 55, the core 4 is determined not to be magnetically saturated (S2: No), the amplification factor is 1, so the vehicle control unit of the vehicle detection signals S 1 as a conversion signal S 2 Output (S5).

(実施の形態の効果)
本実施の形態に係る電流センサ1は、コストを抑制すると共に小型化することができる。具体的には、電流センサ1は、コア4が磁気飽和してホール素子54から出力される非線形な検出信号Sを制御部55により線形な変換信号Sに変換することができる。従って電流センサ1は、線形な検出信号を得るため、磁気飽和しないようにコアを大きくする場合と比べて、コア4を小さくすることができてコストを抑制すると共に小型化することができる。
(Effect of embodiment)
The current sensor 1 according to the present embodiment can be reduced in size while reducing cost. Specifically, the current sensor 1 can convert a non-linear detection signal S 1 output from the Hall element 54 when the core 4 is magnetically saturated into a linear conversion signal S 2 by the control unit 55. Therefore, since the current sensor 1 obtains a linear detection signal, the core 4 can be made smaller as compared with the case where the core is made larger so as not to cause magnetic saturation, thereby reducing the cost and reducing the size.

電流センサ1は、磁気飽和領域47を利用することで、外乱磁場による検出精度の低下が考えられるが、磁気飽和領域47におけるギャップ40の磁束密度よりも外乱磁場による磁束密度の方が小さいので、ホール素子54の検出精度の低下が抑制される。   Although the current sensor 1 may use the magnetic saturation region 47 to reduce the detection accuracy due to the disturbance magnetic field, the magnetic flux density due to the disturbance magnetic field is smaller than the magnetic flux density of the gap 40 in the magnetic saturation region 47. A decrease in detection accuracy of the Hall element 54 is suppressed.

上述の実施の形態に係る電流センサ1は、例えば、用途に応じて、その一部が、コンピュータが実行するプログラム、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)及びFPGA(Field Programmable Gate Array)等によって実現されても良い。   For example, a part of the current sensor 1 according to the above-described embodiment is realized by a program executed by a computer, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or the like depending on the application. Also good.

なお、ASICとは、特定用途向け集積回路であり、FPGAとは、プログラミングすることができるLSI(大規模集積回路:Large Scale Integration)である。   The ASIC is an application specific integrated circuit, and the FPGA is an LSI (Large Scale Integration) that can be programmed.

以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is only an example and does not limit the invention which concerns on a claim. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the scope of the present invention. In addition, not all the combinations of features described in these embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention. Furthermore, these embodiments are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…電流センサ、2…電流、3…バスバ、4…コア、5…ホールIC、6…特性曲線、7…特性曲線、8…増幅率曲線、20…磁場、25…磁束、40…ギャップ、41…端面、42…端面、43…貫通孔、46…線形領域、47…磁気飽和領域、50…本体、52…端子群、54…ホール素子、55…制御部、550…変換テーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Current sensor, 2 ... Current, 3 ... Bus bar, 4 ... Core, 5 ... Hall IC, 6 ... Characteristic curve, 7 ... Characteristic curve, 8 ... Gain curve, 20 ... Magnetic field, 25 ... Magnetic flux, 40 ... Gap, DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... End surface, 42 ... End surface, 43 ... Through-hole, 46 ... Linear area | region, 47 ... Magnetic saturation area | region, 50 ... Main body, 52 ... Terminal group, 54 ... Hall element, 55 ... Control part, 550 ... Conversion table

Claims (3)

検出対象の電流が流れるバスバと、
前記バスバを包囲すると共に一部に切り欠きが形成されたコアと、
前記コアの前記切り欠きに配置され、前記バスバに流れる前記電流に伴って発生する前記切り欠きの磁束を検出すると共に前記コア内の磁束が磁気飽和する領域では非線形な検出信号を出力する磁気検出素子と、
前記磁気検出素子から出力される前記非線形な検出信号を線形な変換信号に変換する変換部と、
を備えた電流センサ。
A bus bar through which the current to be detected flows,
A core surrounding the bus bar and having a notch formed in part;
Magnetic detection that is arranged in the notch of the core and detects a magnetic flux of the notch generated with the current flowing through the bus bar and outputs a non-linear detection signal in a region where the magnetic flux in the core is magnetically saturated Elements,
A conversion unit that converts the non-linear detection signal output from the magnetic detection element into a linear conversion signal;
With current sensor.
前記変換部は、前記非線形な検出信号を増幅することにより前記線形な変換信号に変換する、
請求項1に記載の電流センサ。
The converter converts the nonlinear detection signal into the linear conversion signal by amplifying the nonlinear detection signal.
The current sensor according to claim 1.
前記変換部は、前記非線形な検出信号と、前記非線形な検出信号を前記線形な変換信号に変換するための増幅率と、を対応付けたテーブルを有する、
請求項1又は2に記載の電流センサ。
The conversion unit includes a table in which the nonlinear detection signal is associated with an amplification factor for converting the nonlinear detection signal into the linear conversion signal.
The current sensor according to claim 1 or 2.
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