JP2020148733A - 電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】バスバーに流れる電流の電流量が非常に大きい場合であっても磁気センサが飽和しにくい構造を有する電流センサを提供する。【解決手段】電流センサ１は、測定対象となる電流Ｉが流れるバスバー１０と、バスバー１０に流れる電流によって生じる磁界を検出する磁気センサ２０とを備える。バスバー１０は、バイパスバスバー１１，１２とセンシングバスバー１３に分岐されており、磁気センサ２０は、バイパスバスバー１１，１２によって生じる磁界が互いに打ち消し合う領域に配置されている。これによれば、センシングバスバー１３に流れる電流によって生じる磁界だけが磁気センサ２０に印加されるため、バスバー１０に流れる電流が大電流であっても、磁気センサ２０に印加される磁界の強度が大幅に抑えられる。これにより、バスバー１０に流れる電流が大電流であっても磁気センサ２０が飽和しにくくなる。【選択図】図１

Description

本発明は電流センサに関し、特に、磁気センサを用いた電流センサに関する。

磁気センサを用いた電流センサとしては、特許文献１及び２に記載された電流センサが知られている。特許文献１に記載された電流センサは、バスバーに測定対象となる電流が一方向に流れる電流経路と逆方向に流れる電流経路を設け、これらの間に磁気センサを配置した構成が開示されている。また、特許文献２には、バスバーを２分岐させ、それぞれの電流経路に磁気センサを割り当てた電流センサが開示されている。

特許第５９７１３９８号公報 国際公開第２０１７／０１８３０６号パンフレット

しかしながら、特許文献１に記載された電流センサは、一方の電流経路から生じる磁界と他方の電流経路から生じる磁界が互いに強め合うことから、測定対象となる電流の電流量が大きいと磁気センサが飽和してしまうという問題があった。また、特許文献２に記載された電流センサは、バスバーを２分岐させていることから、それぞれの磁気センサに印加される磁界の強度は１／２に抑えられる。しかしながら、この場合であっても、測定対象となる電流の電流量が非常に大きい場合には、磁気センサが容易に飽和してしまう。

したがって、本発明は、バスバーに流れる電流の電流量が非常に大きい場合であっても磁気センサが飽和しにくい構造を有する電流センサを提供することを目的とする。

本発明による電流センサは、測定対象となる電流が流れるバスバーと、バスバーに流れる電流によって生じる磁界を検出する磁気センサとを備え、バスバーは、複数のバイパスバスバーとセンシングバスバーに分岐されており、磁気センサは、複数のバイパスバスバーによって生じる磁界が互いに打ち消し合う領域に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、センシングバスバーに流れる電流によって生じる磁界だけが磁気センサに印加されるため、バスバーに流れる電流が大電流であっても、磁気センサに印加される磁界の強度が大幅に抑えられる。これにより、磁気センサが飽和しにくくなることから、バスバーに流れる電流が大電流であっても、その電流量を正しく測定することが可能となる。

本発明において、複数のバイパスバスバーに流れる電流の方向はいずれも第１の方向であり、第１の方向から見て、複数のバイパスバスバーは磁気センサを中心とした仮想円上に配置されており、磁気センサと複数のバイパスバスバーを結ぶ複数の仮想線のうち隣接する２つの仮想線が成す角度が一定であっても構わない。これによれば、複数のバイパスバスバーに流れる電流量を互いに同じとすれば、磁気センサが配置された領域において、複数のバイパスバスバーによって生じる磁界を完全に打ち消すことが可能となる。

この場合、磁気センサの感磁方向は、第１の方向とは異なる方向であっても構わない。これによれば、センシングバスバーに流れる第１の方向の電流を測定することが可能となる。

本発明において、センシングバスバーは、第１の方向と異なる方向に電流を流す区間を有していても構わない。これによれば、バイパスバスバーに流れる電流によって生じる磁界の影響をより効果的に排除することが可能となる。

このように、本発明によれば、バスバーに流れる電流の電流量が非常に大きい場合であっても磁気センサが飽和しにくい構造を有する電流センサを提供することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態による電流センサ１の外観を示す略斜視図である。 図２は、電流センサ１のｘｚ平面図である。 図３は、電流センサ１のｘｙ断面図である。 図４は、バスバー１０に流れる電流によって生じる磁界について説明するための模式図である。 図５は、磁気検出素子２１，２２が磁気抵抗素子である場合の接続関係を説明するための回路図である。 図６は、変形例による電流センサ１Ａの外観を示す略斜視図である。 図７は、電流センサ１Ａのｘｙ断面図である。 図８は、本発明の第２の実施形態による電流センサ２の外観を示す略斜視図である。 図９は、電流センサ２のｘｙ断面図である。 図１０は、図８に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図１１は、バスバー３０に流れる電流によって生じる磁界について説明するための模式図である。 図１２は、本発明の第３の実施形態による電流センサ３の外観を示す略斜視図である。 図１３は、バスバー支持体６０を一方向から見た図である。 図１４は、バスバー支持体６０を別の方向から見た図である。 図１５は、バスバー支持体６０の略分解斜視図である。 図１６は、バスバー支持体６０のｘｙ断面図である。 図１７は、バイパスバスバー８１〜８３とセンシングバスバー９０の位置関係をより詳細に説明するための模式図である。 図１８は、第３の実施形態の第１の変形例による電流センサの外観を示す略斜視図である。 図１９は、第３の実施形態の第２の変形例による電流センサのｘｙ断面図である。 図２０は、図１９に示す電流センサにおけるバイパスバスバー８１，８２とセンシングバスバー９０の位置関係をより詳細に説明するための模式図である。 図２１は、第３の実施形態の第３の変形例による電流センサのｘｙ断面図である。 図２２は、第３の実施形態の第４の変形例による電流センサのｘｙ断面図である。 図２３は、図２２に示す電流センサにおけるバイパスバスバー８１〜８４とセンシングバスバー９０の位置関係をより詳細に説明するための模式図である。 図２４は、６本のバイパスバスバーを分散配置した例を示す模式図である。 図２５は、８本のバイパスバスバーを分散配置した例を示す模式図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態による電流センサ１の外観を示す略斜視図である。また、図２は電流センサ１のｘｚ平面図、図３は電流センサ１のｘｙ断面図である。

図１〜図３に示すように、本実施形態による電流センサ１は、測定対象となる電流Ｉが流れるバスバー１０と磁気センサ２０を備えている。バスバー１０は、銅やアルミニウムなどの良導体からなる略平板状部材であり、バスバー１０には測定対象となる電流Ｉがｚ方向に流れる。所定のｚ方向位置においては、バスバー１０が第１のバイパスバスバー１１、第２のバイパスバスバー１２及びセンシングバスバー１３に３分岐されている。これにより、測定対象となる電流Ｉは、第１のバイパスバスバー１１に流れる電流Ｉ_１、第２のバイパスバスバー１２に流れる電流Ｉ_２、センシングバスバー１３に流れる電流Ｉ_３に分割される。

ここで、第１及び第２のバイパスバスバー１１，１２の断面積は、センシングバスバー１３の断面積よりも十分に大きく、このため、センシングバスバー１３に流れる電流Ｉ_３は、第１及び第２のバイパスバスバー１１，１２に流れる電流Ｉ_１及びＩ_２よりも十分に小さい。また、第１及び第２のバイパスバスバー１１，１２の断面積は互いに等しく、このため、第１のバイパスバスバー１１に流れる電流Ｉ_１と第２のバイパスバスバー１２に流れる電流Ｉ_２は、互いに等しい。本実施形態においては、バイパスバスバー１１，１２及びセンシングバスバー１３に流れる電流の方向は、いずれもｚ方向である。

磁気センサ２０は、センシングバスバー１３の直下に配置される。より具体的には、磁気センサ２０のｘ方向位置は第１のバイパスバスバー１１と第２のバイパスバスバー１２の中間位置であり、磁気センサ２０のｙ方向位置は第１及び第２のバイパスバスバー１１，１２の厚み方向（ｙ方向）における中間位置と一致している。そして、センシングバスバー１３は、磁気センサ２０と干渉しないようｙ方向に僅かに曲げられている。

また、磁気センサ２０には、ｚ方向位置の異なる２つの磁気検出素子２１，２２が設けられている。磁気検出素子２１の感磁方向は＋ｘ方向、磁気検出素子２２の感磁方向は−ｘ方向であり、互いに１８０°相違している。磁気検出素子２１，２２の種類については特に限定されないが、ホール素子や磁気抵抗素子などを用いることができる。

図４は、バスバー１０に流れる電流によって生じる磁界について説明するための模式図である。

図４に示すように、バスバー１０の第１のバイパスバスバー１１と第２のバイパスバスバー１２には互いに同方向（ｚ方向）に電流が流れるため、第１のバイパスバスバー１１と第２のバイパスバスバー１２の間には、第１のバイパスバスバー１１に流れる電流Ｉ_１によって生じる磁界φ１と第２のバイパスバスバー１２に流れる電流Ｉ_２によって生じる磁界φ２が互いに打ち消し合う領域Ａが生じる。領域Ａは、磁界φ１と磁界φ２の方向が互いに逆となる領域であり、磁界φ１のｘ方向成分と磁界φ２のｘ方向成分がほぼ完全に相殺される。

本実施形態においては、このような領域Ａに磁気センサ２０が配置される。これにより、磁気センサ２０には、センシングバスバー１３によって生じる磁界φ３だけが選択的に印加される。センシングバスバー１３は磁気センサ２０の直上、つまり磁気センサ２０に対してｙ方向にオフセットした位置に設けられていることから、センシングバスバー１３によって生じる磁界φ３のｘ方向成分が磁気センサ２０に印加されることになる。これにより、磁気センサ２０は、センシングバスバー１３に流れる電流によって生じる磁界φ３を選択的に検出することが可能となる。そして、磁気センサ２０に設けられた磁気検出素子２１，２２の感磁方向は互いに１８０°相違していることから、磁気検出素子２１の出力と磁気検出素子２２の出力には、センシングバスバー１３に流れる電流Ｉ_３に応じた差が生じる。

図５は、磁気検出素子２１，２２が磁気抵抗素子である場合の接続関係を説明するための回路図である。

磁気検出素子２１，２２が磁気抵抗素子である場合、これらは電源ＶｃｃとグランドＧＮＤの間に直列に接続される。そして、磁気検出素子２１と磁気検出素子２２の接続点の電位Ｖｏｕｔが外部に出力される。上述の通り、磁気検出素子２１，２２の感磁方向は互いに１８０°相違していることから、センシングバスバー１３に電流Ｉ_３が流れると、磁気検出素子２１，２２の抵抗値が変化し、これにより出力電位Ｖｏｕｔが変化する。出力電位Ｖｏｕｔのレベルは、センシングバスバー１３に流れる電流Ｉ_３に比例することから、これに基づいて電流Ｉの電流量を算出することが可能となる。磁気検出素子２１，２２に対しては、補償コイルを用いてキャンセル磁界を印加することによりクローズドループ制御を行うことも可能である。

このように、本実施形態においては、バスバー１０を３分岐するとともに、第１のバイパスバスバー１１に流れる電流Ｉ_１によって生じる磁界φ１と第２のバイパスバスバー１２に流れる電流Ｉ_２によって生じる磁界φ２が互いに打ち消し合う領域Ａに磁気センサ２０を配置していることから、磁気センサ２０は、センシングバスバー１３によって生じる磁界φ３だけを選択的に検出することが可能となる。これにより、バスバー１０に流れる電流Ｉが大電流であっても、磁気センサ２０に印加される磁界強度が大幅に抑えられることから、磁気センサ２０の飽和を防止することが可能となる。しかも、磁気センサ２０の位置を第１及び第２のバイパスバスバー１１，１２から大きく離す必要がないことから、装置全体が大型化することもない。

より大電流の測定を可能とするためには、センシングバスバー１３に流れる電流Ｉ_３の割合をより小さくすれば良い。図６は、変形例による電流センサ１Ａの外観を示す略斜視図である。また、図７は電流センサ１Ａのｘｙ断面図である。図６及び図７に示すように、ｙ方向における厚みを拡大したバスバー１０Ａを用いれば、電流Ｉの大部分が第１及び第２のバイパスバスバー１１，１２に流れ、センシングバスバー１３に流れる電流Ｉ_３の割合が非常に小さくなることから、より大電流を測定することが可能となる。変形例による電流センサ１Ａにおいても、磁気センサ２０のｙ方向における位置は、第１及び第２のバイパスバスバー１１，１２の厚み方向（ｙ方向）における中間位置と一致している。図６及び図７に示す電流センサ１Ａは、第１のバイパスバスバー１１と第２のバイパスバスバー１２の間に位置するスリット内にセンシングバスバー１３及び磁気センサ２０の両方が収容されており、図１に示した電流センサ１のようにセンシングバスバー１３がｙ方向に突出しないという特徴を有している。

図８は、本発明の第２の実施形態による電流センサ２の外観を示す略斜視図である。また、図９は電流センサ２のｘｙ断面図、図１０は図８に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

図８〜図１０に示すように、本実施形態による電流センサ２は、測定対象となる電流Ｉが流れるバスバー３０及び２つの磁気センサ４１，４２を備えている。バスバー３０は、第１のバイパスバスバー３１、第２のバイパスバスバー３２及びセンシングバスバー３３に３分岐されており、これらバイパスバスバー３１，３２及びセンシングバスバー３３の厚み及びｙ方向位置は互いに同じである。つまり、第１の実施形態において用いたバスバー１０のように、センシングバスバー１３がｙ方向に曲げられていることはなく、また、変形例において用いたバスバー１０Ａのように、センシングバスバー１３のｙ方向に厚みが第１及び第２のバイパスバスバー１１，１２よりも薄いということもない。

しかしながら、センシングバスバー３３については延在方向（電流Ｉ_３の流れる方向）がｚ方向に直線的ではなく、斜めに曲げられた部分を有している。このため、センシングバスバー３３に流れる電流Ｉ_３は、ｚ方向成分のみならず、ｘ方向成分を有することになる。第１及び第２のバイパスバスバー３１，３２については延在方向がｚ方向に直線的であり、このため第１及び第２のバイパスバスバー３１，３２に流れる電流Ｉ_１，Ｉ_２は、ｚ方向成分のみを有している。

本実施形態においても、第１及び第２のバイパスバスバー３１，３２の断面積は、センシングバスバー３３の断面積よりも十分に大きく、このため、センシングバスバー３３に流れる電流Ｉ_３は、第１及び第２のバイパスバスバー３１，３２に流れる電流Ｉ_１及びＩ_２よりも十分に小さい。また、第１及び第２のバイパスバスバー３１，３２の断面積は互いに等しく、このため、第１のバイパスバスバー３１に流れる電流Ｉ_１と第２のバイパスバスバー３２に流れる電流Ｉ_２は、互いに等しい。

本実施形態においては、第１の磁気センサ４１がセンシングバスバー３３の直上に配置され、第２の磁気センサ４２がセンシングバスバー３３の直下に配置される。より具体的には、磁気センサ４１，４２のｘ方向位置は第１のバイパスバスバー３１と第２のバイパスバスバー３２の中間位置であり、センシングバスバー３３が斜めに延在する部分を挟み込むように磁気センサ４１，４２が配置されている。そして、第１の磁気センサ４１の感磁方向は＋ｚ方向、第２の磁気センサ４２の感磁方向は−ｚ方向であり、互いに１８０°相違している。

図１１は、バスバー３０に流れる電流によって生じる磁界について説明するための模式図である。

図１１に示すように、バスバー３０の第１のバイパスバスバー３１と第２のバイパスバスバー３２には互いに同方向（ｚ方向）に電流が流れるため、第１及び第２のバイパスバスバー３１，３２に流れる電流Ｉ_１，Ｉ_２によって生じる磁界φ１，φ２は、いずれもｚ方向を中心として周回する。このため、磁界φ１，φ２はｘ方向成分及びｙ方向成分からなり、ｚ方向成分を有していない。これに対し、センシングバスバー３３に流れる電流Ｉ_３は、ｚ方向に対して僅かに斜め方向に流れる部分を有しているため、この部分から発生する磁界φ３には僅かにｚ方向成分が含まれる。

そして、本実施形態においては、磁界φ３に含まれるｚ方向成分が磁気センサ４１，４２に印加される。そして、磁気センサ４１，４２の感磁方向は互いに１８０°相違していることから、磁気センサ４１の出力と磁気センサ４２の出力には、センシングバスバー３３に流れる電流Ｉ_３に応じた差が生じる。したがって、図５に示した回路と同様、磁気センサ４１，４２を電源ＶｃｃとグランドＧＮＤの間に直列に接続し、これらの接続点の電位Ｖｏｕｔを取り出せば、電流Ｉの電流量を測定することが可能となる。

このように、本実施形態においては、バスバー３０を３分岐するとともに、センシングバスバー３３に流れる電流Ｉ_３にのみｘ方向成分を持たせることにより、センシングバスバー３３に流れる電流Ｉ_３によって発生する磁界φ３にのみｚ方向成分を持たせることが可能となる。つまり、第１及び第２のバイパスバスバー３１，３２に流れる電流Ｉ_１，Ｉ_２によって生じる磁界φ１，φ２にはｚ方向成分が含まれていないことから、磁気センサ４１，４２は、センシングバスバー３３によって生じる磁界φ３のｚ方向成分だけを選択的に検出することが可能となる。これにより、バスバー３０に流れる電流Ｉが大電流であっても、磁気センサ４１，４２の飽和を防止することが可能となる。また、本実施形態においては、バイパスバスバー３１，３２及びセンシングバスバー３３の厚みが一定であることから、バスバー３０に対する折り曲げ加工などを施す必要がなく、単に打抜き加工するだけで作製できるという利点も有している。

図１２は、本発明の第３の実施形態による電流センサ３の外観を示す略斜視図である。

図１２に示すように、本実施形態による電流センサ３は、測定対象となる電流Ｉが流れる電流ケーブル５１，５２に取り付けられたバスバー支持体６０を有している。電流ケーブル５１はクランプ部材７１を用いてバスバー支持体６０の一端に固定され、電流ケーブル５２はクランプ部材７２を用いてバスバー支持体６０の他端に固定されている。クランプ部材７１，７２には複数のネジ穴Ｓが設けられており、ネジ穴Ｓに図示しないボルトを挿入し、ボルトにナットを螺着することによって、クランプ部材７１と電流ケーブル５１及びバスバー支持体６０の一端が締結され、クランプ部材７２と電流ケーブル５２及びバスバー支持体６０の他端が締結される。

図１３はバスバー支持体６０を一方向から見た図であり、図１４はバスバー支持体６０を別の方向から見た図である。また、図１５は、バスバー支持体６０の略分解斜視図である。

図１３及び図１４に示すように、バスバー支持体６０はｚ方向に延在する円柱状の部材であり、ｚ方向における一端には導電部材からなる接続部６１が設けられ、ｚ方向における他端には導電部材からなる接続部６２が設けられている。接続部６１と接続部６２の間には、絶縁部材からなる測定部６３が設けられている。接続部６１は、クランプ部材７１を介して電流ケーブル５１に接続され、接続部６２は、クランプ部材７２を介して電流ケーブル５２に接続される。

図１５に示すように、接続部６１，６２及び測定部６３にはいずれも４つの貫通孔が設けられている。そして、貫通孔６１ａ，６２ａ，６３ａには第１のバイパスバスバー８１が挿入され、貫通孔６１ｂ，６２ｂ，６３ｂには第２のバイパスバスバー８２が挿入され、貫通孔６１ｃ，６２ｃ，６３ｃには第３のバイパスバスバー８３が挿入される。一方、貫通孔６１ｄ，６２ｄ，６３ｄには測定ユニットＵが挿入される。これにより、電流ケーブル５１に接続された接続部６１と、電流ケーブル５２に接続された接続部６２は、３本のバイパスバスバー８１〜８３及び測定ユニットＵを介して接続される。

測定ユニットＵは、回路基板１００と、回路基板１００の裏面側に固定されたセンシングバスバー９０と、回路基板１００の表面側に搭載された磁気センサ２０とを備えている。センシングバスバー９０は、ｙ方向における厚みが一定である板状金属板を加工してなる部材であり、ｘ方向における幅の狭い測定区間９１と、測定区間９１の両端に位置する端部区間９２，９３を有している。磁気センサ２０は、センシングバスバー９０の測定区間９１に流れる電流によって生じる磁界を検出するデバイスであり、ｚ方向から見て測定区間９１と重なる位置に搭載されている。

磁気センサ２０には、ｚ方向位置の異なる２つの磁気検出素子２１，２２が設けられている。磁気検出素子２１の感磁方向は＋ｘ方向、磁気検出素子２２の感磁方向は−ｘ方向であり、互いに１８０°相違している。磁気検出素子２１，２２の種類については特に限定されないが、ホール素子や磁気抵抗素子などを用いることができる。

センシングバスバー９０の端部区間９２，９３は、ｘ方向における幅が貫通孔６１ｄ，６２ｄ，６３ｄとほぼ同じサイズを有している。これにより、貫通孔６１ｄ，６２ｄ，６３ｄに測定ユニットＵを挿入すると、センシングバスバー９０の端部区間９２が接続部６１に接続され、センシングバスバー９０の端部区間９３が接続部６２に接続される。その結果、３本のバイパスバスバー８１〜８３とセンシングバスバー９０は、並列に接続されることになる。

回路基板１００のｚ方向における一端には、磁気センサ２０に接続された端子１０１が設けられている。端子１０１は、配線１０２を介してコネクタ１０３に接続されている。コネクタ１０３は、外部の制御回路や電源回路などに接続される。

図１６は、バスバー支持体６０のｘｙ断面図である。

図１６に示すように、バスバー支持体６０の内部においては、バイパスバスバー８１〜８３、センシングバスバー９０及び磁気センサ２０が所定の位置に固定される。具体的には、磁気センサ２０はバスバー支持体６０のｘｙ断面の中心に位置し、これを取り囲むように３本のバイパスバスバー８１〜８３が配置される。センシングバスバー９０は、磁気センサ２０の近傍に位置する。

図１７は、バイパスバスバー８１〜８３とセンシングバスバー９０の位置関係をより詳細に説明するための模式図である。

図１７に示すように、磁気センサ２０のｘｙ座標をＰ０とし、バイパスバスバー８１〜８３のｘｙ座標をそれぞれＰ１〜Ｐ３とした場合、Ｐ１〜Ｐ３はいずれもＰ０を中心とした仮想円ＶＣ上に配置される。そして、Ｐ０とＰ１〜Ｐ３をそれぞれ直線的に結ぶ仮想線ＶＬ１〜ＶＬ３を想定した場合、仮想線ＶＬ１〜ＶＬ３の任意の２つが成す角度θ１は、いずれも１２０°である。つまり、バイパスバスバー８１〜８３は、磁気センサ２０を中心として均等な位置に分散配置されている。

これにより、バイパスバスバー８１〜８３に流れる電流によって生じる磁界は、座標Ｐ０、つまり、磁気センサ２０が配置される位置において完全に打ち消される。つまり、磁気センサ２０が配置される位置における磁界は、センシングバスバー９０に流れる電流によって生じる磁界のみとなる。これにより、磁気センサ２０は、センシングバスバー９０に流れる電流によって生じる磁界を選択的に検出することが可能となる。

このように、本実施形態においては、３本のバイパスバスバー８１〜８３を用いていることから、磁界が打ち消される領域Ａ（図４参照）をより拡大することが可能となる。これにより、製造ばらつきなどに起因する測定誤差をより低減することが可能となる。

本実施形態において、クランプ部材７１，７２の形状については特に限定されず、図１８に示す第１の変形例のように、バスバー支持体６０に締結されるクランプ部材７１ａ，７２ａと、電流ケーブル５１，５２に接続される端子部材７１ｂ，７２ｂを別部材とし、ボルト及びナットを用いて両者を締結しても構わない。

また、バスバー支持体６０に挿入するバイパスバスバーの数についても３本に限定されるものではなく、磁気センサ２０を中心に複数のバイパスバスバーを放射状に均等配置すれる限り、４本以上であっても構わないし、２本であっても構わない。

例えば、図１９に示す第２の変形例では、２本のバイパスバスバー８１，８２を用い、これらを磁気センサ２０の上下に配置している。この場合、模式図である図２０に示すように、磁気センサ２０のｘｙ座標をＰ０とし、バイパスバスバー８１，８２のｘｙ座標をそれぞれＰ１，Ｐ２とした場合、Ｐ１，Ｐ２はいずれもＰ０を中心とした仮想円ＶＣ上に配置されている。そして、Ｐ０とＰ１，Ｐ２を直線的に結ぶ仮想線ＶＬ１，ＶＬ２を想定した場合、仮想線ＶＬ１，ＶＬ２が成す角度θ２は１８０°である。つまり、バイパスバスバー８１，８２は、磁気センサ２０を中心として均等な位置に分散配置されている。これにより、バイパスバスバー８１，８２に流れる電流によって生じる磁界は、座標Ｐ０、つまり、磁気センサ２０が配置される位置において完全に打ち消される。

また、バイパスバスバー８１，８２の断面形状についても特に限定されず、図２１に示す第３の変形例のように、バイパスバスバー８１，８２の断面形状を矩形としても構わない。

図２２に示す第４の変形例では、４本のバイパスバスバー８１〜８４を用い、これらを磁気センサ２０の周囲に分散配置している。この場合、模式図である図２３に示すように、磁気センサ２０のｘｙ座標をＰ０とし、バイパスバスバー８１〜８４のｘｙ座標をそれぞれＰ１〜Ｐ４とした場合、仮想線ＶＬ１〜ＶＬ４のうち隣接する任意の２つが成す角度θ３は、いずれも９０°である。つまり、バイパスバスバー８１〜８４は、磁気センサ２０を中心として均等な位置に分散配置されている。これにより、バイパスバスバー８１〜８４に流れる電流によって生じる磁界は、座標Ｐ０、つまり、磁気センサ２０が配置される位置において完全に打ち消される。しかも、本例では、４本のバイパスバスバー８１〜８４を用いていることから、磁界が打ち消される領域Ａ（図４参照）をよりいっそう拡大することが可能となる。

磁界が打ち消される領域Ａの面積は、分散配置するバイパスバスバーの本数が多いほど拡大する。このため、模式図である図２４に示すように、６つのバイパスバスバーをそれぞれ座標Ｐ１〜Ｐ６に分散配置すれば、磁界が打ち消される領域Ａは図２３に示す例よりもさらに拡大し、模式図である図２５に示すように、８つのバイパスバスバーをそれぞれ座標Ｐ１〜Ｐ８に分散配置すれば、磁界が打ち消される領域Ａは図２４に示す例よりもさらに拡大する。

但し、本発明において、複数のバイパスバスバーを磁気センサ２０の周囲に完全に均等に分散配置することは必須でなく、磁界が打ち消される領域Ａが生じる限りにおいて、どのような配置であっても構わない。したがって、一部のバイパスバスバーが仮想円ＶＣ上になくても構わないし、複数の仮想線のうち隣接する２つが成す角度が全て一定ではなくても構わない。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

１，１Ａ，２，３ 電流センサ
１０，１０Ａ，３０ バスバー
１１，３１ 第１のバイパスバスバー
１２，３２ 第２のバイパスバスバー
１３，３３ センシングバスバー
２０，４１，４２ 磁気センサ
２１，２２ 磁気検出素子
５１，５２ 電流ケーブル
６０ バスバー支持体
６１，６２ 接続部
６１ａ〜６３ａ，６１ｂ〜６３ｂ，６１ｃ〜６３ｃ，６１ｄ〜６３ｄ 貫通孔
６３ 測定部
７１，７２，７１ａ，７２ａ， クランプ部材
７１ｂ，７２ｂ 端子部材
８１〜８４ バイパスバスバー
９０ センシングバスバー
９１ 測定区間
９２，９３ 端部区間
１００ 回路基板
１０１ 端子
１０２ 配線
１０３ コネクタ
Ａ 磁界が打ち消される領域
Ｉ，Ｉ_１〜Ｉ_３ 電流
Ｓ ネジ穴
Ｕ 測定ユニット
ＶＣ 仮想円
ＶＬ１〜ＶＬ４ 仮想線
φ１〜φ３ 磁界

Claims (4)

1. 測定対象となる電流が流れるバスバーと、
   前記バスバーに流れる電流によって生じる磁界を検出する磁気センサと、を備え、
   前記バスバーは、複数のバイパスバスバーとセンシングバスバーに分岐されており、
   前記磁気センサは、前記複数のバイパスバスバーによって生じる磁界が互いに打ち消し合う領域に配置されていることを特徴とする電流センサ。
2. 前記複数のバイパスバスバーに流れる電流の方向はいずれも第１の方向であり、
   前記第１の方向から見て、前記複数のバイパスバスバーは前記磁気センサを中心とした仮想円上に配置されており、前記磁気センサと前記複数のバイパスバスバーを結ぶ複数の仮想線のうち隣接する２つの仮想線が成す角度が一定であることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
3. 前記磁気センサの感磁方向は、前記第１の方向とは異なる方向であることを特徴とする請求項２に記載の電流センサ。
4. 前記センシングバスバーは、前記第１の方向と異なる方向に電流を流す区間を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電流センサ。

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