JP3094635B2 - 電流センサ - Google Patents
電流センサInfo
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- JP3094635B2 JP3094635B2 JP04071749A JP7174992A JP3094635B2 JP 3094635 B2 JP3094635 B2 JP 3094635B2 JP 04071749 A JP04071749 A JP 04071749A JP 7174992 A JP7174992 A JP 7174992A JP 3094635 B2 JP3094635 B2 JP 3094635B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁界発生体に流れる電
流により発生する磁界を、磁気抵抗素子の磁気抵抗効果
を利用した磁気検出手段で検出することで、電流を検知
する電流センサに関するものである。
流により発生する磁界を、磁気抵抗素子の磁気抵抗効果
を利用した磁気検出手段で検出することで、電流を検知
する電流センサに関するものである。
【０００２】上述のような電流センサは、直流の電流検
出ができるので、サーボモータ等の回路に取り入れて、
サーボモータに流れる電流の検出に広く使用されてい
る。
出ができるので、サーボモータ等の回路に取り入れて、
サーボモータに流れる電流の検出に広く使用されてい
る。
【０００３】
【従来の技術】特開平１ー２９９４８１号公報記載の従
来例を図５に示す。図５において、１はパーマロイ等の
磁性体の磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗素子であり、
２は磁気抵抗素子１の初期磁化方向にバイアス磁界を印
加する永久磁石である。
来例を図５に示す。図５において、１はパーマロイ等の
磁性体の磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗素子であり、
２は磁気抵抗素子１の初期磁化方向にバイアス磁界を印
加する永久磁石である。
【０００４】３は電流ｉを流して検出磁界Ｈを発生させ
る導体であり、５はパーマロイ等よりなる磁気シールド
容器である。永久磁石２は、磁気抵抗素子１の一方の側
面（図は前面）に固着されており、導体３は永久磁石２
を固着しない磁気抵抗素子１の３方の側面を囲うように
コ字形に形成し配設されている。
る導体であり、５はパーマロイ等よりなる磁気シールド
容器である。永久磁石２は、磁気抵抗素子１の一方の側
面（図は前面）に固着されており、導体３は永久磁石２
を固着しない磁気抵抗素子１の３方の側面を囲うように
コ字形に形成し配設されている。
【０００５】磁気抵抗素子１の外部リード線４は磁気シ
ールド容器５の下面に設けた貫通孔より導出されて、プ
リント板６に接続されいる。そしてプリント板６のパタ
ーンによりフルブリッジに接続している。なお、このプ
リント板６には、磁気抵抗素子１の出力を増幅する増幅
回路７を設けている。
ールド容器５の下面に設けた貫通孔より導出されて、プ
リント板６に接続されいる。そしてプリント板６のパタ
ーンによりフルブリッジに接続している。なお、このプ
リント板６には、磁気抵抗素子１の出力を増幅する増幅
回路７を設けている。
【０００６】一方、導体３のリード部3Aも磁気シールド
容器５の下面に設けた貫通孔より導出されている。上述
のように構成された電流センサは、磁気シールド容器５
によりシールドされているので、電流ｉを導体３に流し
た時に発生する検出磁界Ｈは、外部磁界に煩わされるこ
となく、磁気抵抗素子１により検出される。
容器５の下面に設けた貫通孔より導出されている。上述
のように構成された電流センサは、磁気シールド容器５
によりシールドされているので、電流ｉを導体３に流し
た時に発生する検出磁界Ｈは、外部磁界に煩わされるこ
となく、磁気抵抗素子１により検出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
電流センサは、磁界発生体（図５の導体３）に電圧性ノ
イズ（スパイク状）が乗ると、磁界発生体に対向設置さ
れた磁気抵抗素子に電圧性のノイズが乗る。したがっ
て、忠実な電流波形の再現が困難であるという問題点が
あった。
電流センサは、磁界発生体（図５の導体３）に電圧性ノ
イズ（スパイク状）が乗ると、磁界発生体に対向設置さ
れた磁気抵抗素子に電圧性のノイズが乗る。したがっ
て、忠実な電流波形の再現が困難であるという問題点が
あった。
【０００８】また、外部ノイズが増幅回路に乗るという
問題点があった。本発明はこのような点に鑑みて創作さ
れたもので、磁界発生体に乗った電圧性ノイズに影響さ
れない出力を得ることができ、また増幅回路等に外部ノ
イズが乗る恐れがない電流センサを提供することを目的
としている。
問題点があった。本発明はこのような点に鑑みて創作さ
れたもので、磁界発生体に乗った電圧性ノイズに影響さ
れない出力を得ることができ、また増幅回路等に外部ノ
イズが乗る恐れがない電流センサを提供することを目的
としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、図１に例示したように、電流が流れるこ
とにより磁界を発生する磁界発生体10と、磁界発生体10
が発生する磁界を検出する磁気検出手段30と、下部凹部
21に磁界発生体10を収容し上部凹部22に磁気検出手段30
を収容する合成樹脂よりなる基台20と、磁気検出手段30
の出力を増幅する増幅回路45を有し、基台20の表面に搭
載するプリント板40とを備えたもので、上部凹部22の内
壁を含む基台20の表面にグランド電位に接続された導電
体層25を形成した構造とする。
めに本発明は、図１に例示したように、電流が流れるこ
とにより磁界を発生する磁界発生体10と、磁界発生体10
が発生する磁界を検出する磁気検出手段30と、下部凹部
21に磁界発生体10を収容し上部凹部22に磁気検出手段30
を収容する合成樹脂よりなる基台20と、磁気検出手段30
の出力を増幅する増幅回路45を有し、基台20の表面に搭
載するプリント板40とを備えたもので、上部凹部22の内
壁を含む基台20の表面にグランド電位に接続された導電
体層25を形成した構造とする。
【００１０】或いは、電流が流れることにより磁界を発
生する磁界発生体10と、磁界発生体10が発生する磁界を
検出する磁気検出手段30と、下部凹部21に磁界発生体10
を収容し、上部凹部22に磁気検出手段30を収容する合成
樹脂よりなる基台20と、磁気検出手段30の出力を増幅す
る増幅回路45を有する基台20の表面に搭載するプリント
板40と、基台20に冠着して、磁気検出手段30及びプリン
ト板40を覆う、グランド電位に接続された金属ケース50
とを、備えた構成とする。
生する磁界発生体10と、磁界発生体10が発生する磁界を
検出する磁気検出手段30と、下部凹部21に磁界発生体10
を収容し、上部凹部22に磁気検出手段30を収容する合成
樹脂よりなる基台20と、磁気検出手段30の出力を増幅す
る増幅回路45を有する基台20の表面に搭載するプリント
板40と、基台20に冠着して、磁気検出手段30及びプリン
ト板40を覆う、グランド電位に接続された金属ケース50
とを、備えた構成とする。
【００１１】或いはまた、金属ケース50と、上部凹部22
の内壁を含む基台20の表面にグランド電位に接続された
導電体層25の両者を備えた構成とする。そしてまた、導
電体層25を、（0.１〜１Ｋ）Ω／cmのシート抵抗を有す
る導電性塗料とする。さらにまた、導電体層25がニッケ
ルを導体粉とした導電性塗料とすることが好ましい。
の内壁を含む基台20の表面にグランド電位に接続された
導電体層25の両者を備えた構成とする。そしてまた、導
電体層25を、（0.１〜１Ｋ）Ω／cmのシート抵抗を有す
る導電性塗料とする。さらにまた、導電体層25がニッケ
ルを導体粉とした導電性塗料とすることが好ましい。
【００１２】
【作用】本発明によれば、磁界発生体と磁気検出手段と
の間に、グランド電位に接続された導電体層を設けてあ
る。したがって磁界発生体に乗った電圧性ノイズは磁気
検出手段に悪影響を及ぼす恐れが少ない。
の間に、グランド電位に接続された導電体層を設けてあ
る。したがって磁界発生体に乗った電圧性ノイズは磁気
検出手段に悪影響を及ぼす恐れが少ない。
【００１３】また、磁気検出手段及び増幅回路を、グラ
ンド電位に接続された金属ケースで覆うっている。した
がって、外部ノイズが増幅回路及び磁気検出手段に乗る
恐れがない。
ンド電位に接続された金属ケースで覆うっている。した
がって、外部ノイズが増幅回路及び磁気検出手段に乗る
恐れがない。
【００１４】一方、実験結果によれば導電体層を（0.１
〜１Ｋ）Ω／cmのシート抵抗を有する導電性塗料とする
ことで、電圧性ノイズが規格値以下となる。さらにま
た、導電体層をニッケルを導体粉とした導電性塗料とす
ることで、電圧性ノイズが殆ど無くなるばかりでなく、
導電体層が腐食する恐れがなくなるので、ノイズ侵入防
止が長期間保証される。
〜１Ｋ）Ω／cmのシート抵抗を有する導電性塗料とする
ことで、電圧性ノイズが規格値以下となる。さらにま
た、導電体層をニッケルを導体粉とした導電性塗料とす
ることで、電圧性ノイズが殆ど無くなるばかりでなく、
導電体層が腐食する恐れがなくなるので、ノイズ侵入防
止が長期間保証される。
【００１５】
【実施例】以下図を参照しながら、本発明を具体的に説
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。
【００１６】図１は、本発明の実施例の断面図、図２は
本発明を分離した形で示す斜視図、図３は本発明の一部
破断斜視図、図４は導電体層とセンサ特性との関係を示
す図である。
本発明を分離した形で示す斜視図、図３は本発明の一部
破断斜視図、図４は導電体層とセンサ特性との関係を示
す図である。
【００１７】図１〜図３において、10は、電流i を流し
て検出磁界を発生させる平面視コ字形の銅係合金属等よ
りなる磁界発生体である。なお、磁界発生体10の両端に
は、それぞれリード11を取付け、このリード11から検出
する電流を磁界発生体10に取込みようにしている。
て検出磁界を発生させる平面視コ字形の銅係合金属等よ
りなる磁界発生体である。なお、磁界発生体10の両端に
は、それぞれリード11を取付け、このリード11から検出
する電流を磁界発生体10に取込みようにしている。
【００１８】30は、パーマロイ等の磁性体の磁気抵抗を
利用した磁気抵抗素子等よりなる磁気検出手段であっ
て、４本のリード端子31を取付けてある。20は、下部凹
部21に磁界発生体10を収容し上部凹部22に磁気検出手段
30を収容するブロック状の合成樹脂よりなる基台であ
る。
利用した磁気抵抗素子等よりなる磁気検出手段であっ
て、４本のリード端子31を取付けてある。20は、下部凹
部21に磁界発生体10を収容し上部凹部22に磁気検出手段
30を収容するブロック状の合成樹脂よりなる基台であ
る。
【００１９】基台20の材料は、耐熱性, 耐溶剤性に優れ
た例えばポリブチレンテレフタレート等である。そし
て、基台20の上部凹部22の内壁を含む基台20の表面にグ
ランド電位に接続された導電体層25を形成している。
た例えばポリブチレンテレフタレート等である。そし
て、基台20の上部凹部22の内壁を含む基台20の表面にグ
ランド電位に接続された導電体層25を形成している。
【００２０】導電体層25の材料は、金属テープ、ニッケ
ル塗装（ニッケルを導体粉とした導電性塗料）、銅塗装
（銅を導体粉とした導電性塗料）, カーボン塗装, 金属
溶射, めっき等が考えられる。しかし、図４に矢印Ｐ2
で図示したように、ニッケル塗装( ニッケルーポリエス
テル系導電性塗料) が最も好ましい。
ル塗装（ニッケルを導体粉とした導電性塗料）、銅塗装
（銅を導体粉とした導電性塗料）, カーボン塗装, 金属
溶射, めっき等が考えられる。しかし、図４に矢印Ｐ2
で図示したように、ニッケル塗装( ニッケルーポリエス
テル系導電性塗料) が最も好ましい。
【００２１】40は、表面に増幅回路45を設けたプリント
板であって、裏面の殆ど全面にアースパターン41を設け
ている。なおこのアースパターン41は、プリント板40の
端部に配設した入出力端子49の選択した数本に接続さ
れ、入出力端子49を介して接地されている。
板であって、裏面の殆ど全面にアースパターン41を設け
ている。なおこのアースパターン41は、プリント板40の
端部に配設した入出力端子49の選択した数本に接続さ
れ、入出力端子49を介して接地されている。
【００２２】なお、総ての入出力端子49は基台20を貫通
して、基台20の下方に導出されている。磁気検出手段30
は、プリント板40の裏面側に配置され、リード端子31が
スルーホールに半田付けされることで、プリント板40に
搭載されている。
して、基台20の下方に導出されている。磁気検出手段30
は、プリント板40の裏面側に配置され、リード端子31が
スルーホールに半田付けされることで、プリント板40に
搭載されている。
【００２３】4 本のリード端子31は、プリント板40のパ
ターンによりフルブリッジに接続され、その後増幅回路
45により増幅され、最終的には選択した入出力端子49に
接続されている。
ターンによりフルブリッジに接続され、その後増幅回路
45により増幅され、最終的には選択した入出力端子49に
接続されている。
【００２４】50は、鋼, アルミニウム, 銅板, パーマロ
イ等より下部が開口した箱形の金属ケースである。しか
し、外部電気性ノイズばかりでなく外部磁界からもシー
ルドするには、パーマロイが好ましい。
イ等より下部が開口した箱形の金属ケースである。しか
し、外部電気性ノイズばかりでなく外部磁界からもシー
ルドするには、パーマロイが好ましい。
【００２５】そして、図３に図示したように、磁界発生
体10を基台20の下部凹部21に埋設し、磁気検出手段30が
上部凹部22に挿入するようにプリント板40を位置合わせ
して、基台20の表面に密着させて取付け、さらに金属ケ
ース50を基台20に嵌着して前述の構成部品をアセンブリ
している。
体10を基台20の下部凹部21に埋設し、磁気検出手段30が
上部凹部22に挿入するようにプリント板40を位置合わせ
して、基台20の表面に密着させて取付け、さらに金属ケ
ース50を基台20に嵌着して前述の構成部品をアセンブリ
している。
【００２６】したがって、電流ｉが磁界発生体10に流れ
ると、磁界発生体10に磁界が発生しその磁界を磁気検出
手段30が検出する。そして、増幅回路45がその出力を増
幅した後に、入出力端子49から外部に取り出すことがで
きる。
ると、磁界発生体10に磁界が発生しその磁界を磁気検出
手段30が検出する。そして、増幅回路45がその出力を増
幅した後に、入出力端子49から外部に取り出すことがで
きる。
【００２７】本発明は上述のように、磁界発生体10と磁
気検出手段30との間に、接地される導電体層25を設けて
あるので、磁界発生体10に乗った電圧性ノイズが磁気検
出手段30に乗る恐れがない。
気検出手段30との間に、接地される導電体層25を設けて
あるので、磁界発生体10に乗った電圧性ノイズが磁気検
出手段30に乗る恐れがない。
【００２８】また、磁気検出手段30及び増幅回路45を、
導電体層25を介して接地された金属ケース50で覆うてい
るので、外部ノイズが増幅回路45及び磁気検出手段30に
乗る恐れがない。
導電体層25を介して接地された金属ケース50で覆うてい
るので、外部ノイズが増幅回路45及び磁気検出手段30に
乗る恐れがない。
【００２９】図４は、横軸に導電体層の抵抗値（Ω／2c
ｍ）をとり、縦軸に出力側の電圧ノイズ（Vpp)とスリュ
ーレート（Ｖ／μｓ）をとった、導電体層とセンサ特性
との関係を示す図である。
ｍ）をとり、縦軸に出力側の電圧ノイズ（Vpp)とスリュ
ーレート（Ｖ／μｓ）をとった、導電体層とセンサ特性
との関係を示す図である。
【００３０】図４で導電体層の抵抗値と電圧ノイズとの
関係は実線の曲線で示し、導電体層の抵抗値とスリュー
レートとの関係は点線の曲線で示している。なお、電圧
ノイズの規格値は 0.1 Vpp以下であり、スリューレート
の規格値は0.8 Ｖ／μｓ以上である。
関係は実線の曲線で示し、導電体層の抵抗値とスリュー
レートとの関係は点線の曲線で示している。なお、電圧
ノイズの規格値は 0.1 Vpp以下であり、スリューレート
の規格値は0.8 Ｖ／μｓ以上である。
【００３１】そして、図４によれば、電圧性ノイズ及び
スリューレートの規格値をクリアする導電体層の抵抗値
は（0.2 〜２Ｋ）Ω／2 cmである。図４において、矢印
は導電体層の種別を示し、矢印Ｐ1 は銅箔の金属テー
プ、矢印Ｐ2 はニッケル塗装（ニッケルーポリエステル
系導電性塗料) 、矢印Ｐ3 はカーボン塗装をそれぞれ示
す。
スリューレートの規格値をクリアする導電体層の抵抗値
は（0.2 〜２Ｋ）Ω／2 cmである。図４において、矢印
は導電体層の種別を示し、矢印Ｐ1 は銅箔の金属テー
プ、矢印Ｐ2 はニッケル塗装（ニッケルーポリエステル
系導電性塗料) 、矢印Ｐ3 はカーボン塗装をそれぞれ示
す。
【００３２】即ち、矢印Ｐ2 で示すニッケル塗装（ニッ
ケルーポリエステル系導電性塗料)は、抵抗値が10ＫΩ
／2 cmであり、その電圧性ノイズはほぼ 0.02Vpp、スリ
ューレートは約2.0 Ｖ／μｓである。
ケルーポリエステル系導電性塗料)は、抵抗値が10ＫΩ
／2 cmであり、その電圧性ノイズはほぼ 0.02Vpp、スリ
ューレートは約2.0 Ｖ／μｓである。
【００３３】したがって、導電体層はニッケル塗装が最
も望ましい。また、ニッケル塗装とすることで、導電体
層が腐食する恐れがなくなるので、ノイズ侵入防止が長
期間保証される。
も望ましい。また、ニッケル塗装とすることで、導電体
層が腐食する恐れがなくなるので、ノイズ侵入防止が長
期間保証される。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の電流センサ
は、検出される出力が、磁界発生体に乗った電圧性ノイ
ズに影響されず、また、外部の電圧性ノイズが磁気検出
手段及び増幅回路に乗る恐れがないという優れた特性を
備えている。
は、検出される出力が、磁界発生体に乗った電圧性ノイ
ズに影響されず、また、外部の電圧性ノイズが磁気検出
手段及び増幅回路に乗る恐れがないという優れた特性を
備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例の断面図
【図２】 本発明を分離した形で示す斜視図
【図３】 本発明の一部破断斜視図
【図４】 導電体層とセンサ特性との関係を示す図
【図５】 従来例の構成図
１ 磁気抵抗素子 ２ 永久磁石 ３ 導体 ５ 磁気シールド容器 7,45 増幅回路 10 磁界発生体 20 基台 21 下部凹部 22 上部凹部 25 導電体層 31 リード端子 40 プリント板 41 アースパターン 49 入出力端子 50 金属ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 15/20 G01R 33/06 - 33/09 G01D 5/12 - 5/252
Claims (5)
- 【請求項１】 電流が流れることにより磁界を発生する
磁界発生体(10)と、 該磁界発生体(10)が発生する磁界を検出する磁気検出手
段(30)と、 下部凹部(21)に該磁界発生体(10)を収容し上部凹部(22)
に該磁気検出手段(30)を収容する基台(20)と、 該磁気検出手段(30)の出力を増幅する増幅回路(45)を設
けた、該基台(20)の表面に搭載するプリント板(40)とを
備え、 該上部凹部(22)の内壁を含む該基台(20)の表面にグラン
ド電位に接続された、導電体層(25)が形成されてなるこ
とを特徴とする電流センサ。 - 【請求項２】 電流が流れることにより磁界を発生する
磁界発生体(10)と、 該磁界発生体(10)が発生する磁界を検出する磁気検出手
段(30)と、 下部凹部(21)に該磁界発生体(10)を収容し、上部凹部(2
2)に該磁気検出手段(30)を収容する基台(20)と、 該磁気検出手段(30)の出力を増幅する増幅回路(45)を設
けた、該基台(20)の表面に搭載するプリント板(40)と、 該基台(20)に冠着して、該磁気検出手段(30)及び該プリ
ント板(40)を覆う、グランド電位に接続された金属ケー
ス(50)とを、備えたことを特徴とする電流センサ。 - 【請求項３】 電流が流れることにより磁界を発生する
磁界発生体(10)と、 該磁界発生体(10)が発生する磁界を検出する磁気検出手
段(30)と、 下部凹部(21)に該磁界発生体(10)を収容し、上部凹部(2
2)に該磁気検出手段(30)を収容する基台(20)と、 該磁気検出手段(30)の出力を増幅する増幅回路(45)を設
けた、該基台(20)の表面に搭載するプリント板(40)と、 該基台(20)に冠着して、該磁気検出手段(30)及び該プリ
ント板(40)を覆う、グランド電位に接続された金属ケー
ス(50)とを備え、 該上部凹部(22)の内壁を含む該基台(20)の表面にグラン
ド電位に接続された、導電体層(25)が形成されてなるこ
とを特徴とする電流センサ。 - 【請求項４】 導電体層(25)が、（0.１〜１Ｋ）Ω／cm
のシート抵抗を有する導電性塗料であることを特徴とす
る請求項１又は請求項３記載の電流センサ。 - 【請求項５】 導電体層(25)がニッケルを導体粉とした
導電性塗料であることを特徴とする請求項１又は請求項
３記載の電流センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04071749A JP3094635B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 電流センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04071749A JP3094635B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 電流センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273321A JPH05273321A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3094635B2 true JP3094635B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13469494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04071749A Expired - Fee Related JP3094635B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 電流センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3094635B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11852659B2 (en) | 2021-09-16 | 2023-12-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current detection device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5617278B2 (ja) | 2010-02-26 | 2014-11-05 | 株式会社デンソー | 電流検出装置 |
| JP6064117B2 (ja) * | 2012-11-05 | 2017-01-25 | アルプス電気株式会社 | 電流センサ |
| CN111033276B (zh) * | 2017-08-21 | 2022-02-22 | 株式会社村田制作所 | 电流传感器 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP04071749A patent/JP3094635B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11852659B2 (en) | 2021-09-16 | 2023-12-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current detection device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05273321A (ja) | 1993-10-22 |
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