JP4531702B2 - 電流センサ - Google Patents
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Description
磁気抵抗素子部は、バイアス磁石及び磁気抵抗素子を2個ずつ備えるものであり、一方のバイアス磁石、磁気抵抗素子と他方のバイアス磁石、磁気抵抗素子とは、導電性部材に被検出電流が流れることによって生じる磁界の作用方向が、互いに反対方向となるように配置され、出力回路は、磁気抵抗素子の出力に応じた計測電流を出力する場合、一方の磁気抵抗素子の出力から他方の磁気抵抗素子の出力を引いた値を出力し、
導電性部材は、一方のバイアス磁石、磁気抵抗素子に対応する電流経路と、他方のバイアス磁石、磁気抵抗素子に対応する電流経路とに分岐され、一方のバイアス磁石、磁気抵抗素子と他方のバイアス磁石、磁気抵抗素子とは、同一平面であり、導電性部材に対して互いに反対方向に配置されることを特徴とするものである。
まず、第1の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態における電流センサの概略構成を示す図面であり、(a)は平面図であり、(b)はIb-Ib断面図である。図2は、本発明の第1の実施の形態における電流センサの回路構成を示すブロック図であり、(a)はアナログ回路で構成した場合であり、(b)はディジタル回路で構成した場合である。図3は、本発明の第1の実施の形態における電流センサの出力特性を示すグラフである。本実施の形態における電流センサは、例えば、車両に搭載されるバッテリーのバッテリー電流の検出、モータの駆動電流を検出などに適用されるものである。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図4は、本発明の第2の実施の形態における電流センサの概略構成を示す図面であり、(a)は平面図であり、(b)IVbIVb断面図である。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。図5は、本発明の第3の実施の形態における電流センサの概略構成を示す断面図である。
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。図6は、本発明の第4の実施の形態における電流センサの概略構成を示す平面図である。
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。図7は、本発明の第5の実施の形態における電流センサの概略構成を示す図面であり、(a)は平面図であり、(b)はVIIb-VIIb断面図である。
Claims (9)
- 被検出電流が流れる導電性部材と、
集磁コアとホール素子とを備えるホール素子部と、
バイアス磁石と磁気抵抗素子とを備える磁気抵抗素子部と、
前記ホール素子の出力に応じた計測電流及び前記磁気抵抗素子の出力に応じた計測電流がゼロから所定範囲内である場合は前記磁気抵抗素子の出力に応じた計測電流を出力し、前記ホール素子の出力に応じた計測電流及び前記磁気抵抗素子の出力に応じた計測電流がゼロから所定範囲内でない場合は、前記ホール素子の出力に応じた計測電流を出力する出力回路と、を備えるものであって、
前記磁気抵抗素子部は、前記バイアス磁石及び前記磁気抵抗素子を2個ずつ備えるものであり、一方のバイアス磁石、磁気抵抗素子と他方のバイアス磁石、磁気抵抗素子とは、前記導電性部材に被検出電流が流れることによって生じる磁界の作用方向が、互いに反対方向となるように配置され、前記出力回路は、前記磁気抵抗素子の出力に応じた計測電流を出力する場合、前記一方の磁気抵抗素子の出力から前記他方の磁気抵抗素子の出力を引いた値を出力し、
前記導電性部材は、前記一方のバイアス磁石、磁気抵抗素子に対応する電流経路と、他方のバイアス磁石、磁気抵抗素子に対応する電流経路とに分岐され、前記一方のバイアス磁石、磁気抵抗素子と前記他方のバイアス磁石、磁気抵抗素子とは、同一平面であり、前記導電性部材に対して互いに反対方向に配置されることを特徴とする電流センサ。 - 前記導電性部材は、少なくとも一つの折曲がり部を有するものであり、当該折曲がり部を境としてホール素子用領域と磁気抵抗素子用領域とを有し、
前記バイアス磁石及び前記磁気抵抗素子は、前記磁気抵抗素子用領域の近傍であり、前記被検出電流の流れる方向に並べて配置され、
前記集磁コアは、磁気ギャップを有するリングの形状に形成され、前記リングの略中心部に前記導電性部材のホール素子用領域が配置され、前記磁気ギャップに前記ホール素子が配置されることを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。 - 前記導電性部材は、略直線状をなし、
前記バイアス磁石及び前記磁気抵抗素子は、前記導電性部材の近傍であり、前記被検出電流の流れる方向に並べて配置され、
前記集磁コアは、磁気ギャップを有するリングの形状に形成され、前記リングの略中心部に前記導電性部材が配置され、前記磁気ギャップに前記ホール素子が配置されることを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。 - 前記磁気抵抗素子部は、前記磁気抵抗素子における前記導電性部材と対向する面以外を遮蔽するシールド部材を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電流センサ。
- 前記磁気抵抗素子部は、前記導電性部材の近傍に配置される検出用バイアス磁石、検出用磁気抵抗素子と、前記導電性部材から離間して配置されるノイズキャンセル用バイアス磁石、ノイズキャンセル用磁気抵抗素子とを備えるものであり、前記出力回路は、前記磁気抵抗素子の出力に応じた計測電流を出力する場合、前記検出用磁気抵抗素子の出力から前記ノイズキャンセル用磁気抵抗素子の出力を引いた値を出力することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電流センサ。
- 前記出力回路は、前記ホール素子の出力電圧を増幅するホール素子用増幅回路と、前記磁気抵抗素子の出力電圧を増幅する磁気抵抗素子用増幅回路と、前記ホール素子及び前記磁気抵抗素子の出力に応じた計測電流が前記所定範囲であるか否かを判別する判別回路とを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の電流センサ。
- 前記出力回路は、前記ホール素子の出力電圧をAD変換するホール素子用AD変換回路と、前記磁気抵抗素子の出力電圧をAD変換する磁気抵抗素子用AD変換回路と、前記ホール素子及び前記磁気抵抗素子の出力に応じた計測電流が前記所定範囲であるか否かを判別するマルチプレクサとを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の電流センサ。
- 前記ホール素子部及び前記磁気抵抗素子部は、車両に搭載されるバッテリーのバッテリー電流を検出するものであることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の電流センサ。
- 前記ホール素子部及び前記磁気抵抗素子部は、モータの駆動電流を検出するものであることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の電流センサ。
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