JP6555387B2 - 電流センサ - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態1に係る3つの電流センサを備える電流センサモジュールの構成を示す平面図である。図2は、本発明の実施形態1に係る電流センサの構成を示す分解斜視図である。図3は、本発明の実施形態1に係る電流センサの断面図であって、図1のIII−III線矢印方向から見た図である。図4は、本発明の実施形態1に係る電流センサの回路構成を示す回路図である。
本実施形態においては、1次導体110は、平板状の外形を有している。1次導体110は、銅で構成されている。ただし、1次導体110の材料はこれに限られず、銀、アルミニウムなどの金属またはこれらの金属を含む合金でもよい。1次導体110は、表面処理が施されていてもよい。たとえば、ニッケル、錫、銀、銅などの金属またはこれらの金属を含む合金からなる、少なくとも1層のめっき層が、1次導体110の表面に設けられていてもよい。
1次導体110に電流が流れることにより、いわゆる右ねじの法則によって1次導体110の周りに右回りに周回する磁界が発生する。その結果、第1磁気センサおよび第2磁気センサの各々には、1次導体110の幅方向において互いに反対向きの磁界が印加される。
図6は、本発明の実施形態2に係る電流センサの磁気センサユニットの外観を示す斜視図である。図7は、本発明の実施形態2に係る電流センサの磁気センサユニットの構成を示す分解斜視図である。
図8は、本発明の実施形態3に係る電流センサの磁気センサユニットの外観を示す斜視図である。図9は、本発明の実施形態3に係る電流センサの磁気センサユニットの構成を示す分解斜視図である。
図10は、本発明の実施形態4に係る電流センサの磁気センサユニットの外観を示す斜視図である。図11は、本発明の実施形態4に係る電流センサの磁気センサユニットの構成を示す分解斜視図である。
図12は、本発明の実施形態5に係る電流センサの磁気センサユニットの外観を示す斜視図である。図13は、本発明の実施形態5に係る電流センサの磁気センサユニットの構成を示す分解斜視図である。
図14は、本発明の実施形態6に係る電流センサの磁気センサユニットの外観を示す斜視図である。図14に示すように、本発明の実施形態6に係る電流センサの磁気センサユニット690においては、基板130に、基板130の第1の面と第1の面に対向する第2の面とを繋ぐ円筒状の複数のスルーホール電極634が設けられている。
図15は、本発明の実施形態7に係る電流センサの磁気センサユニットの外観を示す斜視図である。図15に示すように、本発明の実施形態7に係る電流センサの磁気センサユニット790においては、基板130に、基板130の第1の面と第1の面に対向する第2の面とを繋ぐ円筒状の複数のスルーホール電極634が設けられている。
図16は、本発明の実施形態8に係る電流センサの磁気センサユニットの外観を示す斜視図である。図17は、本発明の実施形態8に係る電流センサの磁気センサユニットの構成を示す分解斜視図である。
Claims (13)
- 貫通孔および該貫通孔の周りに位置する少なくとも1つの溝が設けられた基板と、
前記貫通孔に挿入されて前記基板を貫通し、測定対象の電流が流れる1次導体と、
前記基板の第1の面上に実装され、前記1次導体を流れる前記電流により発生する磁界の強さを検出する少なくとも1つの磁気センサと、
前記少なくとも1つの溝に一部が挿入されて前記基板に固定され、前記1次導体の周りを囲む少なくとも1つの磁性体部材とを備え、
前記少なくとも1つの磁性体部材の他の一部は、前記基板の前記第1の面から突出しており、
前記少なくとも1つの磁性体部材の前記他の一部は、前記基板の前記第1の面に垂直な方向において、前記少なくとも1つの磁気センサより前記基板の前記第1の面から突出しており、
前記少なくとも1つの磁性体部材の幅の略半分が、前記少なくとも1つの溝に挿入されている、電流センサ。 - 貫通孔および該貫通孔の周りに位置する少なくとも1つの溝が設けられた基板と、
前記貫通孔に挿入されて前記基板を貫通し、測定対象の電流が流れる1次導体と、
前記基板の第1の面上に実装され、前記1次導体を流れる前記電流により発生する磁界の強さを検出する少なくとも1つの磁気センサと、
前記少なくとも1つの溝に一部が挿入されて前記基板に固定され、前記1次導体の周りを囲む少なくとも1つの磁性体部材とを備え、
前記少なくとも1つの磁性体部材の他の一部は、前記基板の前記第1の面から突出しており、
前記少なくとも1つの磁性体部材の前記一部は、接合剤によって前記基板に固定されており、かつ、前記少なくとも1つの溝の内周面における少なくとも互いに対向する2面と前記接合剤を介して接合されている、電流センサ。 - 前記接合剤は、導電性を有しており、
前記基板には、接地電極が設けられており、
前記少なくとも1つの磁性体部材は、前記接合剤によって前記接地電極と接合されていることにより、接地電位または一定の電位に固定されている、請求項2に記載の電流センサ。 - 前記少なくとも1つの磁性体部材の前記他の一部は、前記基板の前記第1の面に垂直な方向において、前記少なくとも1つの磁気センサより前記基板の前記第1の面から突出している、請求項2または3に記載の電流センサ。
- 前記少なくとも1つの磁性体部材は、前記基板の前記第1の面とは反対側に位置する前記基板の第2の面から突出していない、請求項1から4のいずれか1項に記載の電流センサ。
- 前記少なくとも1つの磁性体部材は板状であり、
前記少なくとも1つの磁性体部材の厚さ方向は、前記基板の前記第1の面に沿っている、請求項1から5のいずれか1項に記載の電流センサ。 - 前記1次導体は、平板状の外形を有し、
前記少なくとも1つの磁気センサは、前記1次導体の厚さ方向および前記基板の前記第1の面に垂直な方向の両方と直交する方向の磁界を検出可能とされている、請求項1から6のいずれか1項に記載の電流センサ。 - 前記少なくとも1つの磁気センサは、前記1次導体の幅方向における中央部の、前記1次導体の厚さ方向における一方側および他方側の少なくとも一方に配置されている、請求項1から7のいずれか1項に記載の電流センサ。
- 前記少なくとも1つの磁気センサは、前記少なくとも1つの磁性体部材に周りを囲まれている、請求項1から8のいずれか1項に記載の電流センサ。
- 前記少なくとも1つの磁性体部材は、前記基板の前記第1の面に垂直な方向から見て、互いの端部同士の間に少なくとも1つの空隙が設けられた矩形形状を成し、
前記少なくとも1つの磁気センサは、前記少なくとも1つの空隙にそれぞれ配置されている、請求項1から8のいずれか1項に記載の電流センサ。 - 前記少なくとも1つの磁気センサとして、第1磁気センサと第2磁気センサとを備え、
前記第1磁気センサと前記第2磁気センサとは、前記1次導体に間隔を置いて前記1次導体を互いの間に挟んで位置している、請求項1から10のいずれか1項に記載の電流センサ。 - 前記第1磁気センサの検出値と前記第2磁気センサの検出値とを演算することにより前記電流の値を算出する算出部をさらに備え、
前記1次導体を流れる前記電流により発生する磁界の強さについて、前記第1磁気センサの検出値の位相と前記第2磁気センサの検出値の位相とが逆相であり、
前記算出部が減算器または差動増幅器である、請求項11に記載の電流センサ。 - 前記第1磁気センサの検出値と前記第2磁気センサの検出値とを演算することにより前記電流の値を算出する算出部をさらに備え、
前記1次導体を流れる前記電流により発生する磁界の強さについて、前記第1磁気センサの検出値の位相と前記第2磁気センサの検出値の位相とが同相であり、
前記算出部が加算器または加算増幅器である、請求項11に記載の電流センサ。
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