JPH01240867A - 電流検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔分野の概要〕 本発明は、ホール素子、磁気抵抗素子等の感磁素子を用
いた電流検出器に係り、特に高精度、かつ小型で基板実
装が可能な電流検出器に関するものである。

〔従来技術の内容と問題点〕

第３図は、この種の従来の電流検出器を示す構造図であ
り、一部破断して示している。図において、周回する形
状を有する磁路の一部に空１８２が設けられた磁性コア
１、その空隙２内に配設された上記磁性コア１の磁路中
に、感磁素子３、感磁素子３の出力信号の処理回路等を
実装した回路基板５で構成しており、感磁素子３の出力
はリード線６によって回路基板に接続されている。

磁性コア１、感磁素子３、及び回路基板５を収容してい
る絶縁ケース７には、樹脂８がボッティングされており
、中央部には磁性コアを磁化するコイル４を巻回するた
めの抜き穴７ａが設けられている。９．１０はそれぞれ
絶縁ケース７に保持された回路基板５の外部端子、及び
出力調整用の可変抵抗器である。上記コイル４に被検出
電流が流れると、その電流に比例した磁界が空隙２に発
生し、感磁素子３により発生磁界に比例した電気信号が
リード線６を通って回路基板５に導かれる。そしてこの
回路基板５上に構成された信号処理回路により、上記信
号の増幅、変換等の処理が行なわれ、外部端子９から被
検出電流に応じた検出信号が出力される。

従来の電流検出器は、上記のように構成されており、磁
性コア１及び回路基板５を保持するために絶縁ケース７
が必要であるため大型となり基板上への実装が不向きで
あった。また、外部からの静電誘導、電磁誘導、電磁波
等のノイズにより、感磁素子３、及び回路基板上の実装
電子部品２２に特性劣化、破壊、故障等が起きたりし、
信頼性が得られないという問題があった。

［発明の目的〕 本発明は、この様な問題点を解決するためになされたも
のであり、絶縁ケース７を廃止し、小型で基板実装可能
な形状とし、かつ外部ノイズ等による回路基板上の実装
部品に対する特性劣化、破壊、故障等を防止し、信頼性
の向上した電流検出器を提供することを目的としている
。

〔発明の構成〕 本発明は、強磁性材料からなる基板に、無機及び有機電
気絶縁層を介して、導体、抵抗体を印刷により形成し、
その基板上に感磁素子及び信号処理回路部品を実装して
信号処理回路を形成すると共に、基板表面にＵ字状、又
はＥ字状の磁性コアの端面を対向する様に整合し、磁路
の一部に空隙を有する磁気回路を形成し、その空隙内に
感磁素子を配置するよう構成した電流検出器である。

本発明による電流検出器は、感磁素子は被検出電流に応
じた電気信号を基板上の処理回路に出力し、この処理回
路により前記電気信号の増幅などの処理が行なわれ、外
部端子から検出信号が出力される。強磁性材料である回
路基板は、感磁素子、処理回路等の実装部品に対して電
磁気的遮蔽を行うので、特性劣化、破壊、故障、誤動作
等が防止される。即ち本発明は、電流検出巻線を施した
磁性コアと、磁性コアの磁気回路の一部に空隙を設け、
空隙中に感磁素子を置き感磁素子の出力信号を処理する
電子回路部と、これ等部品を実装する回路基板からなる
電流検出器であって、前記磁気コアの断面積より広い軟
磁性基板を用意し、該基板上に′電気絶縁層を介して導
電層をを印刷して前記電子回路部を形成し、前記電流検
出用磁性コアの端面を対向させ、閉磁路の一部に空隙を
形成し空隙内に感磁素子を配置し構成したことを特徴と
する電流検出器である。

〔実施例による説明〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

尚、第３図において説明したものと同一構成要素に対し
ては、同一符号を付し重複する説明は省略する。

第１図は、本発明の一実施例を示す側面図及び正面図で
一部破断して示している。

第２図は、回路基板の断面構成図である。第２図におい
て、回路基板はＦｅ−Ｎｉ、又はＦｅ−Ｃｏ系合金であ
る強磁性金属板、或いは酸化物磁性材料で形成した強磁
性材料基板１２であって、上に結晶質ガラス等で電気絶
縁層１５を形成し、その上に導体層２０及び抵抗体２１
を印刷、焼成することにより回路パターンを形成し、実
装電子部品２２、外部リード端子１９等を実装して電子
回路を形成する。

第１図（ａ）、（ｂ）において、ホール素子等の感磁素
子３、及びコイル４が巻回されたコイルボビン１４は、
前記回路基板上に同軸状に実装されている。

磁性コア１１のＥ型コアは、中央部の脚１１ａの長さは
Ｅ型コアの両脚１１ｂの長さに比べ短い形状とし、感磁
素子３を収納する部分に空隙２を作り、Ｅ型コアの中央
部の脚１１ａにはコイルボビン１４を貫通してコイル４
に流れる電流による磁界が空隙２に形成するようにし、
Ｅ型コアの中央部の脚１１ａの端面が感磁素子３の上面
と対向する様配設した構成とする。Ｅ型コアの両脚１１
ｂの端面ば強磁性材料基板１２と接合し、Ｅ型コアの中
央部の脚１１ａの端面と強磁性材料基板との間隙を空隙
とする磁気回路を形成する。図中１３は、Ｅ型コアを強
磁性材料基板１２に保持するコ、の字状薄板ばねであり
、１７は外部リード端子１９を強磁性材料基板１２に固
定保持する端子支持台を示している。Ｅ型コア、強磁性
材料基板１２、外部リード端子１９は出力調整後、エポ
キシ樹脂１６等による粉体塗装により固定保持される。

次に動作について説明する。外部リード端子１９を介し
てコイル４に流れる被検出電流は感磁素子３により電圧
信号に変換されて強磁性材料基板１２」二の実装電子部
品２２に送られ、ここで適当な信号処理が行なわれて外
部リード端子１９より前記被検出電流に応じた検出信号
が出力される。その際、強磁性材料基板１２上の感磁素
子３及び信号処理実装電子部品２２は回路基板に導電性
を有する強磁性体金属を用いているため、外部からの静
電誘導、電磁誘導、電磁波等に対して磁気シールド及び
電気シールドされるので特性劣化、破壊、故障ノイズの
発生、誤動作が防止される。尚、本発明の実施例では強
磁性材料基板１２には強磁性体金属板を用い形成した例
で説明したが、酸化物磁性材の例えば高透磁率のフェラ
イト磁性体を用い形成した回路基板としてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば強磁性材料屑板を
回路基板とし、かつ強磁性材料基板を強磁性体コアと組
合せ、磁気回路の一部とし、エポキシ樹脂等で封止する
事により保持用ケースを廃し小型化すると共に、強磁性
材料基板により磁気シールド及び電気シールドされ、外
部ノイズから信号処理回路部品の破壊、故障、誤動作を
防止出来、信頼性が向上した小型の電流検出器が提供出
来るようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電流検出器を示し、（ａ）は側
面断面図、（ｂ）はその一部を破断した正面図。 第２図は、強磁性材料基板部分を拡大した断面図。 第３図は、従来の電流検出器の概略構成を示す平面図で
ある。 以下余白 １．１１・・・磁性コア。　　　２・・・空隙。 ３・・・感磁素子。　　　　　４・・・コイル。 ５・・・回路基板。　　　　　６・・・リード線。 ７・・・絶縁ケース。　　　　７ａ・・・抜き穴。 ８・・・樹脂。　　　　　　　９，１９・・・外部リー
ド端子。 １１ａ・・・Ｅ型コアの中央部の脚。 １１ｂ・・・Ｅ型コアの両脚。 １２・・・強磁性材料基板。 １４・・・コイルボビン。 １５・・・電気絶縁層。 １６・・・エポキシ樹脂。 １７・・・端子支持台。 ２０・・・導体層。 ２２・・・実装電子部品。 特許出願人　　東北金属工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電流検出巻線を施した磁性コアと、磁性コアの磁気回路
   の一部に空隙を設け、空隙中に感磁素子を置き感磁素子
   の出力信号を処理する電子回路部と、これ等部品を実装
   する回路基板からなる電流検出器であって、前記磁気コ
   アの断面積より広い軟磁性基板を用意し、該基板上に電
   気絶縁層を介して導電層をを印刷して前記電子回路部を
   形成し、前記電流検出用磁性コアの端面を対向させ、閉
   磁路の一部に空隙を形成し空隙内に感磁素子を配置し構
   成したことを特徴とする電流検出器。