JPH02195266A - 電流検知ユニット - Google Patents

電流検知ユニット

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JPH02195266A
JPH02195266A JP1015278A JP1527889A JPH02195266A JP H02195266 A JPH02195266 A JP H02195266A JP 1015278 A JP1015278 A JP 1015278A JP 1527889 A JP1527889 A JP 1527889A JP H02195266 A JPH02195266 A JP H02195266A
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coil
coils
magnetic
sensor
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JP1015278A
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Hiroyuki Ota
寛幸 大田
Masao Yonezawa
米澤 正雄
Katsushige Hamaguchi
濱口 勝重
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コイルに流れた電流によって発生する磁束の
漏れを磁気センサーによって検知する電流検知ユニット
に関する。
〔従来の技術〕
従来の電流検知ユニットの一例を第5図に示す、これは
リング状磁性体のコア51に銅線のコイル52を巻いて
コイルユニット53を形成し、コア51の一部を切開し
たスリット54内に磁気センサー55を配置したもので
あり、コイル52に流れた電流によりコア51内に磁界
を発生させ、コア51のスリット端面から漏れた磁束の
磁界の強さを磁気センサー55で検知することによりコ
イル52に流れた電流量を計測するものである。
また、第6図に示すものは他の従来例である。
これは棒状磁性体56aとその両側の湾曲した線状磁性
体56bにより略環状のコア56を形成し、この棒状磁
性体56aに銅線のコイル57を巻いてコイルユニット
58を形成し、湾曲させた線状磁性体56bの両端を磁
気センサー59の表面に対向させたものであり、線状磁
性体56bの端面における磁界の強さを磁気センサー5
9により検出することによりコイル57に流れた電流量
を計測するものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の電流検知ユニットでは、−個のコ
イルと一個の磁気センサーとが対になっているので、複
数系統の電流を検知する系では、複数個の電流検知ユニ
ット(複数個のコイルと複数個の磁気センサー)を必要
としていた。このため複数電流系では、部品点数が多く
なり、電流検知部の基板上での占有面積が大きくなると
いう問題があった。
また、一つの電流を検知する系でも、−個の磁気センサ
ーに対して一個のコイルを用いているので、比較的大き
なコイルを基板に取り付けなければならず、コイルを他
の部品間の間隙部分などに分散配置するということがで
きず、電流検知ユニットの基板への配置設計が難しかっ
た。
さらに、従来の電流検知ユニットにあっては、リング状
ないし略環状のコアに巻かれた閉磁路コイルを用いてい
るので、コイルの中央の空間(コアの孔)のために外形
が大きくなり、電流検知ユニットを小型化する支障とな
っている。また、閉磁路コイルでは、コイルの巻き線作
業を行いにくい構造となっており、製造コストが高くつ
くという問題があった。
本発明は上述の技術的背景に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、小型で基板への実装面積を
小さくでき、またコイル等の配置設計も容易に行え、さ
らに構造が簡単で安価な電流検知ユニットを提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
このため本発明の電流検知ユニットは、基板の表面及び
裏面にそれぞれ一個もしくは複数個のオープン磁路コイ
ルを近接させて取り付け、これらのコイルから出た漏れ
磁束が磁気センサーを通過するように前記コイル間に磁
気センサーを配置したことを特徴としている。
〔作用〕
本発明にあっては、−個の磁気センサーに対して複数個
のコイルを配置し、各コイルの磁束が磁気センサーを通
過するようにしであるので、複数の電流を検知する系で
は、各コイルに異なる電流を流すようにすれば磁気セン
サーを共用することができる。すなわち、各コイルに異
なる電流が流れるようにすれば、いずれかのコイルに電
流が流れた時に、そのコイルで発生した磁束が磁気セン
サーで検知され、−個の磁気センサーで複数の電流を検
知することが可能になる。このため、部品点数を削減で
き、部品コストを削減できると共に、電流検知部の寸法
を小さくでき、基板等への実装面積を小さくできる。
また、一つの電流を検知する系の場合には、各コイルに
同じ電流を流し、かつ磁気センサーの位置で各コイルに
よる磁界が強め合う向きに電流を流すようにする。した
がって、同じ感度を得るのであれば、従来例のように一
つだけのコイルを用いる場合と比較して一つ一つのコイ
ルを小さくでき、この小さな複数個のコイルを基板等に
分散配置できるので、電流検知ユニットの基板等への配
置設計が容易になり、基板の高密度実装にも寄与できる
しかも、コイルを基板の表面と裏面とに配置しであるの
で、基板の一方の面に部品が偏ってしまうことがなく、
基板の表裏両面を有効に用いて電流検知ユニットを構成
でき、−層電流検知ユニットをコンパクトに構成できる
と共にコイルの配置の自由度もさらに大きくなる。
さらに、オープン磁路コイルを用いたので、リング状の
コア等に巻いた閉磁路コイルのように無駄な空間の発生
がなく、−層電流検知ユニットを小型化できる。また、
オープン磁路コイルを用いることによりコイルの巻き線
作業を簡単にでき、電流検知ユニットの製造コストを安
価にすることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。
第1図及び第2図に示すものは、本発明の第一実施例で
あり、二個のチップコイル4,4を縦にして基板1の上
面と下面に配置し、チップコイル4.4間に磁気センサ
ー3を配置したものである。
チップコイル4は、フェライト等の磁性体により形成さ
れたコアラの外周に銅線のコイル2を巻いたものである
。コアラは柱状をしたコイル巻き部6の両端にフランジ
7を設けたものであり、コイル巻き部6にコイル2が巻
かれている。このチップコイル4は、オープン磁路構造
となっているので、チップコイル4の製造時には真っす
ぐなコイル巻き部6にコイル2を巻き付けるだけでよく
、コイル2の巻き線作業を容易に行え、製造コストを安
価にすることができる。また、リング状等の閉磁路構造
のコイルユニットに比べて小型化できる。チップコイル
4は、プリント配線基板等の基板1に表面実装されるの
で、フランジ7には二個の電極(図示せず)が設けられ
ており、これらの電極にはコイル2の両端が電気的に接
続されている。
磁気センサー3は、ホール素子や磁気抵抗素子等の磁電
変換素子を用いたものであり、感磁部8からリード端子
9が出ている。
また、電流検知ユニット10を構成するための基板1は
、他の電子回路等を搭載するための基板の一部であり、
その電流検知ユニット構成部分には、磁気センサー3を
納めるためのセンサー収納孔11が開口されている。ま
た、この基板1は両面プリント配線基板となっており、
基板1の上面にはチップコイル4の電極を接続するため
の配線パターン(図示せず)が設けられており、下面に
はチップコイル4の電極や磁気センサー3のリード端子
9を接続するための配線パターン(図示せず)が設けら
れている。
しかして、第1図に示すように、縦にした磁気センサー
3の感磁部8を基板1の下面からセンサー収納孔11内
に挿入し、半田12でリード端子9を下面配線パターン
に半田付けしである。センサー収納孔11の上下には各
々チップコイル4゜4が縦に配置されており、上面のチ
ップコイル4は半田13により電極を上面配線パターン
に半田付けされており、下面のチップコイル4は半田1
4により電極を下面配線パターンに半田付けされている
。こうして磁気センサー3は、センサー収納孔11内で
上下のチップコイル4.4の端面間に配置されている。
このように磁気センサー3をセンサー収納孔ll内に収
納しであるので、センサー収納孔11によって磁気セン
サー3の位置決めを行え、またチップコイル4.4も自
動機等によって精度良く所定位置に実装でき、あるいは
配線パターンによっても位置決めでき、このためチップ
コイル4.4と磁気センサー3を互いに精度よく位置決
めでき、安定した検知精度を得ることができる。
上記のように組み立てられた電流検知ユニット10を用
いて二つの電流系を検知する場合には、二つのコイル2
.2に異なる回路の電流が流れるように電極が接続され
る。しかして、いずれかのコイル2に電流が流れると、
そのコアラ内で第1図に示したような磁束が発生し、コ
アラの端面から漏れた磁束が磁気センサー3によって検
出され、磁気センサー3はこの磁界の強さを検出するこ
とによりコイル2に流れた電流量を計測する。
この場合、磁気センサー3は、いずれのコイル2に電流
が流れた時も、これを検知できるので、一つの磁気セン
サー3によって二つの電流を検知することができ、磁気
センサー3を二つのコイル2で共用することができるの
である。なお、両コイルに流れる電流の大きさが互いに
異なり、しかもほぼ一定値である場合には、いずれのコ
イルに電流が流れたか、あるいは両コイルに電流が流れ
たかの判断等も可能である。
次に、一つの電流を検知する場合には、二つのコイル2
,2は基板1の配線パターンによって例えば直列、並列
等に接続され、両コイル2.2に同時に電流が流れて共
に磁束を発生するようになっており、しかも第2図に示
すように磁気センサー3の感磁部8を通過する磁束密度
が増加するような向きに接続されている。したがって、
同じ感度を得るためには、各コイル2,2を一個だけの
コイルの場合よりも小さくでき、この小さな二個のコイ
ル2,2を基板1の表裏面に分けて分散配置することが
でき、他の部品間の間隙等に配置可能であり、基板1の
一方の面に部品が偏ることもなく、コイル2.2の配置
設計を容易にできる。
第3図は、本発明の第二実施例であり(第1図の実施例
と同様な部分は、同じ符号を付して説明を省略する。以
下の実施例でも同じ、)、基板1の上面と下面に互いに
平行にチップコイル4.4を配置し、上下のチップコイ
ル4,4の一方のフランジ7をセンサー収納孔11に対
向させである。磁気センサー3は、感磁部8をセンサー
収納孔11に挿入され、リード端子を配線パターンに半
田付けされている。したがって、磁気センサー3は、セ
ンサー収納孔11内で上下のフランジ7.7間に配置さ
れており、いずれのチップコイル4でもフランジ7から
漏れた磁束が感磁部8を通過するようになっている。な
お、この配置では、二個のオープン磁路コイル2.2を
用いることにより、第3図に想像線で示しであるように
磁束が部分的に閉回路を構成し、ユニット外部への磁束
の漏れを小さくできて感度が向上する。
第4図(a)(b)は本発明の第三実施例であり、セン
サー収納孔11内に磁気センサー3を横に寝かせた状態
で納入したものである。このような向きで磁気センサー
3をセンサー収納孔11内に納めると、磁気センサー3
の基板1の厚み方向の寸法が小さくなるので、基板1の
厚みに比べて高さの大きな磁気センサー3もセンサー収
納孔11からの突出長を小さくできる。
なお、本発明の実施例は上記実施例に限るものでなく、
この他にも種々可能である0例えば、上記実施例では、
いずれも二個のチップコイルを用いているが、三個以上
のチップコイルを用いてもよい、また、コア入りのチッ
プコイルに限らず、コイルだけのものを用いても差し支
えない、また、磁気センサーは基板の表面もしくは裏面
に配置しても差し支えないが、上記実施例のように磁気
センサーをセンサー収納孔内に納めれば、基板の板厚を
利用して電流検知ユニットをコンパクトにできる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、複数の電流を検知する系に用いれば、
各コイルに対して磁気センサーの共用化を図ることがで
き、部品点数の削減により部品コストを低減でき、さら
に電流検知部を小型化でき、基板等への実装面積を小さ
くすることができる。また、一つの電流を検知する系に
用いれば、比較的小さなコイルを基板等へ分散配置する
ことができ、基板等への配置の自由度が増して配置設計
を容易にすることができ、基板の高密度実装も容易にな
る。しかも、基板の表面と裏面にそれぞれコイルを配置
しであるので、基板の表裏面を活用でき、−層電流検知
ユニットをコンパクトに構成できると共にコイルの配置
の自由度も大きくなる。さらに、オープン磁路コイルを
用いているので、閉磁路コイルのように無駄な空間の発
生がなく、電流検知ユニットを一層小型化できる。また
、オープン磁路コイルを用いることによりコイルの巻き
線作業を簡単にすることができ、電流検知ユニットの製
造コストを安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一の実施例を示す一部破断した正面
図、第2図は同上の磁束の流れを示す説明図、第3図は
本発明の第二の実施例を示す一部破断した正面図、第4
図(a)(b)は本発明の第三の実施例を示す一部破断
した正面図及び一部破断した側面図、第5図は従来例の
斜視図、第6図は他の従来例の斜視図である。 l・・・基板       2・・・コイル3・・・磁
気センサー 第 図 第 図 第 図 第 図 (a) (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板の表面及び裏面にそれぞれ一個もしくは複数
    個のオープン磁路コイルを近接させて取り付け、これら
    のコイルから出た漏れ磁束が磁気センサーを通過するよ
    うに前記コイル間に磁気センサーを配置したことを特徴
    とする電流検知ユニット。
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