WO2017141763A1 - 電流センサ - Google Patents

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WO2017141763A1
WO2017141763A1 PCT/JP2017/004347 JP2017004347W WO2017141763A1 WO 2017141763 A1 WO2017141763 A1 WO 2017141763A1 JP 2017004347 W JP2017004347 W JP 2017004347W WO 2017141763 A1 WO2017141763 A1 WO 2017141763A1
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WO
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current
magnetic field
magnetic sensor
sensor
magnetic
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Application number
PCT/JP2017/004347
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French (fr)
Inventor
将人 中村
田村　学
健 末永
Original Assignee
アルプス電気株式会社
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices

Definitions

  • the present invention relates to a differential current sensor that measures a current to be measured based on a magnetic field difference between currents to be measured detected at different locations.
  • a differential current sensor uses a pair of magnetic sensors (Hall element, magnetoresistive effect element, etc.) exhibiting strong sensitivity to a magnetic field in a specific direction (sensitivity direction). .
  • the pair of magnetic sensors are arranged around the current to be measured so that their sensitivity directions are substantially parallel to each other.
  • the pair of magnetic sensors are arranged in a posture in which the sensitivity direction is substantially parallel to the direction of the magnetic field at a location where the direction of the magnetic field due to the current to be measured is substantially opposite so as to obtain a large measurement sensitivity.
  • the magnetic field of the current to be measured at the place where the pair of magnetic sensors is arranged has the opposite vector direction, and the difference in magnetic field as a vector is large.
  • This magnetic field difference has a magnitude corresponding to the current to be measured.
  • a current measurement result is obtained based on a difference in magnetic field as a vector detected by the pair of magnetic sensors. For example, when the sensitivity directions of a pair of magnetic sensors are the same, a current measurement result is obtained based on a difference between two detection signals in the pair of magnetic sensors. When the sensitivity directions of the pair of magnetic sensors are opposite, a current measurement result is obtained based on the sum of two detection signals from the pair of magnetic sensors.
  • the direction and magnitude of the magnetic field around the current to be measured varies depending on the location, whereas the external magnetic field from a relatively distant noise source is a uniform magnetic field whose direction and magnitude do not depend on the location. It becomes. Therefore, the external magnetic field at the place where the pair of magnetic sensors is arranged has a small difference as a vector. Therefore, the component of the external magnetic field included in the difference in the magnetic field as a vector detected by the pair of magnetic sensors becomes very small, and the current measurement error due to the influence of the external magnetic field is greatly reduced.
  • Patent Document 1 describes a differential current sensor using a pair of magnetic sensors mounted on the front and back surfaces of a wiring board.
  • the external magnetic field from a relatively distant noise source has a uniform vector direction and magnitude regardless of location, so the differential current sensor effectively reduces the effect on measurement results. it can.
  • the conventional current sensor described above has magnetic sensors on both sides of the substrate, a feedback coil that generates a canceling magnetic field that cancels the induced magnetic field caused by the current to be measured is provided for each of the two magnetic sensors. Therefore, there is a problem that miniaturization and price reduction are difficult.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is a current sensor capable of obtaining a good measurement sensitivity while reducing a measurement error due to the influence of an external magnetic field with a downsized and low-cost configuration. Is to provide.
  • a current sensor of the present invention includes a coil that generates a canceling magnetic field that cancels an induced magnetic field generated by a current to be measured flowing through a current path. And a first magnetic sensor and a second magnetic sensor, which are provided at positions separated from the coil and detect the induced electric field, wherein the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are the induction Sensitivity axes are provided in opposite directions at positions where the magnetic fields are opposite to each other, and the coil includes a first wiring portion that applies the canceling magnetic field to the first magnetic sensor, and the first And a second wiring portion for applying the canceling magnetic field to the two magnetic sensors.
  • the coil forms the first wiring portion and the second wiring portion, so that the first magnetic sensor and the second magnetic sensor can be canceled by one coil. Therefore, a small and inexpensive configuration can be realized. Further, according to this configuration, the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are provided at positions where the induced magnetic fields are opposite to each other so that the sensitivity axes are opposite to each other. The influence of the external magnetic field can be removed from the detection results of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor.
  • the second wiring portion of the current sensor according to the present invention generates a canceling magnetic field in a direction opposite to that of the first wiring portion. According to this configuration, even if the sensitivity axes of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are opposite to each other, the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are An appropriate canceling magnetic field can be provided.
  • the current path of the current sensor according to the present invention forms the elliptically induced induction magnetic field in a virtual plane perpendicular to the direction in which the current to be measured flows, and the elliptical induction magnetic field in the line symmetry
  • a symmetry axis corresponding to the major axis of the ellipse is parallel to the sensitivity axis
  • the first magnetic sensor and the second magnetic sensor have a first direction which is the direction of the symmetry axis and the current to be measured. They are provided at a predetermined distance in a second direction orthogonal to both the flowing current direction.
  • the first magnetic sensor and the second magnetic sensor can be provided at positions where induced magnetic fields on both sides of the current path are generated in opposite directions. Thereby, the influence of an external magnetic field can be suppressed effectively.
  • the coil of the current sensor of the present invention is provided at a predetermined distance in the current direction with respect to the first magnetic sensor and the second magnetic sensor. According to this configuration, the cancel magnetic field in the reverse direction by the coil can be applied in the direction opposite to the induction magnetic field at each position of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor.
  • the first wiring portion and the second wiring portion of the current sensor of the present invention are wound coils formed from one wiring. According to this configuration, since the coil that applies the canceling magnetic field to the first magnetic sensor and the second magnetic sensor can be formed from one wiring, it is possible to have one current amplifier that generates a canceling current. A small and inexpensive configuration can be realized.
  • the first wiring portion of the current sensor according to the present invention includes a first linear member extending in the first direction and an end extending in the second direction and one end of the first linear portion.
  • a second linear member serving as one end of the member;
  • a third linear member extending in the first direction and having one end serving as the other end of the second linear member; and extending in the second direction.
  • a fourth linear member having one end serving as the other end of the third linear member, and the second wiring portion includes a fifth linear member extending in the first direction, A sixth linear member extending in the second direction and having one end serving as one end of the fifth linear member; and one end extending in the first direction and the other end of the sixth linear member And an eighth linear member extending in the second direction and having one end serving as the other end of the seventh linear member, and the other end of the fourth linear member. Said Becomes the other end of the linear member, the other end of the first linear member is the other end of the eighth linear member.
  • the cancellation magnetic field applied to the first magnetic sensor by the first wiring unit and the cancellation magnetic field applied to the second magnetic sensor by the second wiring unit by one wiring It can be reversed.
  • the first magnetic sensor is positioned to face the fourth linear member, and the second magnetic The sensor is positioned to face the eighth linear member.
  • a cancel magnetic field is applied to the first magnetic sensor by a cancel current flowing through the fourth linear member that constitutes the coil, and the second magnetic field is generated by a cancel current flowing through the eighth linear member.
  • a canceling magnetic field can be applied to the sensor.
  • the magnetic sensor of the current sensor according to the present invention is a magnetic measuring element, and the first magnetic sensor and the first resistor connected in series, which divides a predetermined voltage, and the parallel connected to the first magnetic sensor. Between the second magnetic sensor and the second resistor, the first connection point of the first magnetic sensor and the first resistor, and the second connection point of the second magnetic sensor and the second resistor. And a current amplifier for supplying a current to the coil so as to suppress the potential difference. According to this configuration, it is possible to control so that a cancel current that generates a cancel magnetic field that cancels the induced magnetic field flows through the coil.
  • the current sensor of the present invention is provided at a position opposite to a corner portion of the current path through which the current to be measured flows, and on both sides of the corner portion, the direction of the induction magnetic field is reversed. According to this configuration, since the first magnetic sensor and the second magnetic sensor can be arranged close to each other, the influence of the external magnetic field can be appropriately removed.
  • the coil, the first magnetic sensor, and the second magnetic sensor are provided in one integrated circuit chip. According to this configuration, since the first magnetic sensor and the second magnetic sensor can be arranged close to each other, the influence of the external magnetic field can be appropriately removed. Moreover, since the relative positioning of the coil, the first magnetic sensor, and the second magnetic sensor can be made with high accuracy, the measurement accuracy can be increased.
  • the present invention it is possible to provide a current sensor that can obtain a good measurement sensitivity while reducing measurement errors due to the influence of an external magnetic field with a compact and low-cost configuration.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a current sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view of the current path, the sensor unit, and the coil viewed from the X2 direction to the X1 direction shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an induced magnetic field generated by a current to be measured in the current sensor shown in FIG.
  • FIG. 4 is a view of the coil shown in FIGS. 1 and 2 as viewed from the Y2 direction to the Y1 direction.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the magnetic field around the first magnetic sensor and the first wiring portion of the coil when the cut surface along the line AA shown in FIG. 1 is viewed from the X2 direction to the X1 direction.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a current sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view of the current path, the sensor unit, and the coil viewed from the X2 direction to the X1 direction shown
  • FIG. 6 is a view for explaining the magnetic field around the second magnetic sensor and the second wiring portion of the coil when the cut surface along the line BB shown in FIG. 1 is viewed from the X2 direction to the X1 direction.
  • FIG. 7 is a functional block diagram showing the current sensor according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram of the bridge circuit shown in FIG.
  • FIG. 9 is a view of the coil shown in FIGS. 1 and 2 as viewed from the Y2 direction to the Y1 direction in the current sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the configuration of the bridge circuit of the current sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining another modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining another modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a current sensor 1 according to an embodiment of the present invention.
  • a current sensor 1 shown in FIG. 1 detects a measured current I that is a current to be measured flowing through a current path 10.
  • the current sensor 1 cancels the induced magnetic field generated by the measured current I with the sensor unit 20 including the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 that detect the magnetic field (magnetic flux density) due to the measured current I.
  • a coil 40 for generating a canceling magnetic field.
  • FIG. 2 is a view of the current path 10, the sensor unit 20, and the coil 40 as viewed from the X2 direction to the X1 direction shown in FIG. As shown in FIG. 2, the sensor unit 20 and the coil 40 are provided at a predetermined distance in the Y1-Y2 direction.
  • X1-X2 indicates three directions orthogonal to each other.
  • the Z direction corresponds to the first direction in the present invention
  • the X1-X2 direction corresponds to the second direction in the present invention
  • the Y1-Y2 direction corresponds to the current direction in the present invention.
  • the current path 10 is a conductor extending in the Y1 direction, and has a plate-like shape whose width in the X1-X2 direction is narrower than the width in the Y1-Y2 direction.
  • the measured current I flows in the extending direction of the current path 10 (Y1-Y2 direction).
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the induced magnetic field MF generated by the current to be measured in the current sensor 1 shown in FIG. 3A shows an example of the induced magnetic field MF generated around the current path 10, and FIG. 3B shows an enlarged view of the induced magnetic field at the corner (end) of the current path 10.
  • the cross-sectional shape of the current path 10 in a virtual plane perpendicular to the flow direction (Y1 direction) of the current I to be measured is a line-symmetric shape with respect to the symmetry axis AL parallel to the Z direction.
  • the rectangle has a long side parallel to the Z1-Z2 direction and a short side parallel to the X1-X2 direction.
  • the current path 10 forms an elliptical induction magnetic field MF in a virtual plane perpendicular to the flowing direction (Y1-Y2 direction) of the current I to be measured.
  • the elliptical induction magnetic field MF is line symmetric with respect to the symmetry axis AL.
  • the symmetry axis AL corresponds to the major axis of the ellipse in the line-symmetric elliptical induction magnetic field MF.
  • the current I to be measured flows from the front side to the back side of the paper surface, so the direction of the induced magnetic field MF is clockwise when viewed from the front surface of the paper surface.
  • the sensor unit 20 includes a first magnetic sensor 21 and a second magnetic sensor 22, which are located on the same virtual plane perpendicular to the flow direction (Y1 direction) of the current I to be measured. It arrange
  • the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 are arranged symmetrically about the symmetry axis AL. That is, the current sensor 1 faces the corner portion of the current path 10 and is provided at a position where the direction of the induction magnetic field is opposite on both sides of the corner portion.
  • the magnetic field vector B1 at the position P1 has a magnetic field component B1z in the Z1 direction (upward) and a magnetic field component B1x in the X1 direction (rightward), and the magnetic field vector B2 at the position P2 has a magnetic field component B2z in the Z2 direction (downward) and the X1 direction. It has a magnetic field component B2x (rightward).
  • the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 have their sensitivity axes at positions P1 and P2 where the induced magnetic fields from the current I to be measured are opposite to each other.
  • S1 and S2 are provided so as to be substantially opposite to each other.
  • the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 are arranged at locations where the magnetic field component in the Z1-Z2 direction of the magnetic field vector due to the current I to be measured changes according to the position in the X1-X2 direction.
  • the plate-like current path 10 is disposed at a location away from the narrow surface in the Z1 direction.
  • the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 are arranged side by side in the X1-X2 direction.
  • the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 are configured to include a magnetic measurement element such as a magnetoresistive effect element (GMR element, TMR element, etc.), for example, to generate a magnetic field in the direction of a specific sensitivity axis. Strong sensitivity is shown.
  • the sensitivity axis S1 of the first magnetic sensor 21 and the sensitivity axis S2 of the second magnetic sensor 22 are both parallel to the Z1-Z2 direction. In the example of FIG. 1, the sensitivity axis S ⁇ b> 1 of the first magnetic sensor 21 and the sensitivity axis S ⁇ b> 2 of the second magnetic sensor 22 are opposite to each other.
  • the sensitivity axis S1 of the first magnetic sensor 21 is the same as the Z1 direction represented by the arrow in FIG. 1, and the sensitivity axis S2 of the second magnetic sensor 22 is Z2 opposite to the arrow in the Z1 direction. Direction.
  • FIG. 4 is a view of the coil 40 shown in FIGS. 1 and 2 as viewed from the Y2 direction to the Y1 direction.
  • the coil 40 includes a first wiring portion 41 that applies a canceling magnetic field to the first magnetic sensor 21 and a second wiring portion 42 that applies a canceling magnetic field to the second magnetic sensor 22.
  • the 1st wiring part 41 and the 2nd wiring part 42 are winding coils formed from one wiring.
  • the first wiring portion 41 includes a first linear member 401 extending in the Z1-Z2 direction and a second linear member extending in the X1-X2 direction and having one end serving as one end of the first linear member 401. 402, a third linear member 403 extending in the Z1-Z2 direction and having one end serving as the other end of the second linear member 402, and a third linear member 403 extending in the X1-X2 direction and having one end extending in the X1-X2 direction. And a fourth linear member 404 serving as the other end.
  • the second wiring portion 42 includes a fifth linear member 405 extending in the Z1-Z2 direction and a sixth straight line extending in the X1-X2 direction and having one end serving as one end of the fifth linear member 405.
  • an eighth linear member 408 serving as the other end of 407.
  • the other end of the fourth linear member 404 is the other end of the fifth linear member 405, and the other end of the first linear member 401 is the other end of the eighth linear member 408.
  • the first magnetic sensor 21 is opposed to the fourth linear member 404, and the second magnetic sensor 22 is opposed to the eighth linear member 408. Is located.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the magnetic field around the first magnetic sensor 21 and the first wiring portion 41 of the coil 40 when the cut surface along the line AA shown in FIG. 1 is viewed from the X2 direction to the X1 direction. It is. As shown in FIGS. 3B and 5, a magnetic field vector B ⁇ b> 1 having a magnetic field component B ⁇ b> 1 z in the Z ⁇ b> 1 direction due to the measured current I in the current path 10 is generated at the position of the first magnetic sensor 21.
  • the magnetic field component B1z coincides with the sensitivity axis S1 of the first magnetic sensor 21.
  • a cancellation magnetic field C1 having a magnetic field component C1z (not shown) in the Z2 direction is generated in the first magnetic sensor 21. ing.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the magnetic field around the second magnetic sensor 22 and the second wiring portion 42 of the coil 40 when the cut surface along the line BB shown in FIG. 1 is viewed from the X2 direction to the X1 direction. It is. As shown in FIGS. 3B and 6, a magnetic field vector B ⁇ b> 2 having a magnetic field component B ⁇ b> 2 z in the Z ⁇ b> 2 direction due to the current I to be measured in the current path 10 is generated in the second magnetic sensor 22.
  • the magnetic field component B2z coincides with the sensitivity axis S2 of the second magnetic sensor 22.
  • a cancellation magnetic field C2 having a magnetic field component C2z (not shown) in the Z1 direction is generated in the second magnetic sensor 22. ing.
  • FIG. 7 is a functional block diagram showing the current sensor 1 according to the embodiment of the present invention.
  • the current sensor 1 includes the above-described coil 40 which is a feedback coil arranged so as to be able to generate canceling magnetic fields C1 and C2 in a direction to cancel the magnetic field generated by the current I to be measured, and the bridge circuit 5 including the above-described sensor unit 20. , A differential / current amplifier 7 and an I / V amplifier 9.
  • the differential / current amplifier 7 amplifies the differential output of the bridge circuit 5 and controls the feedback current of the coil 40.
  • the I / V amplifier 9 converts the feedback current of the coil 40 into a voltage and uses it as a sensor output.
  • the sensor output is the measurement result of the measured current I.
  • the bridge circuit 5 includes two outputs that generate a voltage difference corresponding to the induced magnetic field MF generated by the current I to be measured.
  • the voltage difference (V1-V2) which is two differential outputs of the bridge circuit 5 is amplified by the differential / current amplifier 7, and the amplified output is given to the coil 40 as a current (feedback current).
  • This feedback current corresponds to a voltage difference according to the induced magnetic field MF.
  • a cancel magnetic field that cancels the induced magnetic field MF is generated in the coil 40.
  • the current flowing through the coil 40 when the induced magnetic field MF and the canceling magnetic field cancel each other is converted into a voltage by the I / V amplifier 9, and this voltage becomes the sensor output.
  • the sensor unit 20 and the coil 40 are provided in one integrated circuit chip.
  • the sensor unit 20 is disposed on a common first wiring board (not shown).
  • the coil 40 is formed on the second distribution board.
  • the current path 10, the first wiring board, and the second wiring board are fixed to a housing (not shown).
  • FIG. 8 is a configuration diagram of the bridge circuit 5.
  • the bridge circuit 5 includes magnetoresistive elements MR1 and MR2 and resistors R1 and R2.
  • the magnetoresistive element MR1 and the resistor R1 are components of the first magnetic sensor 21 described above.
  • the magnetoresistive element MR2 and the resistor R2 are components of the second magnetic sensor 22 described above.
  • the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 are connected in parallel in the bridge circuit 5 and divide a predetermined voltage (power supply voltage VDD).
  • the magnetoresistive element MR1 and the resistor R1 are connected in series between the power supply voltage VDD and the ground GND.
  • the magnetoresistive element MR1 is connected to the power supply voltage VDD, and the resistor R1 is connected to the ground GND.
  • the resistance value decreases as the upward magnetic field component B1z in the Z1 direction at the position P1 shown in FIG. 3B increases, and the resistance value increases as the upward magnetic field component B1z in the Z1 direction decreases.
  • the voltage V1 generated at the first connection point between the magnetoresistive element MR1 and the resistor R1 increases when the upward magnetic field component B1z in the Z1 direction at the position P1 increases, and decreases when the upward magnetic field component B1z in the Z1 direction decreases. descend.
  • the resistor R2 and the magnetoresistive element MR2 are connected in series between the power supply voltage VDD and the ground GND.
  • the resistor R2 is connected to the power supply voltage VDD, and the magnetoresistive element MR2 is connected to the ground GND.
  • the resistance value decreases when the downward magnetic field component B2z in the Z2 direction at the position P2 increases, and the resistance value increases when the downward magnetic field component B2z in the Z2 direction decreases.
  • the voltage V2 generated at the second connection point between the resistor R2 and the magnetoresistive element MR2 decreases when the downward magnetic field component B2z in the Z2 direction at the position P2 increases, and decreases when the downward magnetic field component B1z in the Z2 direction decreases. To rise.
  • the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 are arranged at locations where the magnetic field component in the Z1-Z2 direction of the magnetic field vector due to the current I to be measured changes according to the position in the X1-X2 direction. Therefore, as shown in FIGS. 3A and 3B, the induced magnetic field MF of the current I to be measured has a magnetic field component B1z in the Z1 direction (upward) and an X1 direction (rightward) at the position P1 of the first magnetic sensor 21.
  • the magnetic field vector B1 has the magnetic field component B1x.
  • the magnetic field component B1z coincides with the sensitivity axis S1 of the first magnetic sensor 21.
  • the canceling magnetic field C1 having the magnetic field component C1z in the Z2 direction is generated in the first magnetic sensor 21.
  • the magnetic field component C1z is opposite to the sensitivity axis S1 of the first magnetic sensor 21.
  • the magnetic field vector B2 has a magnetic field component B2z in the Z2 direction (downward) and a magnetic field component B2x in the X1 direction (rightward).
  • the magnetic field component B2z coincides with the sensitivity axis S2 of the second magnetic sensor 22.
  • a canceling magnetic field C2 having a magnetic field component C2z in the Z1 direction is generated in the second magnetic sensor 22 by the canceling current flowing through the sixth linear member 406 of the second wiring portion 42 of the coil 40.
  • the magnetic field component C2z of the second magnetic sensor 22 is opposite to the sensitivity axis S2 of the second magnetic sensor 22.
  • the differential / current amplifier 7 is connected to the bridge circuit 5 so that the combined magnetic field of the induced magnetic field MF and the canceling magnetic field is zero, that is, in an equilibrium state where the induced magnetic field MF and the canceling magnetic field cancel each other.
  • the differential output is amplified to control the feedback current of the coil 40. Then, the output voltage of the I / V amplifier 9 when the equilibrium state is reached becomes the sensor output.
  • the coil 40 forms the first wiring portion 41 and the second wiring portion 42, so that the first magnetic sensor 21 and the second magnetic coil 21 are formed by one coil 40.
  • a cancel magnetic field can be applied to the magnetic sensor 22, and a small-scale and inexpensive configuration can be realized.
  • the first wiring part 41 and the second wiring part 42 of the coil 40 generate canceling magnetic fields in opposite directions, so that the sensitivity axis S ⁇ b> 1 of the first magnetic sensor 21. Even if the sensitivity axis S2 of the second magnetic sensor 22 and the sensitivity axis S2 of the second magnetic sensor 22 are opposite to each other, an appropriate canceling magnetic field can be applied to each by the single coil 40.
  • the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 are arranged at a predetermined distance in the X1-X2 direction.
  • the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 can be provided at positions where induced magnetic fields MF on both sides of the path 10 are generated in opposite directions.
  • the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 are provided so that the sensitivity axes S1 and S2 are opposite to each other. Thereby, the measurement result which removed the influence of an external magnetic field effectively can be obtained using the detection result of the 1st magnetic sensor 21 and the 2nd magnetic sensor 22.
  • the first magnetic field MF is provided at positions opposite to the corners of the current path 10 and on opposite sides of the corners so that the direction of the induced magnetic field MF is reversed. Since the magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 can be arranged close to each other, the influence of the external magnetic field can be appropriately removed.
  • the coil 40 is provided at a predetermined distance from the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 in the Y1-Y2 direction, which is the current direction. Yes. Therefore, in each position of the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22, a cancel magnetic field in the reverse direction by the coil 40 can be applied in a direction opposite to the induction magnetic field MF.
  • a magnetic field component (Z) parallel to the major axis corresponding to the position in the direction (X direction) perpendicular to the major axis of the ellipse in the elliptical induction magnetic field MF formed by the current path 10, a magnetic field component (Z) parallel to the major axis corresponding to the position in the direction (X direction) perpendicular to the major axis of the ellipse.
  • the change in the magnetic field component in the direction is relatively larger than the change in the magnetic field component parallel to the short axis (the magnetic field component in the X direction) according to the position in the direction perpendicular to the minor axis of the ellipse (Z direction).
  • the sensitivity axes S1 and S2 of the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 are parallel to the symmetry axis AL corresponding to the major axis of the ellipse in the elliptical induction magnetic field MF, so that the position in the X direction
  • the change in the magnetic field component in the Z direction in accordance with can be increased. Therefore, since the difference between the magnetic field detected by the first magnetic sensor 21 and the magnetic field detected by the second magnetic sensor 22 can be increased, the current measurement sensitivity can be increased.
  • the symmetry axis AL that is the place where the change of the magnetic field vector according to the position in the X direction is the largest is located between the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22. Therefore, since the difference between the magnetic field detected by the first magnetic sensor 21 and the magnetic field detected by the second magnetic sensor 22 can be increased, the current measurement sensitivity can be increased.
  • the canceling magnetic field applied to the first magnetic sensor 21 by the first wiring portion 41 by one wiring the canceling magnetic field applied to the second magnetic sensor 22 by the two wiring portions 42 can be reversed.
  • the first magnetic sensor 21 is provided at a position facing the fourth linear member 404 of the coil 40, and at a position facing the eighth linear member 408.
  • a cancel magnetic field is applied to the first magnetic sensor 21 by the cancel current flowing through the fourth linear member 404, and the second magnetic sensor 22 is applied by the cancel current flowing through the eighth linear member 408.
  • a canceling magnetic field can be applied to the sensor 22.
  • the sensor unit 20 and the coil 40 are provided in one integrated circuit chip. Therefore, the influence of the external magnetic field can be appropriately removed. In addition, since the relative positioning of the first magnetic sensor 21, the second magnetic sensor 22, and the coil 40 can be performed with high accuracy, the measurement accuracy can be increased.
  • FIG. 9 is a view of the coil 40 shown in FIGS. 1 and 2 as viewed from the Y2 direction to the Y1 direction in the current sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the configuration of the bridge circuit 105 of the current sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • the first magnetic sensor 121 has magnetoresistive elements MR ⁇ b> 1 and MR ⁇ b> 3, which are positioned to face the fourth linear member 404 of the first wiring portion 41.
  • the second magnetic sensor 122 includes magnetoresistive elements MR2 and MR4, which are positioned to face the eighth linear member 408 of the first wiring portion 41.
  • the magnetoresistive elements MR1 and MR3 are connected in series between the power supply voltage VDD and the ground GND.
  • the magnetoresistive element MR1 is connected to the power supply voltage VDD, and the magnetoresistive element MR3 is connected to the ground GND.
  • the resistance value of the magnetoresistive element MR1 decreases when the upward magnetic field component B1z in the Z1 direction at the position P1 increases, and the resistance value increases when the upward magnetic field component B1z in the Z1 direction decreases.
  • the resistance value of the magnetoresistive element MR3 increases when the upward magnetic field component B1z in the Z1 direction at the position P1 increases, and the resistance value decreases when the upward magnetic field component B1z in the Z1 direction decreases.
  • the voltage V1 generated at the first connection point between the magnetoresistive element MR1 and the magnetoresistive element MR3 increases as the upward magnetic field component B1z in the Z1 direction at the position P1 increases, and the upward magnetic field component B1z in the Z1 direction is increased. Decreases as it becomes smaller.
  • the magnetoresistive elements MR2 and MR4 are connected in series between the power supply voltage VDD and the ground GND.
  • the magnetoresistive element MR2 is connected to the power supply voltage VDD, and the magnetoresistive element MR4 is connected to the ground GND.
  • the resistance value decreases when the downward magnetic field component B2z in the Z2 direction at the position P2 increases, and the resistance value increases when the downward magnetic field component B2z in the Z2 direction decreases.
  • the resistance value of the magnetoresistive element MR4 increases when the downward magnetic field component B2z in the Z2 direction at the position P2 increases, and the resistance value decreases when the downward magnetic field component B2z in the Z2 direction decreases.
  • the voltage V2 generated at the second connection point between the magnetoresistive element MR2 and the magnetoresistive element MR4 decreases as the downward magnetic field component B2z in the Z2 direction at the position P2 increases, and the downward magnetic field component B1z in the Z2 direction becomes smaller. It rises when it gets smaller.
  • FIG. 11 is a diagram showing another modification of the present invention.
  • the sensor unit 20 in the current sensor shown in FIGS. 1, 2, 5, and 8 is replaced with a sensor unit 20B.
  • the sensor unit 20B includes a first magnetic sensor 21B and a second magnetic sensor 22B configured to include Hall elements.
  • the first magnetic sensor 21B and the second magnetic sensor 22B have sensitivity axes (S1, S2) parallel to the Z direction, like the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 already described.
  • a sensor unit 20B which is a chip component including the first magnetic sensor 21B and the second magnetic sensor 22B, is disposed on the wiring board 5B. Since the sensitivity axes (S1, S2) of the Hall elements are perpendicular to the component mounting surface of the wiring board 5B, the wiring board 5B is arranged in a posture in which the component mounting surface is perpendicular to the Z direction.
  • the cross-sectional shape of the current path 10 is rectangular has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the cross-sectional shape of the current path may be any other shape (ellipse, line-symmetric polygon) that forms a line-symmetric magnetic field in a virtual plane perpendicular to the current flow direction in the current path. Etc.).
  • the coil 40 having the shape shown in FIG. 4 is illustrated as the coil of the present invention.
  • a reverse canceling magnetic field is applied to the first magnetic sensor 21 and the second magnetic sensor 22 with one wiring.
  • the shape is suitable.
  • the shape of the wires forming the first wiring portion 41 and the second wiring portion 42 intersects, and the windings of the first wiring portion 41 and the second wiring portion 42 are spirally formed in the Y1-Y2 direction. It may be formed.
  • the first magnetic sensor 21, 121 and the second magnetic sensor 22, 122 are provided to face the fourth linear member 404 and the eighth linear member 408 of the coil 40, respectively. Although illustrated, it will not be specifically limited if it is a position where the reverse cancellation magnetic field is given.
  • two current sensors 1-1 and 1-2 may be provided at one corner of the current path 10.
  • the current sensors 1-1 and 1-2 have the same configuration as the current sensor 1 described above.
  • the two current sensors 1-1 and 1-2 may be provided at the corners on the opposite side of the current path 10.

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Abstract

第１の磁気センサ２１と第１の磁気センサ２１は、被測定電流Ｉからの誘導磁界の対称軸について対称に配置される。第１の磁気センサ２１の感度軸Ｓ１と第２の磁気センサ２２の感度軸Ｓ２とは逆向きである。コイル４０は、第１の磁気センサ２１にキャンセル磁界を与える第１の配線部４１と、第２の磁気センサ２２にキャンセル磁界を与える第２の配線部４２とを有する。

Description

電流センサ
　本発明は、異なる場所で検出された被測定電流による磁界の差に基づいて被測定電流を測定する差動式の電流センサに関するものである。
　被測定電流の磁界に基づいて電流を測定する場合、外来磁界の影響による測定誤差が問題となる。外来磁界の影響を低減するため、差動式の電流センサでは、特定の方向（感度方向）の磁界に対して強い感度を示す一対の磁気センサ（ホール素子，磁気抵抗効果素子など）が用いられる。一対の磁気センサは、被測定電流の周囲に、互いの感度方向がほぼ平行となるように配置される。また、大きな測定感度が得られるように、一対の磁気センサは、被測定電流による磁界の向きがほぼ反対となる場所に、感度方向が磁界の方向とほぼ平行となる姿勢で配置される。
　一対の磁気センサが配置される場所における被測定電流の磁界は、ベクトルの向きが反対であり、ベクトルとしての磁界の差が大きい。この磁界の差は、被測定電流に応じた大きさを持つ。差動式の電流センサでは、一対の磁気センサにおいて検出されるベクトルとしての磁界の差に基づいて、電流の測定結果が得られる。例えば、一対の磁気センサの感度方向が同じである場合、一対の磁気センサにおける２つの検出信号の差に基づいて電流の測定結果が得られる。一対の磁気センサの感度方向が逆である場合は、一対の磁気センサにおける２つの検出信号の和に基づいて電流の測定結果が得られる。
　被測定電流の周囲の磁界は、場所によってベクトルの方向や大きさが異なるのに対して、比較的遠いノイズ源からの外来磁界は、ベクトルの方向と大きさが場所に依らない一様な磁界となる。そのため、一対の磁気センサが配置される場所における外来磁界は、ベクトルとしての差が小さい。従って、一対の磁気センサにおいて検出されるベクトルとしての磁界の差に含まれる外来磁界の成分が非常に小さくなり、外来磁界の影響による電流の測定誤差が大幅に低減する。
　下記の特許文献１には、配線基板の表面と裏面に搭載された一対の磁気センサによる差動式の電流センサが記載されている。
国際公開第２０１２／０２９４３８号
　上述のように、比較的遠いノイズ源からの外来磁界は、ベクトルの方向と大きさが場所に依らず一様となるため、差動式の電流センサによって測定結果への影響を効果的に低減できる。
　しかしながら、上述した従来の電流センサでは、基板の両面にそれぞれ磁気センサを設けているため、被測定電流による誘導磁界を相殺するキャンセル磁界を発生するフィードバックコイルを、２つの磁気センサ毎に個別に設ける必要があり、小型化及び低価格化が困難であるという問題がある。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化及び低価格化な構成で、外来磁界の影響による測定誤差を低減しつつ良好な測定感度を得ることができる電流センサを提供することにある。
　上述した従来技術の問題を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の電流センサは、電流路を通流する被測定電流により生じた誘導磁界を相殺するキャンセル磁界を発生するコイルと、前記コイルから離間した位置に設けられ、前記誘導電界を検出する第１の磁気センサおよび第２の磁気センサとを有し、前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサは、前記誘導磁界が相互に逆向きになる位置に、感度軸が相互に逆向きになるように設けられ、前記コイルは、前記第１の磁気センサに前記キャンセル磁界を与える第１の配線部と、前記第２の磁気センサに前記キャンセル磁界を与える第２の配線部とを有する。
　この構成によれば、前記コイルが前記第１の配線部と前記第２の配線部とを形成することで、１つの前記コイルで前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサにキャンセル磁界を与えることができ、小規模且つ安価な構成を実現できる。
　また、この構成によれば、前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサは前記誘導磁界が相互に逆向きになる位置に感度軸が相互に逆向きになるように設けられているため、前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサの検出結果から外来磁場の影響を除去できる。
　好適には本発明の電流センサの前記第２の配線部は、前記第１の配線部とは逆向きのキャンセル磁界を発生する。
　この構成によれば、前記第１の磁気センサと前記第２の磁気センサとで感度軸を相互に逆向きにしても、前記コイルによって、前記第１の磁気センサと前記第２の磁気センサとに適切なキャンセル磁界を与えることができる。
　好適には本発明の電流センサの前記電流路は、前記被測定電流が流れる方向と垂直な仮想平面において線対称な楕円状の前記誘導磁界を形成し、前記線対称な楕円状の誘導磁界における楕円の長軸に対応する対称軸が前記感度軸と平行であり、前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサは、前記対称軸の方向である第１の方向と前記被測定電流が流れる電流方向との双方に直交する第２の方向において所定の距離を隔てて設けられている。
　この構成によれば、前記電流路の両側の誘導磁界が逆向きに生じる位置に前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサを設けることができる。これにより、外来磁界の影響を効果的に抑制できる。
　好適には本発明の電流センサの前記コイルは、前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサに対して、前記電流方向に所定の距離隔てて設けられている。
　この構成によれば、前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサの各々の位置において、前記コイルによる逆向きのキャンセル磁界を、前記誘導磁界とは逆向きに与えることができる。
　好適には本発明の電流センサの前記第１の配線部および前記第２の配線部は、１本の配線から形成された巻線コイルである。
　この構成によれば、前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサにキャンセル磁界を与えるコイルを１本の配線から形成できるので、キャンセル電流を発生する電流アンプを１つにすることができ、小規模且つ安価な構成を実現できる。
　好適には本発明の電流センサの前記第１の配線部は、前記第１の方向に延在する第１の直線部材と、前記第２の方向に延在して一端が前記第１の直線部材の一端となる第２の直線部材と、前記第１の方向に延在して一端が前記第２の直線部材の他端となる第３の直線部材と、前記第２の方向に延在して一端が前記第３の直線部材の他端となる第４の直線部材とを有し、前記第２の配線部は、前記第１の方向に延在する第５の直線部材と、前記第２の方向に延在して一端が前記第５の直線部材の一端となる第６の直線部材と、前記第１の方向に延在して一端が前記第６の直線部材の他端となる第７の直線部材と、前記第２の方向に延在して一端が前記第７の直線部材の他端となる第８の直線部材とを有し、前記第４の直線部材の他端が前記第５の直線部材の他端となり、前記第１の直線部材の他端が前記第８の直線部材の他端となる。
　この構成によれば、１本の配線によって、前記第１の配線部によって前記第１の磁気センサに与えるキャンセル磁界と、前記第２の配線部によって前記第２の磁気センサに与えるキャンセル磁界とを逆向きにすることができる。
　好適には本発明の電流センサは、前記第１の方向および前記第２の方向の双方において、前記第１の磁気センサは前記第４の直線部材と対向して位置し、前記第２の磁気センサは前記第８の直線部材と対向して位置している。
　この構成によれば、前記コイルを構成する前記第４の直線部材を流れるキャンセル電流によって前記第１の磁気センサにキャンセル磁界を与え、前記第８の直線部材を流れるキャンセル電流によって前記第２の磁気センサにキャンセル磁界を与えることができる。
　好適には本発明の電流センサの前記磁気センサは磁気測定素子であり、所定の電圧を分圧する、直列接続された前記第１の磁気センサおよび第１の抵抗と、これらに並列接続された前記第２の磁気センサおよび第２の抵抗と、前記第１の磁気センサおよび第１の抵抗の第１の接続点、前記第２の磁気センサおよび第２の抵抗の第２の接続点との間の電位差を抑制するように前記コイルに電流を供給する電流アンプとを有する。
　この構成によれば、誘導磁界を相殺するキャンセル磁界を発生するキャンセル電流がコイルに流れるように制御できる。
　好適には本発明の電流センサは、前記被測定電流が流れる電流路の角部に対向し、前記角部の両側において、前記誘導磁界の向きが逆向きになる位置に設けられている。
　この構成によれば、前記第１の磁気センサと前記第２の磁気センサとを近接して配置できるので、外来磁界の影響を適切に除去できる。
　好適には本発明の電流センサは、前記コイル、前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサが１つの集積回路チップ内に設けられている。
　この構成によれば、前記第１の磁気センサと前記第２の磁気センサとを近接して配置できるので、外来磁界の影響を適切に除去できる。また、前記コイル、前記第１の磁気センサと前記第２の磁気センサの相対的な位置決めを高精度にできるので、測定精度を高めることができる。
　本発明によれば、小型化及び低価格化な構成で、外来磁界の影響による測定誤差を低減しつつ良好な測定感度を得ることができる電流センサを提供することができる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電流センサの一例を示す図である。 図２は、図１に示すＸ２方向からＸ１方向に電流路、センサ部およびコイルを見た図である。 図３は、図１に示す電流センサにおいて測定対象の電流により生じる誘導磁界を説明するための図である。 図４は、図１及び図２に示すコイルをＹ２方向からＹ１方向に見た図である。 図５は、図１に示すＡ－Ａ線における切断面をＸ２方向からＸ１方向に見て第１の磁気センサおよびコイルの第１の配線部の周囲の磁界について説明するための図である。 図６は、図１に示すＢ－Ｂ線における切断面をＸ２方向からＸ１方向に見て第２の磁気センサおよびコイルの第２の配線部の周囲の磁界について説明するための図である。 図７は、本発明の実施形態に係る電流センサを示す機能ブロック図である。 図８は、図７に示すブリッジ回路の構成図である。 図９は、本発明の第２実施形態の電流センサにおいて、図１及び図２に示すコイルをＹ２方向からＹ１方向に見た図である。 図１０は、本発明の第２実施形態の電流センサのブリッジ回路の構成を一例を示す図である。 図１１は、本発明の実施形態の変形例を説明するための図である。 図１２は、本発明の実施形態のその他の変形例を説明するための図である。 図１３は、本発明の実施形態のその他の変形例を説明するための図である。
　図１は、本発明の実施形態に係る電流センサ１の一例を示す図である。図１に示す電流センサ１は、電流路１０を流れる測定対象の電流である被測定電流Ｉを検出する。電流センサ１は、被測定電流Ｉによる磁界（磁束密度）を検出する第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２を含んだセンサ部２０と、被測定電流Ｉにより生じた誘導磁界を相殺するキャンセル磁界を発生するコイル４０とを有する。
　図２は、図１に示すＸ２方向からＸ１方向に電流路１０、センサ部２０およびコイル４０を見た図である。図２に示すように、センサ部２０とコイル４０とは、Ｙ１－Ｙ２方向に所定の距離隔てて設けられている。
　図１以降の各図における「Ｘ１－Ｘ２」，「Ｙ１－Ｙ２」，「Ｚ１－Ｚ２」は、互いに直交する３つの方向を示す。Ｚ方向は本発明における第１方向に対応し、Ｘ１－Ｘ２方向は本発明における第２方向に対応しＹ１－Ｙ２方向は本発明における電流方向に対応する。
　図１の例において、電流路１０はＹ１方向に延在する導体であり、Ｘ１－Ｘ２方向の幅がＹ１－Ｙ２方向の幅に比べて狭い板状の形状を持つ。被測定電流Ｉは、電流路１０の延在方向（Ｙ１－Ｙ２方向）に流れる。
　図３は、図１に示す電流センサ１において測定対象の電流により生じる誘導磁界ＭＦを説明するための図である。図３Ａは電流路１０の周囲に生じる誘導磁界ＭＦの例を示し、図３Ｂは電流路１０の角部（端部）における誘導磁界の拡大図を示す。被測定電流Ｉの通流方向（Ｙ１方向）と垂直な仮想平面における電流路１０の断面形状は、Ｚ方向と平行な対称軸ＡＬに対して線対称な形状であり、図１の例では、Ｚ１－Ｚ２方向に平行な長辺とＸ１－Ｘ２方向に平行な短辺とを持つ長方形である。
　電流路１０は、被測定電流Ｉの通流方向（Ｙ１―Ｙ２方向）と垂直な仮想平面において楕円状の誘導磁界ＭＦを形成する。この楕円状の誘導磁界ＭＦは、図３Ａ，図３Ｂにおいて示すように、対称軸ＡＬについて線対称である。対称軸ＡＬは、線対称な楕円状の誘導磁界ＭＦにおける楕円の長軸に対応する。図３Ａ，図３Ｂの例において、被測定電流Ｉは紙面の表から裏に向かって流れるため、誘導磁界ＭＦの方向は紙面の表から見て右回りとなる。
　［センサ部２０］
　センサ部２０は第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２を有し、これらは被測定電流Ｉの通流方向（Ｙ１方向）と垂直な同一の仮想平面上に位置しており、この仮想平面において対称軸ＡＬを挟んで配置される。図３Ａ，図３Ｂの例において、第１の磁気センサ２１と第２の磁気センサ２２は、対称軸ＡＬについて対称に配置される。すなわち、電流センサ１は、電流路１０の角部に対向し、当該角部の両側において、前記誘導磁界の向きが逆向きになる位置に設けられている。
　図３Ｂにおいて、「Ｐ１」は第１の磁気センサ２１の位置を示し、「Ｐ２」は第２の磁気センサ２２の位置を示す。位置Ｐ１における磁界ベクトルＢ１は、Ｚ１方向（上向き）の磁界成分Ｂ１ｚとＸ１方向（右向き）の磁界成分Ｂ１ｘを持ち、位置Ｐ２における磁界ベクトルＢ２は、Ｚ２方向（下向き）の磁界成分Ｂ２ｚとＸ１方向（右向き）の磁界成分Ｂ２ｘを持つ。
　第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２は、図３Ａ，図３Ｂに示すように、被測定電流Ｉからの誘導磁界が相互に逆向きになる位置Ｐ１，Ｐ２に、それらの感度軸Ｓ１，Ｓ２が相互に略逆向きになるように設けられている。
　第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２は、被測定電流Ｉによる磁界ベクトルのＺ１－Ｚ２方向の磁界成分がＸ１－Ｘ２方向の位置に応じて変化する場所に配置されており、図１の例では、板状の電流路１０における幅狭の面からＺ１方向へ離れた場所に配置される。また、第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２は、Ｘ１－Ｘ２方向に並んで配置される。
　第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２は、例えば磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子，ＴＭＲ素子など）などの磁気測定素子を含んで構成されており、特定の感度軸の方向の磁界に対して強い感度を示す。第１の磁気センサ２１の感度軸Ｓ１と第２の磁気センサ２２の感度軸Ｓ２は、何れもＺ１―Ｚ２方向と平行である。
　また、図１の例において、第１の磁気センサ２１の感度軸Ｓ１と第２の磁気センサ２２の感度軸Ｓ２とは逆向きである。すなわち、第１の磁気センサ２１の感度軸Ｓ１は、図１の矢印で表すＺ１方向と同じであり、第２の磁気センサ２２の感度軸Ｓ２は、このＺ１方向の矢印に対して反対のＺ２方向である。
　［コイル４０］
　コイル４０は、誘導磁界ＭＦを相殺するキャンセル磁界を第１の磁気センサ２１および第２の磁気センサ２２に与える。図４は、図１及び図２に示すコイル４０をＹ２方向からＹ１方向に見た図である。図４に示すように、コイル４０は、第１の磁気センサ２１にキャンセル磁界を与える第１の配線部４１と、第２の磁気センサ２２にキャンセル磁界を与える第２の配線部４２とを有する。第１の配線部４１および第２の配線部４２は、１本の配線から形成された巻線コイルである。
　第１の配線部４１は、Ｚ１－Ｚ２方向に延在する第１の直線部材４０１と、Ｘ１－Ｘ２方向に延在して一端が第１の直線部材４０１の一端となる第２の直線部材４０２と、Ｚ１－Ｚ２方向に延在して一端が第２の直線部材４０２の他端となる第３の直線部材４０３と、Ｘ１－Ｘ２方向に延在して一端が第３の直線部材４０３の他端となる第４の直線部材４０４とを有する。
　第２の配線部４２は、前記Ｚ１－Ｚ２方向に延在する第５の直線部材４０５と、Ｘ１－Ｘ２方向に延在して一端が第５の直線部材４０５の一端となる第６の直線部材４０６と、Ｚ１－Ｚ２方向に延在して一端が第６の直線部材４０６の他端となる第７の直線部材４０７と、Ｘ１－Ｘ２方向に延在して一端が第７の直線部材４０７の他端となる第８の直線部材４０８とを有する。ここで、第４の直線部材４０４の他端が第５の直線部材４０５の他端となり、第１の直線部材４０１の他端が第８の直線部材４０８の他端となる。
　また、Ｚ１－Ｚ２方向およびＸ１－Ｘ２方向の双方において、第１の磁気センサ２１は第４の直線部材４０４と対向して位置し、第２の磁気センサ２２は第８の直線部材４０８と対向して位置している。
　図５は、図１に示すＡ－Ａ線における切断面をＸ２方向からＸ１方向に見て第１の磁気センサ２１およびコイル４０の第１の配線部４１の周囲の磁界について説明するための図である。図３Ｂ及び図５に示すように、第１の磁気センサ２１の位置には、電流路１０の被測定電流ＩによるＺ１方向の磁界成分Ｂ１ｚを持つ磁界ベクトルＢ１が生じている。磁界成分Ｂ１ｚは、第１の磁気センサ２１の感度軸Ｓ１と一致している。
　また、コイル４０の第１の配線部４１の第４の直線部材４０４を流れるキャンセル電流によって、第１の磁気センサ２１にはＺ２方向の磁界成分Ｃ１ｚ（図示せず）を持つキャンセル磁界Ｃ１が生じている。
　図６は、図１に示すＢ－Ｂ線における切断面をＸ２方向からＸ１方向に見て第２の磁気センサ２２およびコイル４０の第２の配線部４２の周囲の磁界について説明するための図である。図３Ｂ及び図６に示すように、第２の磁気センサ２２には、電流路１０の被測定電流ＩによるＺ２方向の磁界成分Ｂ２ｚを持つ磁界ベクトルＢ２が生じている。磁界成分Ｂ２ｚは、第２の磁気センサ２２の感度軸Ｓ２と一致している。
　また、コイル４０の第２の配線部４２の第６の直線部材４０６を流れるキャンセル電流によって、第２の磁気センサ２２にはＺ１方向の磁界成分Ｃ２ｚ（図示せず）を持つキャンセル磁界Ｃ２が生じている。
　図７は、本発明の実施形態に係る電流センサ１を示す機能ブロック図である。電流センサ１は、被測定電流Ｉによって発生する磁界を打ち消す方向のキャンセル磁界Ｃ１，Ｃ２を発生可能に配置されたフィードバックコイルである上述したコイル４０と、上述したセンサ部２０を含むブリッジ回路５と、差動・電流アンプ７と、Ｉ／Ｖアンプ９とを有する。
　差動・電流アンプ７は、ブリッジ回路５の差動出力を増幅し、コイル４０のフィードバック電流を制御する。Ｉ／Ｖアンプ９は、コイル４０のフィードバック電流を電圧に変換してセンサ出力とする。センサ出力は、被測定電流Ｉの測定結果となる。
　ブリッジ回路５は、被測定電流Ｉにより生じた誘導磁界ＭＦに応じた電圧差を生じる２つの出力を備える。ブリッジ回路５の２つの差動出力である電圧差（Ｖ１－Ｖ２）は差動・電流アンプ７で増幅され、増幅された出力がコイル４０に電流（フィードバック電流）として与えられる。このフィードバック電流は、誘導磁界ＭＦに応じた電圧差に対応する。このとき、コイル４０には、誘導磁界ＭＦを相殺するキャンセル磁界が発生する。そして、誘導磁界ＭＦとキャンセル磁界とが相殺される平衡状態となったときのコイル４０に流れる電流がＩ／Ｖアンプ９で電圧に変換され、この電圧がセンサ出力となる。
　電流センサ１では、例えば、センサ部２０及びコイル４０が１つの集積回路チップ内に設けられている。センサ部２０は、例えば、共通の第１の配線基板（図示せず）に配置される。また、コイル４０は第２の配配線基板に形成される。電流路１０、第１の配線基板および第２の配線基板は、図示しない筐体に固定される。
　以下、ブリッジ回路５について詳細に説明する。図８は、ブリッジ回路５の構成図である。図８に示すように、ブリッジ回路５は、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２を有する。磁気抵抗素子ＭＲ１と抵抗Ｒ１とは上述した第１の磁気センサ２１の構成要素である。磁気抵抗素子ＭＲ２と抵抗Ｒ２とは上述した第２の磁気センサ２２の構成要素である。第１の磁気センサ２１と第２の磁気センサ２２とは、ブリッジ回路５の中で並列接続され、所定の電圧（電源電圧ＶＤＤ）を分圧する。
　磁気抵抗素子ＭＲ１及び抵抗Ｒ１は、電源電圧ＶＤＤとグランドＧＮＤとの間において直列に接続される。磁気抵抗素子ＭＲ１は電源電圧ＶＤＤに接続され、抵抗Ｒ１はグランドＧＮＤに接続される。磁気抵抗素子ＭＲ１は、図３Ｂに示す位置Ｐ１におけるＺ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが大きくなると抵抗値が減少し、Ｚ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが小さくなると抵抗値が増大する。そのため、磁気抵抗素子ＭＲ１と抵抗Ｒ１との第１の接続点に生じる電圧Ｖ１は、位置Ｐ１におけるＺ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが大きくなると上昇し、Ｚ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが小さくなると低下する。
　抵抗Ｒ２及び磁気抵抗素子ＭＲ２は、電源電圧ＶＤＤとグランドＧＮＤとの間において直列に接続される。抵抗Ｒ２は電源電圧ＶＤＤに接続され、磁気抵抗素子ＭＲ２はグランドＧＮＤに接続される。磁気抵抗素子ＭＲ２は、位置Ｐ２におけるＺ２方向の下向きの磁界成分Ｂ２ｚが大きくなると抵抗値が減少し、Ｚ２方向の下向きの磁界成分Ｂ２ｚが小さくなると抵抗値が増大する。そのため、抵抗Ｒ２と磁気抵抗素子ＭＲ２との第２の接続点に生じる電圧Ｖ２は、位置Ｐ２におけるＺ２方向の下向きの磁界成分Ｂ２ｚが大きくなると低下し、Ｚ２方向の下向きの磁界成分Ｂ１ｚが小さくなると上昇する。
　電流路１０においてＹ１方向（図３における紙面の表から裏へ向かう方向）に流れる被測定電流Ｉが大きくなると、位置Ｐ１におけるＺ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが大きくなるとともに、位置Ｐ２におけるＺ２方向の下向きの磁界成分Ｂ２ｚが大きくなり、第１の磁気センサ２１の電圧Ｖ１が上昇するとともに、第２の磁気センサ２２の電圧Ｖ２が低下する。これにより、電圧差（Ｖ１－Ｖ２）が大きくなる。逆に、このＹ１方向の被測定電流Ｉが小さくなると、電圧差（Ｖ１－Ｖ２）が小さくなる。
　以下、電流センサ１の作用を説明する。第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２は、被測定電流Ｉによる磁界ベクトルのＺ１－Ｚ２方向の磁界成分がＸ１－Ｘ２方向の位置に応じて変化する場所に配置されている。そのため、被測定電流Ｉの誘導磁界ＭＦは、図３Ａ，図３Ｂに示すように、第１の磁気センサ２１の位置Ｐ１においては、Ｚ１方向（上向き）の磁界成分Ｂ１ｚとＸ１方向（右向き）の磁界成分Ｂ１ｘとを持つ磁界ベクトルＢ１となる。磁界成分Ｂ１ｚは、第１の磁気センサ２１の感度軸Ｓ１と一致している。
　また、コイル４０の第１の配線部４１の第４の直線部材４０４を流れるキャンセル電流によって、第１の磁気センサ２１にはＺ２方向の磁界成分Ｃ１ｚを持つキャンセル磁界Ｃ１が生じている。磁界成分Ｃ１ｚは、第１の磁気センサ２１の感度軸Ｓ１と逆向きである。
　第２の磁気センサ２２の位置Ｐ２においては、Ｚ２方向（下向き）の磁界成分Ｂ２ｚとＸ１方向（右向き）の磁界成分Ｂ２ｘを持つ磁界ベクトルＢ２となる。磁界成分Ｂ２ｚは、第２の磁気センサ２２の感度軸Ｓ２と一致している。また、コイル４０の第２の配線部４２の第６の直線部材４０６を流れるキャンセル電流によって、第２の磁気センサ２２にはＺ１方向の磁界成分Ｃ２ｚを持つキャンセル磁界Ｃ２が生じている。の磁界成分Ｃ２ｚは、第２の磁気センサ２２の感度軸Ｓ２と逆向きである。
　そして、誘導磁界ＭＦとキャンセル磁界との合成磁界を０にするように、すなわち誘導磁界ＭＦとキャンセル磁界とが相殺される平衡状態となるように、差動・電流アンプ７が、ブリッジ回路５の差動出力を増幅してコイル４０のフィードバック電流を制御する。そして、平衡状態となったときのＩ／Ｖアンプ９の出力電圧がセンサ出力となる。
　以上説明したように、電流センサ１によれば、コイル４０が第１の配線部４１および第２の配線部４２を形成することで、１つのコイル４０で第１の磁気センサ２１および第２の磁気センサ２２にキャンセル磁界を与えることができ、小規模且つ安価な構成を実現できる。
　また、電流センサ１によれば、コイル４０の第１の配線部４１と第２の配線部４２とが相互に逆向きのキャンセル磁界を発生することで、第１の磁気センサ２１の感度軸Ｓ１と第２の磁気センサ２２の感度軸Ｓ２とを相互に逆向きにしても、１つのコイル４０によって各々に適切なキャンセル磁界を与えることができる。
　また、電流センサ１によれば、図３Ａ，図３Ｂに示すように、Ｘ１－Ｘ２方向に所定の距離を隔てて第１の磁気センサ２１および第２の磁気センサ２２を配置したことで、電流路１０の両側の誘導磁界ＭＦが逆向きに生じる位置に第１の磁気センサ２１および第２の磁気センサ２２を設けることができる。
　また、第１の磁気センサ２１および第２の磁気センサ２２は感度軸Ｓ１，Ｓ２が相互に逆向きになるように設けられている。これにより、第１の磁気センサ２１および第２の磁気センサ２２の検出結果を用いて、外来磁界の影響を効果的に除去した測定結果を得ることができる。
　また、図３Ａ，図３Ｂに示すように、電流路１０の角部に対向し、当該角部の両側において、誘導磁界ＭＦの向きが逆向きになる位置に設けられているため、第１の磁気センサ２１と第２の磁気センサ２２とを近接して配置できるので、外来磁界の影響を適切に除去できる。
　また、図１および図２に示すように、コイル４０は、第１の磁気センサ２１および第２の磁気センサ２２に対して、電流方向であるＹ１－Ｙ２方向に所定の距離隔てて設けられている。そのため、第１の磁気センサ２１および第２の磁気センサ２２の各々の位置において、コイル４０による逆向きのキャンセル磁界を、誘導磁界ＭＦとは逆向きに与えることができる。
　また、電流センサ１によれば、電流路１０により形成される楕円状の誘導磁界ＭＦにおいて、楕円の長軸と垂直な方向（Ｘ方向）の位置に応じた長軸と平行な磁界成分（Ｚ方向の磁界成分）の変化は、楕円の短軸と垂直な方向（Ｚ方向）の位置に応じた短軸と平行な磁界成分（Ｘ方向の磁界成分）の変化に比べて、相対的に大きい。
　そのため、第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２の感度軸Ｓ１，Ｓ２が楕円状の誘導磁界ＭＦにおける楕円の長軸に対応する対称軸ＡＬと平行であることにより、Ｘ方向の位置に応じたＺ方向の磁界成分の変化を大きくすることができる。従って、第１の磁気センサ２１において検出される磁界と第２の磁気センサ２２において検出される磁界との差を大きくできるため、電流の測定感度を高めることができる。
　また、電流センサ１によれば、Ｘ方向の位置に応じた磁界ベクトルの変化が最も大きくなる場所である対称軸ＡＬが第１の磁気センサ２１と第２の磁気センサ２２との間に位置するため、第１の磁気センサ２１において検出される磁界と第２の磁気センサ２２において検出される磁界との差をより大きくできるため、電流の測定感度を高めることができる。
　また、電流センサ１によれば、図４に示すように、コイル４０を形成したことで、１本の配線によって、第１の配線部４１によって第１の磁気センサ２１に与えるキャンセル磁界と、第２の配線部４２によって第２の磁気センサ２２に与えるキャンセル磁界とを逆向きにすることができる。
　また、電流センサ１によれば、図４に示すように、コイル４０の第４の直線部材４０４に対向する位置に第１の磁気センサ２１を設け、第８の直線部材４０８に対向する位置に第２の磁気センサ２２を設けたことで、第４の直線部材４０４を流れるキャンセル電流によって第１の磁気センサ２１にキャンセル磁界を与え、第８の直線部材４０８を流れるキャンセル電流によって第２の磁気センサ２２にキャンセル磁界を与えることができる。
　また、電流センサ１によれば、センサ部２０およびコイル４０が１つの集積回路チップ内に設けられている。そのため、外来磁界の影響を適切に除去できる。また、第１の磁気センサ２１、第２の磁気センサ２２およびコイル４０の相対的な位置決めを高精度にできるので、測定精度を高めることができる。
　＜第２実施形態＞
　上述した第１実施形態では、図８に示すように、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２を有するブリッジ回路５を例示したが、本実施形態では、その他の構成を説明する。
　図９は、本発明の第２実施形態の電流センサにおいて、図１及び図２に示すコイル４０をＹ２方向からＹ１方向に見た図である。図１０は、本発明の第２実施形態の電流センサのブリッジ回路１０５の構成を一例を示す図である。図９および図１０に示すように、第１の磁気センサ１２１は磁気抵抗素子ＭＲ１及びＭＲ３を有し、これが第１の配線部４１の第４の直線部材４０４に対向して位置している。
　また、第２の磁気センサ１２２は磁気抵抗素子ＭＲ２及びＭＲ４を有し、これが第１の配線部４１の第８の直線部材４０８に対向して位置している。
　磁気抵抗素子ＭＲ１及びＭＲ３は、電源電圧ＶＤＤとグランドＧＮＤとの間において直列に接続される。磁気抵抗素子ＭＲ１は電源電圧ＶＤＤに接続され、磁気抵抗素子ＭＲ３はグランドＧＮＤに接続される。磁気抵抗素子ＭＲ１は、位置Ｐ１におけるＺ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが大きくなると抵抗値が減少し、Ｚ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが小さくなると抵抗値が増大する。磁気抵抗素子ＭＲ３は、位置Ｐ１におけるＺ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが大きくなると抵抗値が増大し、Ｚ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが小さくなると抵抗値が減少する。そのため、磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ３との第１の接続点に生じる電圧Ｖ１は、位置Ｐ１におけるＺ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが大きくなると上昇し、Ｚ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが小さくなると低下する。
　磁気抵抗素子ＭＲ２及びＭＲ４は、電源電圧ＶＤＤとグランドＧＮＤとの間において直列に接続される。磁気抵抗素子ＭＲ２は電源電圧ＶＤＤに接続され、磁気抵抗素子ＭＲ４はグランドＧＮＤに接続される。磁気抵抗素子ＭＲ２は、位置Ｐ２におけるＺ２方向の下向きの磁界成分Ｂ２ｚが大きくなると抵抗値が減少し、Ｚ２方向の下向きの磁界成分Ｂ２ｚが小さくなると抵抗値が増大する。
　磁気抵抗素子ＭＲ４は、位置Ｐ２におけるＺ２方向の下向きの磁界成分Ｂ２ｚが大きくなると抵抗値が増大し、Ｚ２方向の下向きの磁界成分Ｂ２ｚが小さくなると抵抗値が減少する。そのため、磁気抵抗素子ＭＲ２と磁気抵抗素子ＭＲ４との第２の接続点に生じる電圧Ｖ２は、位置Ｐ２におけるＺ２方向の下向きの磁界成分Ｂ２ｚが大きくなると低下し、Ｚ２方向の下向きの磁界成分Ｂ１ｚが小さくなると上昇する。
　電流路１０においてＹ方向（図３における紙面の表から裏へ向かう方向）に流れる被測定電流Ｉが大きくなると、位置Ｐ１におけるＺ１方向の上向きの磁界成分Ｂ１ｚが大きくなるとともに、位置Ｐ２におけるＺ２方向の下向きの磁界成分Ｂ２ｚが大きくなり、第１の磁気センサ２１の電圧Ｖ１が上昇するとともに、第２の磁気センサ２２の電圧Ｖ２が低下する。これにより、電圧差（Ｖ１－Ｖ２）が大きくなる。逆に、このＹ方向の被測定電流Ｉが小さくなると、電圧差（Ｖ１－Ｖ２）が小さくなる。
　本実施形態の電流センサによれば、第１実施形態の図８に示す抵抗Ｒ１，Ｒ２の代わりに磁気抵抗素子ＭＲ３，ＭＲ４を用いることで、被測定電流Ｉの変化に対しての電圧差（Ｖ１－Ｖ２）を第１実施形態に比べて大きくでき、高い測定感度を得ることができる。
　本発明は上述した実施形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
　図１１は、本発明の他の一変形例を示す図である。
　図１１に示す電流センサでは、図１，図２、図５および図８に示す電流センサにおけるセンサ部２０をセンサ部２０Ｂに置き換えたものである。センサ部２０Ｂは、ホール素子を含んで構成された第１の磁気センサ２１Ｂ及び第２の磁気センサ２２Ｂを有する。
　第１の磁気センサ２１Ｂ及び第２の磁気センサ２２Ｂは、既に説明した第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２と同様に、Ｚ方向と平行な感度軸（Ｓ１，Ｓ２）を持つ。第１の磁気センサ２１Ｂ及び第２の磁気センサ２２Ｂを含むチップ部品であるセンサ部２０Ｂは、配線基板５Ｂに配置される。ホール素子の感度軸（Ｓ１，Ｓ２）は、配線基板５Ｂの部品実装面に対して垂直であるため、配線基板５ＢはＺ方向に対して部品実装面が垂直となる姿勢で配置される。
　上述した実施形態では、電流路１０の断面形状が長方形である例を挙げたが、本発明はこれに限定されない。本発明の他の実施形態において、電流路の断面形状は、電流路における電流の通流方向と垂直な仮想平面において線対称な磁界を形成する他の任意の形状（楕円，線対称な多角形など）でもよい。
　また、本実施形態では、本発明のコイルとして図４に示す形状のコイル４０を例示したが、１つの配線で第１の磁気センサ２１および第２の磁気センサ２２に逆向きのキャンセル磁場を与えれる形状であれば特に限定さない。例えば、第１の配線部４１および第２の配線部４２を形成する配線が交差する形状、並びに第１の配線部４１および第２の配線部４２の巻線をＹ１－Ｙ２方向にスパイラル状に形成してもよい。
　また、本実施形態では、第１の磁気センサ２１，１２１および第２の磁気センサ２２，１２２をコイル４０の第４の直線部材４０４および第８の直線部材４０８にそれぞれ対向させて設けた場合を例示したが、逆向きのキャンセル磁界が与えられる位置であれば特に限定されない。
　また、図１２に示すように、２つの電流センサ１－１，１－２を、電流路１０の一方の角部に設けてもよい。この場合に、例えば、電流センサ１－１，１－２は、上述した電流センサ１と同じ構成を有しています。また、図１３に示すように、２つの電流センサ１－１，１－２を、電流路１０の反対側の角部に設けてもよい。
　　１，１－１，１－２…電流センサ
　　５…ブリッジ回路
　　７…差動・電流アンプ
　　９…Ｉ／Ｖアンプ
　１０…電流路
　２０…センサ部
　　２１，１２１…第１の磁気センサ
　　２２，１２２…第２の磁気センサ
　４０…コイル
　　４１…第１の配線部
　　４２…第２の配線部
　　第１～第８の直線部材…４０１～４０８
　Ｃ１，Ｃ２…キャンセル磁界
　ＭＦ…誘導磁界
　Ｓ１，Ｓ２…感度軸
　ＭＲ１～ＭＲ４…磁気抵抗効果素子
　Ｒ１，Ｒ２…抵抗
　Ｉ…被測定電流
 

Claims (10)

  1. 　電流路を通流する被測定電流により生じた誘導磁界を相殺するキャンセル磁界を発生するコイルと、
    　前記コイルから離間した位置に設けられ、前記誘導磁界を検出する第１の磁気センサおよび第２の磁気センサと
    　を有し、
    　前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサは、前記誘導磁界が相互に逆向きになる位置に、感度軸が相互に逆向きになるように設けられ、
    　前記コイルは、前記第１の磁気センサに前記キャンセル磁界を与える第１の配線部と、前記第２の磁気センサに前記キャンセル磁界を与える第２の配線部とを有する
    　電流センサ。
  2. 　前記第２の配線部は、前記第１の配線部とは逆向きのキャンセル磁界を発生する
    　請求項１に記載の電流センサ。
  3. 　前記電流路は、前記被測定電流が流れる方向と垂直な仮想平面において線対称な楕円状の前記誘導磁界を形成し、
    　前記線対称な楕円状の誘導磁界における楕円の長軸に対応する対称軸が前記感度軸と平行であり、
    　前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサは、前記対称軸の方向である第１の方向と前記被測定電流が流れる電流方向との双方に直交する第２の方向において所定の距離を隔てて設けられている
    　請求項１または請求項２に記載の電流センサ。
  4. 　前記コイルは、前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサに対して、前記電流方向に所定の距離隔てて設けられている
    　請求項１～３のいずれかに記載の電流センサ。
  5. 　前記第１の配線部および前記第２の配線部は、１本の配線から形成された巻線コイルである
    　請求項１～４のいずれかに記載の電流センサ。
  6. 　前記第１の配線部は、前記第１の方向に延在する第１の直線部材と、前記第２の方向に延在して一端が前記第１の直線部材の一端となる第２の直線部材と、前記第１の方向に延在して一端が前記第２の直線部材の他端となる第３の直線部材と、前記第２の方向に延在して一端が前記第３の直線部材の他端となる第４の直線部材とを有し、
    　前記第２の配線部は、前記第１の方向に延在する第５の直線部材と、前記第２の方向に延在して一端が前記第５の直線部材の一端となる第６の直線部材と、前記第１の方向に延在して一端が前記第６の直線部材の他端となる第７の直線部材と、前記第２の方向に延在して一端が前記第７の直線部材の他端となる第８の直線部材とを有し、
    　前記第４の直線部材の他端が前記第５の直線部材の他端となり、前記第１の直線部材の他端が前記第８の直線部材の他端となる
    　請求項５に記載の電流センサ。
  7. 　前記第１の方向および前記第２の方向の双方において、前記第１の磁気センサは前記第４の直線部材と対向して位置し、前記第２の磁気センサは前記第８の直線部材と対向して位置している
    　請求項６に記載の電流センサ。
  8. 　前記磁気センサは磁気測定素子であり、
    　所定の電圧を分圧する、直列接続された前記第１の磁気センサおよび第１の抵抗と、これらに並列接続された前記第２の磁気センサおよび第２の抵抗と、
    　前記第１の磁気センサおよび第１の抵抗の第１の接続点、前記第２の磁気センサおよび第２の抵抗の第２の接続点との間の電位差を抑制するように前記コイルに電流を供給する電流アンプと
    　を有する請求項１～７のいずれかに記載の電流センサ。
  9. 　前記被測定電流が流れる電流路の角部に対向し、前記角部の両側において、前記誘導磁界の向きが逆向きになる位置に設けられている
    　請求項１～８のいずれかに記載の電流センサ。
  10. 　前記コイル、前記第１の磁気センサおよび前記第２の磁気センサが１つの集積回路チップ内に設けられている
    　請求項１～９のいずれかに記載の電流センサ。
     
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011111493A1 (ja) * 2010-03-12 2011-09-15 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
WO2012035905A1 (ja) * 2010-09-13 2012-03-22 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010286270A (ja) * 2009-06-09 2010-12-24 Alps Green Devices Co Ltd 電流センサ
WO2011111493A1 (ja) * 2010-03-12 2011-09-15 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
WO2012035905A1 (ja) * 2010-09-13 2012-03-22 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ

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