WO2024095857A1 - 電流センサ - Google Patents

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WO2024095857A1
WO2024095857A1 PCT/JP2023/038479 JP2023038479W WO2024095857A1 WO 2024095857 A1 WO2024095857 A1 WO 2024095857A1 JP 2023038479 W JP2023038479 W JP 2023038479W WO 2024095857 A1 WO2024095857 A1 WO 2024095857A1
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WO
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magnetic field
amplifier
detection element
detection
bus bar
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Application number
PCT/JP2023/038479
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English (en)
French (fr)
Inventor
辰樹 前多
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01R15/20—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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof

Definitions

  • the present invention relates to a current sensor.
  • Patent Document 1 A prior document disclosing the configuration of a current measuring device is JP 2005-195427 A (Patent Document 1).
  • the current measuring device disclosed in Patent Document 1 comprises multiple magnetic sensors and signal processing means.
  • the signal processing means calculates the value of the current flowing through the conductor to be measured based on output signals that reflect differences in the current sensitivity of the magnetic sensors.
  • the external magnetic field can be cancelled only when a uniform external magnetic field acts on the multiple magnetic sensors.
  • a non-uniform external magnetic field acts on the magnetic sensors, such as when external magnetic fields generated by multiple external magnetic field sources act on the magnetic sensors, there is a risk that the detection accuracy of the current flowing through the conductor being measured will decrease.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and its purpose is to provide a current sensor that can improve the detection accuracy of the current flowing through the bus bar to be detected, even when the magnetic field detection element is subjected to external magnetic fields generated by multiple external magnetic field sources.
  • a current sensor includes at least three magnetic field detection elements that detect a magnetic field generated by a current flowing through a busbar, and a current detection circuit that outputs a detection signal of the current flowing through the busbar in response to the magnetic field detection signal output from the at least three magnetic field detection elements.
  • the at least three magnetic field detection elements are provided at positions with different distances in one direction relative to the busbar, and each magnetic field detection element detects magnetic fields generated from multiple external magnetic field sources other than the busbar in addition to the magnetic field generated from the busbar, and the current detection circuit performs signal processing to correct the magnetic field detection signal to cancel the magnetic fields generated from the multiple external magnetic field sources in response to the magnetic field detection signal output from the at least three magnetic field detection elements, and to output the corrected detection signal as a detection signal of the current flowing through the busbar.
  • the present invention it is possible to improve the detection accuracy of the current flowing through the busbar to be detected, even when the magnetic field detection element is subjected to external magnetic fields generated by multiple external magnetic field sources.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a plurality of current sensors according to a first embodiment
  • 2 is a side view of the current sensors shown in FIG. 1 as viewed in the direction of arrow II.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the magnetic sensor unit.
  • 4 is a layout diagram of the first magnetic detection element, the second magnetic detection element, the third magnetic detection element, and the bus bars as viewed from the direction of the arrow IV in FIG. 3.
  • 4 is a layout diagram of the first magnetic detection element, the second magnetic detection element, the third magnetic detection element, and the second bus bar as viewed from the direction of the arrow V in FIG. 3.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between a first magnetic detection element, a second magnetic detection element, and a third magnetic detection element and a first bus bar, a second bus bar, and a third bus bar.
  • FIG. FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a current detection circuit.
  • 13 is a layout diagram of a first magnetic detection element, a second magnetic detection element, a third magnetic detection element, and a second bus bar according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a layout diagram of a first magnetic detection element, a second magnetic detection element, a third magnetic detection element, and a second bus bar according to a second embodiment.
  • FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of an external magnetic field detection circuit for detecting an external magnetic field according to embodiment 3.
  • FIG. 13 is a diagram showing the external output states of detection signals of the first magnetic detection element, the second magnetic detection element, and the third magnetic detection element in a test mode according to embodiment 5.
  • FIG. 13 is a circuit diagram showing an example of a gain adjustment circuit capable of adjusting the gains of the first to seventh amplifiers according to a fifth embodiment.
  • Fig. 1 is a perspective view showing a configuration of a plurality of current sensors according to embodiment 1.
  • Fig. 2 is a side view showing the plurality of current sensors of Fig. 1 as viewed from the direction of arrow II.
  • the multiple current sensors according to the first embodiment of the present invention include the first current sensor 100a, the second current sensor 100b, and the third current sensor 100c.
  • the first busbar 110a, second busbar 110b, and third busbar 110c which are the objects of current measurement, are spaced apart in a first direction (X-axis direction).
  • the first busbar 110a, second busbar 110b, and third busbar 110c are three-phase three-wire busbars.
  • a U-phase AC current flows through the first busbar 110a.
  • a V-phase AC current flows through the second busbar 110b.
  • a W-phase AC current flows through the third busbar 110c.
  • the first current sensor 100a, the second current sensor 100b, and the third current sensor 100c are arranged at intervals in a first direction (X-axis direction).
  • the first current sensor 100a is provided corresponding to the first bus bar 110a to detect the current of the first bus bar 110a.
  • the second current sensor 100b is provided corresponding to the second bus bar 110b to detect the current of the second bus bar 110b.
  • the third current sensor 100c is provided corresponding to the third bus bar 110c to detect the current of the third bus bar 110c.
  • the first current sensor 100a is spaced apart from the first bus bar 110a in a second direction (Z-axis direction) perpendicular to the first direction (X-axis direction).
  • the second current sensor 100b is spaced apart from the second bus bar 110b in a second direction (Z-axis direction) perpendicular to the first direction (X-axis direction).
  • the third current sensor 100c is spaced apart from the third bus bar 110c in a second direction (Z-axis direction) perpendicular to the first direction (X-axis direction).
  • Each of the first current sensor 100a, the second current sensor 100b, and the third current sensor 100c includes a magnetic sensor unit 160.
  • the substrate 170 is provided in a position away from the first bus bar 110a, the second bus bar 110b, and the third bus bar 110c, and extends in a first direction (X-axis direction).
  • the three magnetic sensor units 160 are mounted on the substrate 170.
  • the magnetic sensor unit 160 of the first current sensor 100a is provided at a position facing the first bus bar 110a via the substrate 170.
  • the magnetic sensor unit 160 of the second current sensor 100b is provided at a position facing the second bus bar 110b via the substrate 170.
  • the magnetic sensor unit 160 of the third current sensor 100c is provided at a position facing the third bus bar 110c via the substrate 170.
  • the three magnetic sensor units 160 do not necessarily have to be mounted on one substrate 170. At least one of the three magnetic sensor units 160 may be disposed at a different position in the second direction (Z-axis direction) from the other magnetic sensor units 160.
  • Figure 3 is a perspective view showing the inside of the magnetic sensor unit 160.
  • the magnetic sensor unit 160 in the second current sensor 100b is shown as an example.
  • the configuration of the magnetic sensor unit 160 in the first current sensor 100a is similar to the configuration of the magnetic sensor unit 160 in the second current sensor 100b and the configuration of the magnetic sensor unit 160 in the third current sensor 100c.
  • a first magnetic detection element 21, a second magnetic detection element 22, a third magnetic detection element 23, a processing circuit 130, etc. are provided inside a housing 140.
  • the housing 140 is made of a thermoplastic resin such as engineering plastic, or a thermosetting resin such as an epoxy resin or a urethane resin.
  • the input terminal 150 and the output terminal 151 are electrically connected to the processing circuit 130.
  • the input terminal 150 and the output terminal 151 are drawn out from the inside to the outside of the housing 140, and are electrically connected to an electric circuit (not shown) provided on the substrate 170.
  • the input terminal 150 is drawn out in one direction of a third direction (Y-axis direction) perpendicular to each of the first direction (X-axis direction) and the second direction (Z-axis direction), and the output terminal 151 is drawn out in the other direction of the third direction (Y-axis direction).
  • the input terminal 150 and the output terminal 151 are configured with a lead frame made of a conductive metal such as copper. If the magnetic sensor unit 160 is configured with a premolded package, the base of the housing 140 is molded integrally with the lead frame.
  • the input terminal 150 and the output terminal 151 may be formed from a single printed circuit board.
  • the core material of the printed circuit board is made of glass epoxy or a thermosetting resin such as epoxy resin, phenolic resin, melamine resin, or urethane resin.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 are arranged facing the bus bar to be measured, such as the second bus bar 110b, at different distances (heights) in the second direction (Z-axis direction).
  • the relationship of the distances (heights) from the bus bar to be measured is first magnetic detection element 21 ⁇ second magnetic detection element 22 ⁇ third magnetic detection element 23.
  • Such an arrangement is achieved by providing a stepped member 20 on the bottom surface of the housing 140, arranging a first magnetic detection element 21 on the bottom surface of the housing 140, arranging a second magnetic detection element 22 on the first step surface of the stepped member 20, and arranging a third magnetic detection element 23 on the second step surface of the stepped member 20.
  • the first magnetic detection element 21 is provided at the lowest position and the third magnetic detection element 23 is provided at the highest position, with the height relationship being first magnetic detection element 21 ⁇ second magnetic detection element 22 ⁇ third magnetic detection element 23.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 are fixed in the areas where they are arranged by a die attach film, an insulating adhesive, a conductive adhesive, or the like.
  • the processing circuit 130 is electrically connected to the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23.
  • the processing circuit 130 is composed of an IC chip such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 and the processing circuit 130 may be composed of a single IC chip.
  • the processing circuit 130 is fixed onto a structure 25 provided on the base of the housing 140 by a die attach film, an insulating adhesive, a conductive adhesive, or the like.
  • the processing circuit 130 is electrically connected to the input terminal 150 and is supplied with a driving power source.
  • the processing circuit 130 processes the detection signals from the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23.
  • the processing circuit 130 is electrically connected to the output terminal 151 and the detection signals are processed by the processing circuit 130 to produce output signals which are then output from the output terminal 151.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 are electrically connected to the processing circuit 130 by wire bonding.
  • the input terminal 150 and the output terminal 151 are electrically connected to the processing circuit 130 by wire bonding.
  • the processing circuit 130 may be electrically connected to a lead frame or a printed circuit board by flip-chip mounting.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23, and the processing circuit 130 are coated with a coating material such as silicone resin or epoxy resin. If the magnetic sensor unit 160 is configured as a transfer mold package, the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23, and the processing circuit 130 are sealed with molded resin.
  • Figures 4 and 5 show the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 in the second current sensor 100b as an example.
  • FIG. 4 is a layout diagram of the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, the third magnetic detection element 23, and the second bus bar 110b as viewed from the direction of the arrow IV in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a layout diagram of the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, the third magnetic detection element 23, and the second bus bar 110b as viewed from the direction of the arrow V in FIG. 3.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 are arranged side by side in the third direction (Y-axis direction) above the second bus bar 110b.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 overlap with the center of the second bus bar 110b in the first direction (X-axis direction).
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 are arranged such that the distance (height) from the second bus bar 110b in the second direction (Z-axis direction) is first magnetic detection element 21 ⁇ second magnetic detection element 22 ⁇ third magnetic detection element 23.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 are arranged at regular intervals in the second direction (Z-axis direction). Note that the intervals between the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 do not have to be regular intervals.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 are arranged at regular intervals in the third direction (Y-axis direction).
  • the intervals between the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 do not have to be regular.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 may be arranged at the same position in the third direction (Y-axis direction) as long as they are at different positions in the second direction (Z-axis direction).
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 may be arranged in an aligned manner in the second direction (Z-axis direction).
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 and the first bus bar 110a, the second bus bar 110b, and the third bus bar 110c.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 in the second current sensor 100b are shown as an example.
  • the current I1 flowing through the first bus bar 110a, the current I2 flowing through the second bus bar 110b, and the current I3 flowing through the third bus bar 110c flow along the third direction (Y-axis direction).
  • the currents I1, I2, and I3 flow in one direction in the third direction (Y-axis direction) in each bus bar.
  • first magnetic detection element 21, second magnetic detection element 22, and third magnetic detection element 23 detects the magnetic field thus generated.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 are at different distances from the first bus bar 110a, the second bus bar 110b, and the third bus bar 110c, so the output values of the detection signals output when a magnetic field is detected may differ.
  • Fig. 7 is a circuit diagram showing the configuration of the current detection circuit 10.
  • Fig. 7 shows the configuration of the current detection circuit 10 in the second current sensor 100b as an example.
  • the current detection circuit 10 is an analog circuit configured by connecting circuit elements such as amplifiers, and receives detection signals from the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23, and outputs a detection voltage V that indicates the current detection value in response to these detection signals.
  • the current detection circuit 10 includes a first amplifier circuit 3, a second amplifier circuit 4, a third amplifier circuit 5, and a fourth amplifier circuit 6.
  • the first amplifier circuit 3 includes a first amplifier 31, a second amplifier 32, and a third amplifier 33.
  • the second amplifier circuit 4 includes a fourth amplifier 41 and a fifth amplifier 42.
  • the third amplifier circuit 5 includes a sixth amplifier 51.
  • the fourth amplifier circuit 6 includes a seventh amplifier 61.
  • the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 are composed of operational amplifiers that perform differential amplification.
  • the first magnetic detection element 21 has a Wheatstone bridge type bridge circuit consisting of four TMR (Tunnel Magneto Resistance) elements 24.
  • the second magnetic detection element 22 has a bridge circuit with the same configuration as the first magnetic detection element 21.
  • the third magnetic detection element 23 has a bridge circuit with the same configuration as the first magnetic detection element 21.
  • first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 may have a bridge circuit consisting of a magnetic resistance element such as a GMR (Giant Magneto Resistance) element or an AMR (Anisotropic Magneto Resistance) element instead of a TMR element.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 may have a half-bridge circuit consisting of two magnetic resistance elements.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 may be Hall elements.
  • each of the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 may incorporate an IC (integrated circuit).
  • the output signals of the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 are passed through the first amplifier circuit 3, the second amplifier circuit 4, the third amplifier circuit 5, and the fourth amplifier circuit 6 in the current detection circuit 10, and are output from the current detection circuit 10 as a detection voltage V.
  • the input/output configuration of the first amplifier circuit 3 is as follows.
  • the detection signal of the first magnetic detection element 21 is input to the first amplifier 31.
  • the detection signal of the second magnetic detection element 22 is input to the second amplifier 32.
  • the detection signal of the third magnetic detection element 23 is input to the third amplifier 33.
  • the output signal of the first amplifier 31, the output signal of the second amplifier 32, and the output signal of the third amplifier 33 are input to the second amplifier circuit 4.
  • the voltage V1 (mV) of the detection signal of the first magnetic detection element 21 input to the first amplifier 31 is expressed by the following formula (1).
  • the voltage V2 (mV) of the detection signal of the second magnetic detection element 22 input to the second amplifier 32 is expressed by the following formula (2).
  • the voltage V3 (mV) of the detection signal of the third magnetic detection element 23 input to the third amplifier 33 is expressed by the following formula (3).
  • V1 S1 ⁇ Bn1 ⁇ I1 + S1 ⁇ B1 ⁇ I2 + S1 ⁇ Bm1 ⁇ I3 ...
  • V2 S2 ⁇ Bn2 ⁇ I1 + S2 ⁇ B2 ⁇ I2 + S2 ⁇ Bm2 ⁇ I2 ...
  • V S B I + S B I + S B I ...
  • S1 is the sensitivity (mV/mT) of the first magnetic detection element 21.
  • Bn1 is a coefficient (mT/A) for the distance between the first magnetic detection element 21 and the first bus bar 101a.
  • I1 is the current value (A) flowing through the first bus bar 101a.
  • B1 is a coefficient (mT/A) for the distance between the first magnetic detection element 21 and the second bus bar 101b.
  • I2 is the current value (A) flowing through the second bus bar 101b.
  • Bm1 is a coefficient (mT/A) for the distance between the first magnetic detection element 21 and the third bus bar 101c.
  • I3 is the current value (A) flowing through the third bus bar 101c.
  • S2 is the sensitivity (mV/mT) of the second magnetic detection element 22.
  • Bn2 is a coefficient (mT/A) for the distance between the second magnetic detection element 22 and the first bus bar 101a.
  • I2 is the current value (A) flowing through the second bus bar 101b.
  • B2 is a coefficient (mT/A) for the distance between the second magnetic detection element 22 and the second bus bar 101b.
  • Bm2 is a coefficient (mT/A) for the distance between the second magnetic detection element 22 and the third bus bar 101c.
  • S3 is the sensitivity (mV/mT) of the third magnetic detection element 23.
  • Bn3 is a coefficient (mT/A) for the distance between the third magnetic detection element 23 and the first bus bar 101a.
  • I3 is the current value (A) flowing through the third bus bar 101c.
  • B3 is a coefficient (mT/A) for the distance between the third magnetic detection element 23 and the second bus bar 101b.
  • Bm3 is a coefficient (mT/A) for the distance between the third magnetic detection element 23 and the third bus bar 101c.
  • the input/output configuration of the second amplifier circuit 4 is as follows.
  • the output signal of the second amplifier 32 is input to the non-inverting input terminal (+) of the fourth amplifier 41.
  • the output signal of the third amplifier 33 is input to the inverting input terminal (-) of the fourth amplifier 41 and the inverting input terminal (-) of the fifth amplifier 42.
  • the output signal of the first amplifier 31 is input to the non-inverting input terminal (+) of the fifth amplifier 42.
  • the output signals of the fourth amplifier 41 and the fifth amplifier 42 are input to the third amplifier circuit 5.
  • the input/output configuration of the third amplifier circuit 5 is as follows.
  • the output signal of the fourth amplifier 41 passes through the third amplifier circuit 5 and is input to the fourth amplifier circuit 6.
  • the output signal of the fifth amplifier 42 is input to the non-inverting input terminal (+) of the sixth amplifier 51.
  • the inverting input terminal (-) of the sixth amplifier 51 is grounded, although not shown.
  • the output signal of the sixth amplifier 51 is input to the fourth amplifier circuit 6.
  • the input/output configuration of the fourth amplifier circuit 6 is as follows.
  • the output signal of the fourth amplifier 41 is input to the inverting input terminal (-) of the seventh amplifier 61.
  • the output signal of the sixth amplifier 51 is input to the non-inverting input terminal (+) of the seventh amplifier 61.
  • the output signal of the sixth amplifier 51 is output from the current detection circuit 10 as a detection voltage V indicating the current detection value.
  • the gain setting value and calculation contents in the current detection circuit 10 7
  • the gain settings and calculation contents for the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 in the current detection circuit 10 will be described.
  • the gain is set for the purpose of removing the components of the voltage value (S2 ⁇ Bn2 ⁇ I1) due to the external magnetic field from the first bus bar 101a and the components of the voltage value (S2 ⁇ Bm3 ⁇ I3) due to the external magnetic field from the third bus bar 101c from the voltage V2 shown in equation (2).
  • the second amplifier 32 is set with a gain (S3 ⁇ Bn3/S2 ⁇ Bn2) for removing the component of the voltage value (S2 ⁇ Bn2 ⁇ I1) due to the external magnetic field from the first busbar 101a as shown in FIG. 7 from the voltage V2 shown in equation (2).
  • the first amplifier 31 is set with a gain (S3 ⁇ Bn3/S1 ⁇ Bn1) for removing the component of the voltage value (S1 ⁇ Bn1 ⁇ I1) due to the external magnetic field from the first busbar 101a from the voltage V1 shown in equation (1).
  • the third amplifier 33 is set with a gain (1).
  • the voltage value V3 of the output signal of the third amplifier 33 is subtracted from the voltage value (S3 Bn3/S2 Bn2s) V2 of the output signal of the second amplifier 32 as shown in Figure 7, and a voltage value [(S3 Bn3/S2 Bn2) V2 - V3] indicating the subtraction result is output.
  • This makes it possible to remove the component of the voltage value (S2 Bn2 I1) due to the external magnetic field from the first busbar 101a from the voltage V2 shown in equation (2).
  • the voltage value V3 of the output signal of the third amplifier 33 is subtracted from the voltage value (S3 Bn3/S1 Bn1) V1 of the output signal of the first amplifier 31 as shown in Figure 7, and a voltage value [(S3 Bn3/S1 Bn1) V1-V3] indicating the subtraction result is output.
  • This makes it possible to remove the component of the voltage value (S1 Bn1 I1) due to the external magnetic field from the first busbar 101a from the voltage V1 shown in equation (1).
  • a gain [(Bn3/Bn2) Bm2-Bm3]/[(Bn3/Bn1) Bm1-Bm3)] is set to remove the component of the voltage value (S2 Bm2 I3) due to the external magnetic field from the third bus bar 101c as shown in FIG. 7 from the voltage V2 shown in equation (2).
  • the voltage value [(S3 ⁇ Bn3/S2 ⁇ Bn2) ⁇ V2-V3] of the output signal of the fourth amplifier 41 as shown in Figure 7 is subtracted from the voltage value [(Bn3/Bn2) ⁇ Bm2-Bm3]/[(Bn3/Bn1) ⁇ Bm1-Bm3)] x [(S3 ⁇ Bn3/S1 ⁇ Bn1) ⁇ V1-V3] of the output signal of the sixth amplifier 51 as shown in Figure 7.
  • the voltage value V calculated in the seventh amplifier 61 is output from the current detection circuit 10 as the detection voltage V indicating the current detection value by the current detection circuit 10.
  • the voltage V2 is removed from the voltage V2 due to the external magnetic field from the first busbar 101a and the voltage V3 is removed from the voltage V2 in accordance with the voltage V1 indicating the current detected by the first magnetic detection element 21, the voltage V2 indicating the current detected by the second magnetic detection element 22, and the voltage V3 indicating the current detected by the third magnetic detection element 23.
  • the voltage V2 of the detection signal indicating the current value I2 of the second busbar 101b detected by the second magnetic detection element 22 can be corrected to cancel the external magnetic field from the first busbar 101a and the external magnetic field from the third busbar 101c.
  • the current detection circuit 10 can output a detection voltage V indicating the current value of the second busbar 101b with the external magnetic field from the first busbar 101a and the external magnetic field from the third busbar 101c canceled.
  • the detection voltage V obtained by canceling out the multiple external magnetic fields from the voltage V2 is output from the current detection circuit 10 as a voltage value indicating the current value I2 of the second busbar 101b detected by the current detection circuit 10.
  • the detection accuracy of the current flowing through the busbar to be detected can be improved.
  • the current sensor can be prevented from being affected by the external magnetic field generated by the multiple adjacent busbars, thereby improving the degree of freedom in arranging the busbars.
  • the current sensor can be prevented from being affected by the external magnetic field generated from the multiple adjacent bus bars, thereby eliminating the need to provide a shield in the current sensor to block the external magnetic field. This makes it possible to reduce the manufacturing cost of the current sensor.
  • the current detection circuit 10 is configured with an analog circuit including the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61, so when processing is performed related to current detection including correction to cancel multiple external magnetic fields, the processing speed can be increased compared to when the processing is performed digitally.
  • an example of detecting the current of the second busbar 101b is shown as an example of the current detection circuit 10.
  • the current detection circuit of the first current sensor 100a that detects the current of the first busbar 101a and the current detection circuit of the third current sensor 100c that detects the current of the third busbar 101c can be configured as a circuit that executes processing related to current detection, including correction to cancel multiple external magnetic fields, based on the same technical concept as the current detection circuit 10 that detects the current of the second busbar 101b.
  • the current detection circuit 10 As an example of the current detection circuit 10, an example of a configuration in which the circuit elements of the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 are used to perform processing related to current detection including correction to cancel multiple external magnetic fields is shown.
  • the current detection circuit may adopt a configuration of circuit elements other than that shown in FIG. 7 as long as it is possible to perform processing related to current detection including correction to cancel multiple external magnetic fields.
  • Embodiment 2 Next, a description will be given of embodiment 2. As embodiment 2, another example of the arrangement of the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 will be described.
  • FIGS. 8 and 9 are layout diagrams of the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, the third magnetic detection element 23, and the second bus bar 110b according to embodiment 2.
  • FIG. 8 is a layout diagram seen from the same direction as FIG. 4.
  • FIG. 9 is a layout diagram seen from the same direction as FIG. 5.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 are arranged in a manner such that the distance (height) from the second bus bar 110b in the second direction (Z-axis direction) is first magnetic detection element 21 ⁇ second magnetic detection element 22 ⁇ third magnetic detection element 23, as in the example of Figures 4 and 5, but are not aligned in the third direction (Y-axis direction) as in the example of Figures 4 and 5.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 need only differ in their distance (height) from the second bus bar 110b.
  • the current detection circuit 10 can make a correction to cancel the external magnetic field from the first bus bar 101a and the external magnetic field from the third bus bar 101c in the voltage V2 of the detection signal indicating the current detected by the second magnetic detection element 22, as in the case of embodiment 1. Therefore, the configuration of embodiment 2 can achieve the same effect as that obtained with the configuration of embodiment 1.
  • the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 only need to be arranged at different distances (heights) from the second bus bar 110b, which improves the degree of freedom in arranging the multiple magnetic detection elements.
  • the degree of freedom in arranging the multiple magnetic detection elements is improved, and therefore there is robustness against installation errors between the magnetic detection elements and against installation errors of the magnetic detection elements relative to the bus bar, which improves the ease of manufacturing in the manufacturing process.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of the external magnetic field detection circuit 11 for detecting an external magnetic field according to the third embodiment.
  • Fig. 10 shows the configuration of the external magnetic field detection circuit 11 in the second current sensor 100b as an example.
  • the external magnetic field detection circuit 11 is included in the processing circuit 130 together with the current detection circuit 10 described above.
  • the external magnetic field detection circuit 11 includes a first amplifier 31 to a seventh amplifier 61 that are connected in the same manner as the current detection circuit 10.
  • the gain is set in order to remove the components of the voltage value (S2 x Bn2 x I1) due to the external magnetic field from the first bus bar 101a and the components of the voltage value (S2 x B2 x I2) due to the magnetic field from the second bus bar 101b from the voltage V2 shown in equation (2), and to obtain the components of the voltage value (S2 x Bm3 x I3) due to the external magnetic field from the third bus bar 101c as the value of the external magnetic field.
  • the external magnetic field detection circuit 11 differs from the current detection circuit 10 in the gain set in the sixth amplifier 51 and the calculation contents in the seventh amplifier 61.
  • the configuration and gain of the first amplifier 31 to the fifth amplifier 42 are the same as those of the first amplifier 31 to the fifth amplifier 42 shown in FIG. 7, so in the fourth amplifier 41, as described above, it is possible to remove the component of the voltage value (S2 x Bn2 x I1) due to the external magnetic field from the first busbar 101a from the voltage V2 shown in equation (2).
  • a gain [(Bn3/Bn2) B2-B3]/[(Bn3/Bn1) B1-B3)] is set to remove the component of the voltage value (S2 B2 I2) due to the magnetic field from the second bus bar 101b from the voltage V2 shown in equation (2).
  • the voltage value [(S3 ⁇ Bn3/S2 ⁇ Bn2) ⁇ V2-V3] of the output signal of the fourth amplifier 41 as shown in Figure 10 is subtracted from the voltage value [(Bn3/Bn2) ⁇ B2-B3]/[(Bn3/Bn1) ⁇ B1-B3)] x [(S3 ⁇ Bn3/S1 ⁇ Bn1) ⁇ V1-V3] of the output signal of the sixth amplifier 51 as shown in Figure 10.
  • the component of the voltage value (S2 ⁇ B2 ⁇ I2) due to the magnetic field from the second bus bar 101b is removed from the voltage V2 shown in equation (2).
  • the voltage value V calculated in the seventh amplifier 61 is output from the external magnetic field detection circuit 11 as the detection voltage V indicating the detection value of the external magnetic field from the third busbar 101c by the external magnetic field detection circuit 11.
  • the voltage value component due to the external magnetic field from the first busbar 101a and the voltage value component due to the magnetic field from the second busbar 101b are removed from the voltage V2 in accordance with the voltage V1 indicating the current detected by the first magnetic detection element 21, the voltage V2 indicating the current detected by the second magnetic detection element 22, and the voltage V3 indicating the current detected by the third magnetic detection element 23.
  • a correction can be made to cancel the external magnetic field from the first busbar 101a and the magnetic field from the second busbar 101b in the voltage V2 of the detection signal indicating the current detected by the second magnetic detection element 22.
  • the voltage V obtained by canceling the external magnetic field from the first bus bar 101a and the magnetic field from the second bus bar 101b from the voltage V2 is output from the external magnetic field detection circuit 11 as the detection voltage V due to the external magnetic field from the third bus bar 101c.
  • the external magnetic field can be detected.
  • an example of the external magnetic field detection circuit 11 has been described in which an external magnetic field from the third busbar 101c is detected.
  • the external magnetic field detection circuit that detects the external magnetic field from the first busbar 101a can be configured using the same technical idea as the external magnetic field detection circuit 11 that detects the external magnetic field from the third busbar 101c. For example, if an external magnetic field detection circuit is configured in such a way that the voltage V obtained by canceling the external magnetic field from the third busbar 101c and the magnetic field from the second busbar 101b from the voltage V2 is output as the detection voltage V due to the external magnetic field from the first busbar 101a, the external magnetic field from the first busbar 101a can be detected.
  • the present invention is not limited to this, and the external magnetic field detection circuit may adopt a circuit element configuration other than that shown in FIG. 10 as long as it is capable of performing a process related to detection of a magnetic field from a busbar to be detected, and current detection including correction to cancel an external magnetic field from a busbar other than the target of detection.
  • the fourth embodiment an example of a current detection circuit and an example of an external magnetic field detection circuit will be described for a case in which the multiple external magnetic fields include an external magnetic field from the first bus bar 101a and an external magnetic field from a source other than the bus bar, such as the earth's magnetic field, which is a parallel magnetic field.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 and the first busbar 110a and the external magnetic field 7 from sources other than the busbars when the multiple external magnetic fields that affect the second current sensor 100b according to embodiment 4 include an external magnetic field from the first busbar 101a and an external magnetic field from sources other than the busbars.
  • the multiple external magnetic fields that affect the second current sensor 100b may include an external magnetic field from the first busbar 101a and an external magnetic field 7 from sources other than the busbar.
  • the voltage V1 (mV) of the detection signal of the first magnetic detection element 21 is expressed by the following formula (4).
  • the voltage V2 (mV) of the detection signal of the second magnetic detection element 22 is expressed by the following formula (5).
  • the voltage V3 (mV) of the detection signal of the third magnetic detection element 23 is expressed by the following formula (6).
  • V1 S1 ⁇ Bn1 ⁇ I1 + S1 ⁇ B1 ⁇ I2 + S1 ⁇ Bm ...
  • V2 S2 ⁇ Bn2 ⁇ I1 + S2 ⁇ B2 ⁇ I2 + S2 ⁇ Bm ...
  • V S B I + S B I + S B ... (6)
  • Bm is a uniform external magnetic field (mT) such as the geomagnetic field.
  • the components of the external magnetic field from the third busbar 101c in the above equations (1), (2), and (3) can be replaced with the components of the external magnetic field 7 from sources other than the busbar, as shown in the above equations (4), (5), and (6).
  • a current detection circuit that outputs a detection voltage V obtained by performing a correction in equation (5) to cancel the component of the external magnetic field from the first busbar 101a and a correction to cancel the component of the external magnetic field 7 from sources other than the busbar can be configured based on the same technical idea as the current detection circuit 10 in FIG. 7.
  • the multiple external magnetic fields that affect the second current sensor 100b include an external magnetic field from the first busbar 101a and an external magnetic field 7 from a source other than the busbar, it is possible to configure an external magnetic field detection circuit that detects the external magnetic field based on the same technical concept as the external magnetic field detection circuit 11 in Figure 10.
  • a current sensor such as the first current sensor 100a, the second current sensor 100b, and the third current sensor 100c is mounted, and then the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 are used to detect a current in the above-described test mode, and the gain of the amplifiers such as the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 can be adjusted according to the detected value of the current in the test mode.
  • FIG. 12 is a diagram showing external output states of detection signals from the first magnetic detection element 21, the second magnetic detection element 22, and the third magnetic detection element 23 in the test mode according to the fifth embodiment.
  • an external output path 81 for outputting the detection signal from the first magnetic detection element 21 described above to the outside of the current sensor
  • the external output path 81 is provided as a path branching off from the output terminal of the first amplifier 31.
  • the external output path 82 is provided as a path branching off from the output terminal of the second amplifier 32.
  • the external output path 83 is provided as a path branching off from the output terminal of the third amplifier 33.
  • Each of the external output paths 81, 82, and 83 is provided with a switch or the like for switching the output path between the signal path connected to the next amplifier, and when the test mode is executed, the output path is switched by the switch or the like, and the output signal of the corresponding amplifier is supplied.
  • the detection signal from the first magnetic detection element 21, the detection signal from the second magnetic detection element 22, and the detection signal from the output terminal of the third amplifier 33 are output to the outside of the current sensor.
  • coefficients B1, B2, B3, Bn1, Bn2, Bn3, Bm1, Bm2, Bm3 are values that change depending on the distance between the busbar to be detected and the magnetic detection element, and when the current sensor is installed at the actual installation site, the optimal values may be found at the installation site.
  • the detection signal from the first magnetic detection element 21, the detection signal from the second magnetic detection element 22, and the detection signal from the output terminal of the third amplifier 33 can be acquired outside the current sensor in test mode at the installation site, and the coefficients B1, B2, B3, Bn1, Bn2, Bn3, Bm1, Bm2, and Bm3 corresponding to the installation state of the current sensor at the site can be found, and the gains of the amplifiers such as the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 described above can be adjusted according to the results.
  • the optimum coefficient that corresponds to reality is found according to the detection signal from the first magnetic detection element 21, the detection signal from the second magnetic detection element 22, and the detection signal from the output terminal of the third amplifier 33 obtained in the test mode, and the gain of the amplifier is adjusted according to the coefficient, as follows:
  • the coefficients B1, B2, B3, Bn1, Bn2, Bn3, Bm1, Bm2, and Bm3 can be found, for example, by the following procedure.
  • a constant current I1 is passed only through the first busbar 101a.
  • the coefficients Bn1, Bn2, and Bn3 can be calculated according to the same principle.
  • the coefficients Bm1, Bm2, and Bm3 can be calculated using the same principle.
  • Fig. 13 is a circuit diagram showing an example of an adjustment circuit 200 capable of adjusting the gain of each of the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 according to the fifth embodiment.
  • the adjustment circuit 200 is a circuit capable of adjusting parameters such as gain for circuit elements such as the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 in an analog circuit configured by the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61.
  • the adjustment circuit 200 includes a memory 201 and a resistor selection circuit 202.
  • the memory 201 stores the gain value of the amplifier to be adjusted.
  • the memory 201 is connected to an input device (not shown) provided outside the current sensor. A person who adjusts the gain of the amplifier inputs data of the adjusted gain from the input device. The gain data input from the input device in this manner is stored in the memory 201.
  • the resistor selection circuit 202 is a digital circuit that reads out the gain data stored in the memory 201, and adjusts the resistance value of the resistor connected to the non-inverting input terminal side of the amplifier 96 by turning on/off the switches 810-840 provided in the amplifier 96 in order to set the amplifier 96 to a gain corresponding to the read-out gain data.
  • amplifier 96 is a representative example of the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61.
  • An input signal is supplied to the non-inverting input terminal of amplifier 96 from the input signal line 80 via resistor 90 (resistance value R0).
  • the inverting input terminal (-) of amplifier 96 is, for example, grounded.
  • Resistors 91 (resistance value R1), 910 (resistance value R10), 92 (resistance value R2), 920 (resistance value R20), 93 (resistance value R3), 930 (resistance value R30), 94 (resistance value R4), and 940 (resistance value R40) are connected in series between the non-inverting input terminal (+) of amplifier 96 and the output signal line 85 of amplifier 96.
  • resistor 90 and resistor 910 Between resistor 90 and resistor 910, resistor 91 and switch 810 are connected in parallel. Between resistor 910 and resistor 920, resistor 92 and switch 820 are connected in parallel. Between resistor 920 and resistor 930, resistor 93 and switch 830 are connected in parallel. Between resistor 930 and resistor 940, resistor 94 and switch 840 are connected in parallel.
  • the gain of the amplifier 96 is set to (R10 + R20 + R30 + R40)/R0.
  • the resistor selection circuit 202 then appropriately selects the ON/OFF state of the switches 810 to 840 in accordance with the gain data stored in the memory 201, thereby adjusting the gain of the amplifier 96 to the gain corresponding to the gain data stored in the memory 201.
  • Each of the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 has a configuration similar to that of the amplifier 96 shown in FIG. 13, making it possible to adjust the gain setting individually.
  • the configuration shown in FIG. 13 allows the gains of the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 to be adjustable, so that when coefficients B1, B2, B3, Bn1, Bn2, Bn3, Bm1, Bm2, and Bm3 corresponding to the actual installation site are found in test mode, the gains of the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 can be adjusted to change to values that reflect these coefficients.
  • the coefficients B1, B2, B3, Bn1, Bn2, Bn3, Bm1, Bm2, and Bm3 corresponding to the actual installation site are found, and the gains of the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 are adjusted to values that reflect these coefficients, thereby making it possible to further improve the detection accuracy of the voltage V that indicates the detection value of the current sensor in accordance with the conditions at the actual installation site of the current sensor.
  • the adjustment of the gain of the amplifier 96 according to the fifth embodiment may be used to adjust the gain of the first amplifier 31 to the seventh amplifier 61 included in the external magnetic field detection circuit 11 that detects the external magnetic field according to the third embodiment.
  • At least three magnetic field detection elements (a first magnetic field detection element 21, a second magnetic field detection element 22, and a third magnetic field detection element 23) that detect a magnetic field generated by a current flowing through a bus bar (a second bus bar 110b); a current detection circuit (current detection circuit 10) that outputs a detection signal of a current flowing through the bus bar in response to a detection signal of a magnetic field output from the at least three magnetic field detection elements (first magnetic detection element 21, second magnetic detection element 22, third magnetic detection element 23),
  • the at least three magnetic field detection elements (first magnetic detection element 21, second magnetic detection element 22, third magnetic detection element 23) are provided at positions with different distances in one direction relative to the bus bar (second bus bar 110b), and each magnetic field detection element detects a magnetic field generated from the bus bar (second bus bar 110b) as well as a magnetic field generated from a plurality of external magnetic field sources other than the bus bar (first bus bar 110a, third bus bar 110c, or external magnetic field 7);
  • the current detection circuit (current detection circuit 10) is
  • the current detection circuit (current detection circuit 10) identifies the magnitude of the magnetic field generated from the multiple external magnetic field sources (first bus bar 110a, third bus bar 110c, or external magnetic field 7) according to the output difference of the magnetic field detection signals output from the at least three magnetic field detection elements (first magnetic detection element 21, second magnetic detection element 22, third magnetic detection element 23), and performs correction to cancel the magnetic field generated from the multiple external magnetic field sources (first bus bar 110a, third bus bar 110c, or external magnetic field 7) by subtracting a value according to the identified magnetic field magnitude from the signal value of the magnetic field detection signal, the current sensor (second current sensor 100b) described in ⁇ 1>.
  • the current detection circuit (current detection circuit 10) is a current sensor (second current sensor 100b) described in ⁇ 1 ⁇ or ⁇ 2 ⁇ , in which signal processing including correction for canceling the magnetic fields generated from the multiple external magnetic field sources (first bus bar 110a, third bus bar 110c, or external magnetic field 7) is performed by an analog circuit.
  • the current sensor (second current sensor 100b) described in ⁇ 3> further includes an adjustment circuit (adjustment circuit 200) that adjusts the parameters (gain) of the circuit elements (first amplifier 31 to seventh amplifier 61) included in the analog circuit.
  • adjustment circuit 200 adjusts the parameters (gain) of the circuit elements (first amplifier 31 to seventh amplifier 61) included in the analog circuit.
  • the at least three magnetic field detection elements include a first magnetic field detection element (the first magnetic field detection element 21), a second magnetic field detection element (the second magnetic field detection element 22), and a third magnetic field detection element (the third magnetic field detection element 23),
  • the current detection circuit (current detection circuit 10)
  • a first amplifier (first amplifier 31) that amplifies a detection signal of the first magnetic field detection element;
  • a second amplifier (second amplifier 32) that amplifies a detection signal of the second magnetic field detection element;
  • a third amplifier third amplifier (third amplifier 33) that amplifies a detection signal of the third magnetic field detection element;
  • a fourth amplifier fourth amplifier (fourth amplifier 41) that amplifies a difference between an output signal of the second amplifier and an output signal of the third amplifier;
  • a fifth amplifier (fifth amplifier 42) that amplifies a difference between an output signal of the first amplifier and an output signal of the third amplifier;
  • a sixth amplifier (sixth amplifier 51) that amplifies an
  • the current sensor (second current sensor 100b) according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5> further includes an external magnetic field detection circuit (external magnetic field detection circuit 11) that, in response to detection signals output from the at least three magnetic field detection elements (first magnetic field detection element 21, second magnetic field detection element 22, third magnetic field detection element 23), corrects the magnetic field detection signal to cancel the magnetic field generated from any one of the multiple external magnetic field sources (first bus bar 110a, third bus bar 110c, or external magnetic field 7) and the magnetic field generated from the bus bar (second bus bar 110b), and outputs the corrected detection signal as a detection signal of the magnetic field generated from any one of the external magnetic field sources (first bus bar 110a, third bus bar 110c, or external magnetic field 7).
  • an external magnetic field detection circuit external magnetic field detection circuit 11 that, in response to detection signals output from the at least three magnetic field detection elements (first magnetic field detection element 21, second magnetic field detection element 22, third magnetic field detection element 23), corrects the magnetic field detection signal to cancel the magnetic field generated from any one of the multiple external magnetic

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Abstract

バスバーに流れる電流により生じる磁界を検出する第１磁気検出素子（２１）、第２磁気検出素子（２２）、第３磁気検出素子（２３）は、バスバーに対する一の方向の距離が異なる位置に設けられ、各々の磁界検出素子が、バスバーから生じる磁界に加え、バスバー以外の複数の外部磁界源から生じる磁界を検出し、電流検出回路（１０）は、第１磁気検出素子（２１）、第２磁気検出素子（２２）、第３磁気検出素子（２３）から出力された磁界の検出信号に応じ、磁界の検出信号において、複数の外部磁界源から生じる磁界をキャンセルする補正をし、補正をした検出信号をバスバーに流れる電流の検出信号として出力する信号処理を行なう。

Description

電流センサ
　本発明は、電流センサに関する。
　電流測定装置の構成を開示した先行文献として、特開２００５－１９５４２７号公報（特許文献１）がある。特許文献１に開示された電流測定装置は、複数の磁気センサと、信号処理手段とを備える。信号処理手段は、磁気センサの電流感度の差異が反映された出力信号に基づいて、被測定導体に流れる電流の値を算出する。
特開２００５－１９５４２７号公報
　特許文献１に記載の電流測定装置においては、複数の磁気センサに一様な外部磁界が作用した場合にのみ、外部磁界をキャンセルすることができる。しかし、特許文献１に記載の電流測定装置では、磁気センサに複数の外部磁界源から生じる外部磁界が作用する場合のように、磁気センサに一様ではない外部磁界が作用した場合には、被測定導体に流れる電流の検出精度が低下するおそれがあった。
　本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、磁界検出素子に複数の外部磁界源から生じる外部磁界が作用する場合でも、検出対象のバスバーに流れる電流の検出精度を向上させることができる電流センサを提供することである。
　本開示のある局面に係る電流センサは、バスバーに流れる電流により生じる磁界を検出する少なくとも３つの磁界検出素子と、少なくとも３つの磁界検出素子から出力された磁界の検出信号に応じて、バスバーに流れる電流の検出信号を出力する電流検出回路とを備える。少なくとも３つの磁界検出素子は、バスバーに対する一の方向の距離が異なる位置に設けられ、各々の磁界検出素子が、バスバーから生じる磁界に加え、バスバー以外の複数の外部磁界源から生じる磁界を検出し、電流検出回路は、少なくとも３つの磁界検出素子から出力された磁界の検出信号に応じ、磁界の検出信号において、複数の外部磁界源から生じる磁界をキャンセルする補正をし、補正をした検出信号をバスバーに流れる電流の検出信号として出力する信号処理を行なう。
　本発明によれば、磁界検出素子に複数の外部磁界源から生じる外部磁界が作用する場合でも、検出対象のバスバーに流れる電流の検出精度を向上させることができる。
実施の形態１に係る複数の電流センサの構成を示す斜視図である。 図１の複数の電流センサを矢印ＩＩ方向から見た側面図である。 磁気センサユニットの内部を示す斜視図である。 図３における矢印ＩＶ方向から見た第１磁気検出素子、第２磁気検出素子、第３磁気検出素子、および、バスバーの配置図である。 図３における矢印Ｖ方向から見た第１磁気検出素子、第２磁気検出素子、第３磁気検出素子、および、第２バスバーの配置図である。 第１磁気検出素子、第２磁気検出素子、および、第３磁気検出素子と、第１バスバー、第２バスバー、および、第３バスバーとの関係を示す図である。 電流検出回路の構成を示す回路図である。 実施の形態２による第１磁気検出素子、第２磁気検出素子、第３磁気検出素子、および、第２バスバーの配置図である。 実施の形態２による第１磁気検出素子、第２磁気検出素子、第３磁気検出素子、および、第２バスバーの配置図である。 実施の形態３による外部磁界を検出する外部磁界検出回路の構成を示す回路図である。 実施の形態４による第２電流センサが影響を受ける複数の外部磁界がバスバーからの外部磁界とバスバー以外からの外部磁界とを含む場合の第１磁気検出素子、第２磁気検出素子、および、第３磁気検出素子と、バスバーおよびバスバー以外からの外部磁界との関係を示す図である。 実施の形態５によるテストモードでの第１磁気検出素子、第２磁気検出素子、および、第３磁気検出素子の検出信号の外部出力状態を示す図である。 実施の形態５による第１アンプ～第７アンプの利得を調整する可能な利得調整回路の一例を示す回路図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
　［実施の形態１］
　図１は、実施の形態１に係る複数の電流センサの構成を示す斜視図である。図２は、図１の複数の電流センサを矢印ＩＩ方向から見た側面図である。
　以下、図１および図２を参照して、第１電流センサ１００ａ、第２電流センサ１００ｂおよび第３電流センサ１００ｃを説明する。本発明の実施の形態１に係る複数の電流センサは、第１電流センサ１００ａ、第２電流センサ１００ｂおよび第３電流センサ１００ｃを含む。
　電流の測定対象である第１バスバー１１０ａ、第２バスバー１１０ｂおよび第３バスバー１１０ｃは、第１方向（Ｘ軸方向）に間隔をあけて配置されている。たとえば、第１バスバー１１０ａ、第２バスバー１１０ｂ、および、第３バスバー１１０ｃは、３相３線式のバスバーである。第１バスバー１１０ａには、Ｕ相の交流電流が流れる。第２バスバー１１０ｂには、Ｖ相の交流電流が流れる。第３バスバー１１０ｃには、Ｗ相の交流電流が流れる。
　第１電流センサ１００ａ、第２電流センサ１００ｂ、および、第３電流センサ１００ｃは、第１方向（Ｘ軸方向）において、間隔をあけて配置される。第１電流センサ１００ａは、第１バスバー１１０ａの電流を検出するために第１バスバー１１０ａに対応して設けられる。第２電流センサ１００ｂは、第２バスバー１１０ｂの電流を検出するために第２バスバー１１０ｂに対応して設けられる。第３電流センサ１００ｃは、第３バスバー１１０ｃの電流を検出するために第３バスバー１１０ｃに対応して設けられる。
　第１電流センサ１００ａは、第１バスバー１１０ａから第１方向（Ｘ軸方向）と直交する第２方向（Ｚ軸方向）に間隔をあけて配置される。第２電流センサ１００ｂは、第２バスバー１１０ｂから第１方向（Ｘ軸方向）と直交する第２方向（Ｚ軸方向）に間隔をあけて配置される。第３電流センサ１００ｃは、第３バスバー１１０ｃから第１方向（Ｘ軸方向）と直交する第２方向（Ｚ軸方向）に間隔をあけて配置される。
　第１電流センサ１００ａ、第２電流センサ１００ｂ、および、第３電流センサ１００ｃの各々は、磁気センサユニット１６０を含む。基板１７０は、第１バスバー１１０ａ、第２バスバー１１０ｂ、および、第３バスバー１１０ｃから離れた位置において、第１方向（Ｘ軸方向）に延在する態様で設けられる。３つの磁気センサユニット１６０は、基板１７０上に実装されている。
　基板１７０上において、第１電流センサ１００ａの磁気センサユニット１６０は、基板１７０を介して、第１バスバー１１０ａに対向する位置に設けられる。基板１７０上において、第２電流センサ１００ｂの磁気センサユニット１６０は、基板１７０を介して、第２バスバー１１０ｂに対向する位置に設けられる。基板１７０上において、第３電流センサ１００ｃの磁気センサユニット１６０は、基板１７０を介して、第３バスバー１１０ｃに対向する位置に設けられる。
　なお、３つの磁気センサユニット１６０は、必ずしも１つの基板１７０上に実装されていなくてもよい。３つの磁気センサユニット１６０のうちの少なくとも１つの磁気センサユニット１６０は、他の磁気センサユニット１６０とは、第２方向（Ｚ軸方向）において異なる位置に配置されていてもよい。
　次に、磁気センサユニット１６０の内部の構成を説明する。図３は、磁気センサユニット１６０の内部を示す斜視図である。図３では、一例として、第２電流センサ１００ｂにおける磁気センサユニット１６０が示されている。第１電流センサ１００ａにおける磁気センサユニット１６０の構成は、第２電流センサ１００ｂにおける磁気センサユニット１６０の構成、および、第３電流センサ１００ｃにおける磁気センサユニット１６０の構成と同様である。
　図３に示すように、磁気センサユニット１６０では、ハウジング１４０の内部において、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３、および、処理回路１３０等が設けられている。ハウジング１４０は、エンジニアリングプラスチックなどの熱可塑性樹脂、または、エポキシ樹脂もしくはウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂で構成されている。
　図３に示すように、ハウジング１４０の内部においては、入力端子１５０および出力端子１５１が、処理回路１３０と電気的に接続されている。入力端子１５０および出力端子１５１は、ハウジング１４０の内側から外側に引き出されており、基板１７０に設けられた電気回路（図示省略）と電気的に接続されている。入力端子１５０は、第１方向（Ｘ軸方向）および第２方向（Ｚ軸方向）の各々に直交する第３方向（Ｙ軸方向）の一方に引き出されており、出力端子１５１は、第３方向（Ｙ軸方向）の他方に引き出されている。
　入力端子１５０および出力端子１５１は、例えば銅などの導電性金属から形成されたリードフレームで構成されている。磁気センサユニット１６０がプリモールドパッケージで構成されている場合は、リードフレームにハウジング１４０のベースが一体で成型される。
　なお、入力端子１５０および出力端子１５１は、１枚のプリント基板で構成されていてもよい。プリント基板のコア材は、ガラスエポキシ、または、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂もしくはウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂で構成される。
　第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、例えば第２バスバー１１０ｂのような測定対象のバスバーに対して、第２方向（Ｚ軸方向）に異なる距離（高さ）を隔てて対向する態様で配置されている。測定対象のバスバーとの距離（高さ）は、第１磁気検出素子２１＜第２磁気検出素子２２＜第３磁気検出素子２３という関係がある。
　このような配置は、ハウジング１４０の底面に階段状部材２０を設け、ハウジング１４０の底面に第１磁気検出素子２１を配置し、階段状部材２０の一段階目の面に第２磁気検出素子２２を配置し、階段状部材２０の二段階目の面に第３磁気検出素子２３を配置することにより実現される。これにより、磁気センサユニット１６０のハウジング１４０内にいては、第１磁気検出素子２１＜第２磁気検出素子２２＜第３磁気検出素子２３という高さの関係で、第１磁気検出素子２１が最も低い位置に設けられ、第３磁気検出素子２３が最も高い位置に設けられている。
　第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、配置された領域において、ダイアタッチフィルム、絶縁性接着剤または導電性接着剤などによって固定されている。
　処理回路１３０は、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３と電気的に接続されている。処理回路１３０は、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）などのＩＣチップで構成されている。なお、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３と、処理回路１３０とが、１つのＩＣチップで構成されていてもよい。処理回路１３０は、ハウジング１４０のベース上に設けられた構造物２５上に、ダイアタッチフィルム、絶縁性接着剤または導電性接着剤などによって固定されている。
　処理回路１３０は、入力端子１５０と電気的に接続されており、駆動用電源が供給される。処理回路１３０は、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３からの検出信号を処理する。処理回路１３０は、出力端子１５１と電気的に接続されており、上記検出信号が処理回路１３０によって処理された出力信号が、出力端子１５１から出力される。
　第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３と処理回路１３０とは、ワイヤボンディングによって電気的に接続されている。入力端子１５０および出力端子１５１と処理回路１３０とは、ワイヤボンディングによって電気的に接続されている。なお、処理回路１３０は、フリップチップ実装によってリードフレームまたはプリント基板に電気的に接続されてもよい。
　第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３と処理回路１３０とは、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂などの被覆材料によってコーティングされている。なお、磁気センサユニット１６０がトランスファーモールドパッケージで構成されている場合は、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３と、処理回路１３０とは、モールド樹脂によって封止されている。
　次に、図４および図５を用いて、磁気センサユニット１６０における第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３の位置関係と、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３と、第２バスバー１１０ｂのような電流の検出対象のバスバーとの位置関係を説明する。図４および図５においては、第２電流センサ１００ｂにおける第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３が一例として示されている。
　図４は、図３における矢印ＩＶ方向から見た第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３、および、第２バスバー１１０ｂの配置図である。図５は、図３における矢印Ｖ方向から見た第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３、および、第２バスバー１１０ｂの配置図である。
　図４に示すように、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、第２バスバー１１０ｂの上方において、第３方向（Ｙ軸方向）上に並んで設けられている。第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、第２バスバー１１０ｂの第１方向（Ｘ軸方向）における中心部と重なっている。
　図４に示すように、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、第２方向（Ｚ軸方向）において、第２バスバー１１０ｂからの距離（高さ）が、第１磁気検出素子２１＜第２磁気検出素子２２＜第３磁気検出素子２３という関係となるように、設けられている。
　第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、第２方向（Ｚ軸方向）において一定間隔を隔てて設けられている。なお、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３のそれぞれの間隔は、一定間隔でなくてもよい。
　図５に示すように、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、第３方向（Ｙ軸方向）において、一定間隔を隔てて設けられている。なお、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３のそれぞれの間隔は、一定間隔でなくてもよい。また、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、第２方向（Ｚ軸方向）における位置が異なればよく、第３方向（Ｙ軸方向）において同じ位置に設けられてもよい。具体的に、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、第２方向（Ｚ軸方向）において整列した態様で設けられてもよい。
　図６は、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３と、第１バスバー１１０ａ、第２バスバー１１０ｂ、および、第３バスバー１１０ｃとの関係を示す図である。図６では、第２電流センサ１００ｂにおける第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３が一例として示されている。
　第１バスバー１１０ａを流れる電流Ｉ1、第２バスバー１１０ｂを流れる電流Ｉ2、および、第３バスバー１１０ｃを流れる電流Ｉ3は、第３方向（Ｙ軸方向）に沿って流れる。たとえば、電流Ｉ1、電流Ｉ2、および、電流Ｉ3は、各バスバーにおいて、第３方向（Ｙ軸方向）の一方に向けて流れる。
　このような電流Ｉ1、電流Ｉ2、および、電流Ｉ3が流れることにより、第１バスバー１１０ａ、第２バスバー１１０ｂ、および、第３バスバー１１０ｃの周囲には、図中において破線の矢印で示すように磁界が発生する。第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３の各々は、このように発生する磁界を検出する。
　第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、第１バスバー１１０ａからの距離、第２バスバー１１０ｂからの距離、および、第３バスバー１１０ｃからの距離が異なるので、磁界を検出したときに出力する検出信号の出力値が異なり得る。例えば、第２バスバー１１０ｂからの距離が近い程、第２バスバー１１０ｂから発生する磁界から影響を受けやすくなるので、第１磁気検出素子２１＞第２磁気検出素子２２＞第３磁気検出素子２３という関係で、検出信号の出力値が異なり得る。
　（電流検出回路の構成）
　次に、処理回路１３０に含まれる電流検出回路１０について説明する。図７は、電流検出回路１０の構成を示す回路図である。図７においては、第２電流センサ１００ｂにおける電流検出回路１０の構成が一例として示されている。
　電流検出回路１０は、アンプ等の回路素子を接続して構成されるアナログ回路であり、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３からの検出信号が入力され、それらの検出信号に応じて電流検出値を示す検出電圧Ｖを出力する。
　電流検出回路１０は、第１増幅回路３、第２増幅回路４、第３増幅回路５、および、第４増幅回路６を含む。第１増幅回路３は、第１アンプ３１、第２アンプ３２、および、第３アンプ３３を含む。第２増幅回路４は、第４アンプ４１および第５アンプ４２を含む。第３増幅回路５は、第６アンプ５１を含む。第４増幅回路６は、第７アンプ６１を含む。第１アンプ３１～第７アンプ６１は、差動増幅をするオペアンプにより構成される。
　第１磁気検出素子２１は、４つのＴＭＲ（Tunnel　Magneto　Resistance）素子２４からなるホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を有する。第２磁気検出素子２２は、第１磁気検出素子２１と同様の構成のブリッジ回路を有する。第３磁気検出素子２３は、第１磁気検出素子２１と同様の構成のブリッジ回路を有する。
　なお、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、ＴＭＲ素子に代えて、ＧＭＲ（Giant　Magneto　Resistance）素子若しくはＡＭＲ（Anisotropic　Magneto　Resistance）素子などの磁気抵抗素子からなるブリッジ回路を有していてもよい。また、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、２つの磁気抵抗素子からなるハーフブリッジ回路を有していてもよい。また、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、ホール素子であってもよい。また、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３の各々には、ＩＣ（集積回路）が組み込まれていてもよい。
　第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３の出力信号は、電流検出回路１０において、第１増幅回路３、第２増幅回路４、第３増幅回路５、および、第４増幅回路６を経て、検出電圧Ｖとして電流検出回路１０から出力される。
　第１増幅回路３における入出力構成は、次のとおりである。第１磁気検出素子２１の検出信号が第１アンプ３１に入力される。第２磁気検出素子２２の検出信号が第２アンプ３２に入力される。第３磁気検出素子２３の検出信号が第３アンプ３３に入力される。第１アンプ３１の出力信号、第２アンプ３２の出力信号、および、第３アンプ３３の出力信号は、第２増幅回路４に入力される。
　第１アンプ３１に入力される第１磁気検出素子２１の検出信号の電圧Ｖ1（ｍＶ）は、下記（１）式で示される。第２アンプ３２に入力される第２磁気検出素子２２の検出信号の電圧Ｖ2（ｍＶ）は、下記（２）式で示される。第３アンプ３３に入力される第３磁気検出素子２３の検出信号の電圧Ｖ3（ｍＶ）は、下記（３）式で示される。
　Ｖ1＝Ｓ1・Ｂn1・Ｉ1＋Ｓ1・Ｂ1・Ｉ2＋Ｓ1・Ｂm1・Ｉ3…（１）
　Ｖ2＝Ｓ2・Ｂn2・Ｉ1＋Ｓ2・Ｂ2・Ｉ2＋Ｓ2・Ｂm2・Ｉ2…（２）
　Ｖ3＝Ｓ3・Ｂn3・Ｉ1＋Ｓ3・Ｂ3・Ｉ2＋Ｓ3・Ｂm3・Ｉ2…（３）
　（１）式～（３）式は、参考のために図７において計算式７１として示されている。
　（１）式～（３）式における記号は、次のようなことを示す。Ｓ1は、第１磁気検出素子２１の感度（ｍＶ／ｍＴ）である。Ｂn1は、第１磁気検出素子２１と第１バスバー１０１ａとの距離に対する係数（ｍＴ／Ａ）である。Ｉ1は、第１バスバー１０１ａに流れる電流値（Ａ）である。Ｂ1は、第１磁気検出素子２１と第２バスバー１０１ｂとの距離に対する係数（ｍＴ／Ａ）である。Ｉ2は、第２バスバー１０１ｂに流れる電流値（Ａ）である。Ｂm1は、第１磁気検出素子２１と第３バスバー１０１ｃとの距離に対する係数（ｍＴ／Ａ）である。Ｉ3は、第３バスバー１０１ｃに流れる電流値（Ａ）である。
　Ｓ2は、第２磁気検出素子２２の感度（ｍＶ／ｍＴ）である。Ｂn2は、第２磁気検出素子２２と第１バスバー１０１ａとの距離に対する係数（ｍＴ／Ａ）である。Ｉ2は、第２バスバー１０１ｂに流れる電流値（Ａ）である。Ｂ2は、第２磁気検出素子２２と第２バスバー１０１ｂとの距離に対する係数（ｍＴ／Ａ）である。Ｂm2は、第２磁気検出素子２２と第３バスバー１０１ｃとの距離に対する係数（ｍＴ／Ａ）である。
　Ｓ3は、第３磁気検出素子２３の感度（ｍＶ／ｍＴ）である。Ｂn3は、第３磁気検出素子２３と第１バスバー１０１ａとの距離に対する係数（ｍＴ／Ａ）である。Ｉ3は、第３バスバー１０１ｃに流れる電流値（Ａ）である。Ｂ3は、第３磁気検出素子２３と第２バスバー１０１ｂとの距離に対する係数（ｍＴ／Ａ）である。Ｂm3は、第３磁気検出素子２３と第３バスバー１０１ｃとの距離に対する係数（ｍＴ／Ａ）である。
　第２増幅回路４における入出力構成は、次のとおりである。第２アンプ３２の出力信号が第４アンプ４１の非反転入力端子（＋）に入力される。第３アンプ３３の出力信号が第４アンプ４１の反転入力端子（－）、および、第５アンプ４２の反転入力端子（－）に入力される。第１アンプ３１の出力信号が第５アンプ４２の非反転入力端子（＋）に入力される。第４アンプ４１の出力信号、および、第５アンプ４２の出力信号は、第３増幅回路５に入力される。
　第３増幅回路５における入出力構成は、次のとおりである。第４アンプ４１の出力信号が第３増幅回路５を通過して、第４増幅回路６に入力される。第５アンプ４２の出力信号が第６アンプ５１の非反転入力端子（＋）に入力される。第６アンプ５１の反転入力端子（－）は、図示を省略するが、接地されている。第６アンプ５１の出力信号は、第４増幅回路６に入力される。
　第４増幅回路６における入出力構成は、次のとおりである。第４アンプ４１の出力信号が第７アンプ６１の反転入力端子（－）に入力される。第６アンプ５１の出力信号が第７アンプ６１の非反転入力端子（＋）に入力される。第６アンプ５１の出力信号が電流検出値を示す検出電圧Ｖとして電流検出回路１０から出力される。
　（電流検出回路１０における利得の設定値および演算内容）
　次に、図７を参照して、電流検出回路１０における第１アンプ３１～第７アンプ６１について、利得の設定値および演算内容を説明する。第１アンプ３１～第７アンプ６１においては、（２）式に示される電圧Ｖ2から、第１バスバー１０１ａからの外部磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂn2・Ｉ1）の成分、および、第３バスバー１０１ｃからの外部磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂm3・Ｉ3）の成分を取り除くことを目的として、利得が設定される。
　第２アンプ３２には、（２）式に示される電圧Ｖ2から、図７に示すような第１バスバー１０１ａからの外部磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂn2・Ｉ1）の成分を取り除くための利得（Ｓ3・Ｂn3／Ｓ2・Ｂn2）が設定される。第１アンプ３１には、（１）式に示される電圧Ｖ1から、第１バスバー１０１ａからの外部磁界による電圧値（Ｓ1・Ｂn1・Ｉ1）の成分を取り除くための利得（Ｓ3・Ｂn3／Ｓ1・Ｂn1）が設定される。第３アンプ３３には、利得（１）が設定される。
　第４アンプ４１では、図７に示すような第２アンプ３２の出力信号の電圧値（Ｓ3・Ｂn3／Ｓ2・Ｂn2ｓ）・Ｖ2から第３アンプ３３の出力信号の電圧値Ｖ3が減算され、その減算結果を示す電圧値〔（Ｓ3・Ｂn3／Ｓ2・Ｂn2）・Ｖ2－Ｖ3〕が出力される。これにより、（２）式に示される電圧Ｖ2から、第１バスバー１０１ａからの外部磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂn2・Ｉ1）の成分を取り除くことが可能となる。
　第５アンプ４２では、図７に示すような第１アンプ３１の出力信号の電圧値（Ｓ3・Ｂn3／Ｓ1・Ｂn1）・Ｖ1から第３アンプ３３の出力信号の電圧値Ｖ3が減算され、その減算結果を示す電圧値〔（Ｓ3・Ｂn3／Ｓ1・Ｂn1）・Ｖ1－Ｖ3〕が出力される。これにより、（１）式に示される電圧Ｖ1から、第１バスバー１０１ａからの外部磁界による電圧値（Ｓ1・Ｂn1・Ｉ1）の成分を取り除くことが可能となる。
　第６アンプ５１では、（２）式に示される電圧Ｖ2から、図７に示すような第３バスバー１０１ｃからの外部磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂm2・Ｉ3）の成分を取り除くための利得〔（Ｂn3／Ｂn2）・Ｂm2－Ｂm3〕／〔（Ｂn3／Ｂn1）・Ｂm1－Ｂm3）〕が設定される。
　第７アンプ６１では、図７に示すような第６アンプ５１の出力信号の電圧値〔（Ｂn3／Ｂn2）・Ｂm2－Ｂm3〕／〔（Ｂn3／Ｂn1）・Ｂm1－Ｂm3）〕×〔（Ｓ3・Ｂn3／Ｓ1・Ｂn1）・Ｖ1－Ｖ3〕から、図７に示すような第４アンプ４１の出力信号の電圧値〔（Ｓ3・Ｂn3／Ｓ2・Ｂn2）・Ｖ2－Ｖ3〕が減算される。これにより、（２）式に示される電圧Ｖ2から、第３バスバー１０１ｃからの外部磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂm2・Ｉ3）の成分を取り除くことが可能となる。
　第７アンプ６１での減算結果を示す電圧値Ｖを整理すると、図７において検出電圧式７２として示されているようなＶ＝［〔（Ｂn3／Ｂn2）・Ｂm2－Ｂm3〕／〔（Ｂn3／Ｂn1）・Ｂm1－Ｂm3）〕×〔（Ｓ3・Ｂn3・Ｂ1／Ｂn1）－Ｓ3・Ｂ3〕－〔（Ｓ3・Ｂn3・Ｂ2／Ｂn2）－Ｓ3・Ｂ3〕］×Ｉ2となる。このように第７アンプ６１で演算される電圧値Ｖは、電流検出回路１０による電流検出値を示す検出電圧Ｖとして電流検出回路１０から出力される。
　以上に説明したように、電流検出回路１０では、第１磁気検出素子２１により検出される電流を示す電圧Ｖ1、第２磁気検出素子２２により検出される電流を示す電圧Ｖ2、および、第３磁気検出素子２３により検出される電流を示す電圧Ｖ3に応じて、電圧Ｖ2から、第１バスバー１０１ａからの外部磁界による電圧値の成分、および、第３バスバー１０１ｃからの外部磁界による電圧値の成分を取り除く。これにより、電流検出回路１０では、第２磁気検出素子２２により検出される第２バスバー１０１ｂの電流値Ｉ2を示す検出信号の電圧Ｖ2において、第１バスバー１０１ａからの外部磁界および第３バスバー１０１ｃからの外部磁界をキャンセルする補正をすることができる。その結果として、電流検出回路１０では、第１バスバー１０１ａからの外部磁界および第３バスバー１０１ｃからの外部磁界をキャンセルした第２バスバー１０１ｂの電流値を示す検出電圧Ｖを出力することができる。
　このように、電圧Ｖ2から複数の外部磁界をキャンセルして得られる検出電圧Ｖが、電流検出回路１０により検出された第２バスバー１０１ｂの電流値Ｉ2を示す電圧値として、電流検出回路１０から出力される。これにより、実施の形態１では、例えば第２電流センサ１００ｂのような電流センサにおける第１磁気検出素子２１～第３磁気検出素子２３に例えば第１バスバー１０１ａおよび第３バスバー１０１ｃのような複数の外部磁界源から生じる外部磁界が作用する場合でも、検出対象のバスバーに流れる電流の検出精度を向上させることができる。
　具体的に、実施の形態１では、電流センサにおける検出対象のバスバーに隣接配置されたバスバーが複数存在する場合であっても、隣接配置された複数のバスバーから生じる外部磁界の作用をキャンセルした電流の検出値を得ることができるので、隣接配置された複数のバスバーから生じる外部磁界から電流センサが影響を受けないようにすることができる。これにより、電流センサにおける検出対象のバスバーに隣接配置されたバスバーが複数存在する場合であっても、検出対象のバスバーに流れる電流の検出精度を向上させることができる。
　また、実施の形態１では、電流センサにおける検出対象のバスバーに隣接配置されたバスバーが複数存在する場合であっても、隣接配置された複数のバスバーから生じる外部磁界から電流センサが影響を受けないようにすることができることにより、バスバーを配置する場合の配置の自由度を向上させることができる。
　また、実施の形態１では、電流センサにおける検出対象のバスバーに隣接配置されたバスバーが複数存在する場合であっても、隣接配置された複数のバスバーから生じる外部磁界から電流センサが影響を受けないようにすることができることにより、電流センサにおいて、外部磁界を遮断するためのシールドを設ける必要をなくすことができる。これにより、電流センサの製造コストを低減することができる。
　また、実施の形態１では、電流検出回路１０が、第１アンプ３１～第７アンプ６１を含むアナログ回路により構成されているので、複数の外部磁界をキャンセルする補正を含む電流の検出に関する処理を実行する場合に、当該処理をディジタル処理により行なう場合と比べて、処理速度を高速化することができる。
　なお、実施の形態１では、電流検出回路１０の一例として、第２バスバー１０１ｂの電流を検出する例を示した。第１バスバー１０１ａの電流を検出する第１電流センサ１００ａの電流検出回路、および、第３バスバー１０１ｃの電流を検出する第３電流センサ１００ｃの電流検出回路は、第２バスバー１０１ｂの電流を検出する電流検出回路１０と同様の技術思想により、複数の外部磁界をキャンセルする補正を含む電流の検出に関する処理を実行する回路として構成することが可能である。
　また、実施の形態１では、電流検出回路１０の一例として、第１アンプ３１～第７アンプ６１の回路素子を用いて、複数の外部磁界をキャンセルする補正を含む電流の検出に関する処理を実行する構成する例を示した。しかし、これに限らず、電流検出回路としては、複数の外部磁界をキャンセルする補正を含む電流の検出に関する処理が実行可能であれば、図７に示した構成以外の回路素子の構成を採用してもよい。
　［実施の形態２］
　次に、実施の形態２を説明する。実施の形態２としては、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３のその他の配置例を説明する。
　図８および図９は、実施の形態２による第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３、および、第２バスバー１１０ｂの配置図である。図８は、図４と同様の方向から見た配置図である。図９は、図５と同様の方向から見た配置図である。
　図８および図９に示すように、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、図４および図５の例と同様に第２方向（Ｚ軸方向）において、第２バスバー１１０ｂからの距離（高さ）が、第１磁気検出素子２１＜第２磁気検出素子２２＜第３磁気検出素子２３という関係となるように設けられているが、図４および図５の例のような第３方向（Ｙ軸方向）上において整列した配置状態ではない。
　図８および図９に示すように、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および第３磁気検出素子２３は、少なくとも、第２バスバー１１０ｂからの距離（高さ）が異なればよい。
　図８および図９に示すように、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および第３磁気検出素子２３が、少なくとも第２バスバー１１０ｂからの距離（高さ）が異なった配置状態であれば、電流検出回路１０では、第２磁気検出素子２２により検出される電流を示す検出信号の電圧Ｖ2において、実施の形態１の場合と同様に、第１バスバー１０１ａからの外部磁界および第３バスバー１０１ｃからの外部磁界をキャンセルする補正をすることができる。したがって、実施の形態２の構成においては、実施の形態１の構成で得られる効果と同様の効果を得ることができる。
　また、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３は、少なくとも、第２バスバー１１０ｂからの距離（高さ）が異なった配置状態であればよいので、複数の磁気検出素子の配置の自由度を向上させることができる。このように、複数の磁気検出素子の配置については、自由度が向上するため、磁気検出素子間の設置誤差、および、バスバーに対する磁気検出素子の設置誤差に対して、ロバスト性があるので、製造プロセスにおける製造の容易化を向上させることができる。
　［実施の形態３］
　次に、実施の形態３を説明する。実施の形態３では、外部磁界を検出する外部磁界検出回路１１を説明する。図１０は、実施の形態３による外部磁界を検出する外部磁界検出回路１１の構成を示す回路図である。図１０においては、第２電流センサ１００ｂにおける外部磁界検出回路１１の構成が一例として示されている。外部磁界検出回路１１は、前述した電流検出回路１０とともに処理回路１３０に含まれる。
　外部磁界検出回路１１は、電流検出回路１０と同様の接続関係で接続された第１アンプ３１～第７アンプ６１を含む。第１アンプ３１～第７アンプ６１においては、（２）式に示される電圧Ｖ2から、第１バスバー１０１ａからの外部磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂn2・Ｉ1）の成分、および、第２バスバー１０１ｂからの磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂ2・Ｉ2）の成分を取り除き、第３バスバー１０１ｃからの外部磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂm3・Ｉ3）の成分を外部磁界の値として得ることを目的として、利得が設定される。
　外部磁界検出回路１１が、電流検出回路１０と異なる部分は、第６アンプ５１に設定された利得と、第７アンプ６１での演算内容である。
　第１アンプ３１～第５アンプ４２の構成および利得が図７に示す第１アンプ３１～第５アンプ４２の構成および利得と同様であるので、第４アンプ４１では、前述したように、（２）式に示される電圧Ｖ2から、第１バスバー１０１ａからの外部磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂn2・Ｉ1）の成分を取り除くことが可能となる。
　第６アンプ５１では、（２）式に示される電圧Ｖ2から、第２バスバー１０１ｂからの磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂ2・Ｉ2）の成分を取り除くための利得〔（Ｂn3／Ｂn2）・Ｂ2－Ｂ3〕／〔（Ｂn3／Ｂn1）・Ｂ1－Ｂ3）〕が設定される。
　第７アンプ６１では、図１０に示すような第６アンプ５１の出力信号の電圧値〔（Ｂn3／Ｂn2）・Ｂ2－Ｂ3〕／〔（Ｂn3／Ｂn1）・Ｂ1－Ｂ3）〕×〔（Ｓ3・Ｂn3／Ｓ1・Ｂn1）・Ｖ1－Ｖ3〕から、図１０に示すような第４アンプ４１の出力信号の電圧値〔（Ｓ3・Ｂn3／Ｓ2・Ｂn2）・Ｖ2－Ｖ3〕が減算される。これにより、（２）式に示される電圧Ｖ2から、第２バスバー１０１ｂからの磁界による電圧値（Ｓ2・Ｂ2・Ｉ2）の成分が取り除かれる。
　第７アンプ６１での減算結果を示す電圧値Ｖを整理すると、図１０において検出電圧式７３として示されているようなＶ＝［〔（Ｂn3／Ｂn2）・Ｂ2－Ｂ3〕／〔（Ｂn3／Ｂn1）・Ｂ1－Ｂ3）〕×〔（Ｓ3・Ｂn3・Ｂm1／Ｂn1）－Ｓ3・Ｂm3〕－〔（Ｓ3・Ｂn3・Ｂm2／Ｂn2）－Ｓ3・Ｂm3〕］×Ｉ3となる。このように第７アンプ６１で演算される電圧値Ｖは、外部磁界検出回路１１による第３バスバー１０１ｃからの外部磁界の検出値を示す検出電圧Ｖとして外部磁界検出回路１１から出力される。
　以上に説明したように、外部磁界検出回路１１では、第１磁気検出素子２１により検出される電流を示す電圧Ｖ1、第２磁気検出素子２２により検出される電流を示す電圧Ｖ2、および、第３磁気検出素子２３により検出される電流を示す電圧Ｖ3に応じて、電圧Ｖ2から、第１バスバー１０１ａからの外部磁界による電圧値の成分、および、第２バスバー１０１ｂからの磁界による電圧値の成分を取り除く。これにより、外部磁界検出回路１１では、第２磁気検出素子２２により検出される電流を示す検出信号の電圧Ｖ2において、第１バスバー１０１ａからの外部磁界および第２バスバー１０１ｂからの磁界をキャンセルする補正をすることができる。
　このように、電圧Ｖ2から第１バスバー１０１ａからの外部磁界および第２バスバー１０１ｂからの磁界をキャンセルして得られる電圧Ｖが、第３バスバー１０１ｃからの外部磁界による検出電圧Ｖとして、外部磁界検出回路１１から出力される。これにより、実施の形態３では、第１磁気検出素子２１～第３磁気検出素子２３に複数の外部磁界源から生じる外部磁界が作用する場合に、外部磁界を検出することができる。
　実施の形態３では、外部磁界検出回路１１の一例として、第３バスバー１０１ｃからの外部磁界を検出する例を示した。第１バスバー１０１ａからの外部磁界を検出する外部磁界検出回路は、第３バスバー１０１ｃからの外部磁界を検出する外部磁界検出回路１１と同様の技術思想により構成することが可能である。例えば、電圧Ｖ2から第３バスバー１０１ｃからの外部磁界および第２バスバー１０１ｂからの磁界をキャンセルして得られる電圧Ｖが、第１バスバー１０１ａからの外部磁界による検出電圧Ｖとして出力されるような外部磁界検出回路を構成すれば、第１バスバー１０１ａからの外部磁界を検出することができる。
　実施の形態３のように、外部磁界検出回路１１により外部磁界を検出することが可能となると、電流センサが設置されるシステムにおいて、外部磁界の大きさを確認することができるので、システム全体に異常状態が発生しているかどうかを検出することも可能となる。
　なお、実施の形態３では、外部磁界検出回路１１の一例として、第１アンプ３１～第７アンプ６１の回路素子を用いて、外部磁界を検出する処理を実行する構成する例を示した。しかし、これに限らず、外部磁界検出回路としては、検出対象のバスバーからの磁界、おける、検出対象以外のバスバーからの外部磁界をキャンセルする補正を含む電流の検出に関する処理が実行可能であれば、図１０に示した構成以外の回路素子の構成を採用してもよい。
　［実施の形態４］
　次に、実施の形態４を説明する。実施の形態４では、複数の外部磁界として、第１バスバー１０１ａからの外部磁界と、例えば平行磁界である地磁気のようなバスバー以外からの外部磁界とが含まれる場合について、電流検出回路の例、および、外部磁界検出回路の例を説明する。
　図１１は、実施の形態４による第２電流センサ１００ｂが影響を受ける複数の外部磁界が第１バスバー１０１ａからの外部磁界とバスバー以外からの外部磁界とを含む場合の第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３と、第１バスバー１１０ａおよびバスバー以外からの外部磁界７との関係を示す図である。
　図１１を参照して、第２電流センサ１００ｂが影響を受ける複数の外部磁界としては、第１バスバー１０１ａからの外部磁界と、バスバー以外からの外部磁界７とを含む場合がある。このような場合、第１磁気検出素子２１の検出信号の電圧Ｖ1（ｍＶ）は、下記（４）式で示される。第２磁気検出素子２２の検出信号の電圧Ｖ2（ｍＶ）は、下記（５）式で示される。第３磁気検出素子２３の検出信号の電圧Ｖ3（ｍＶ）は、下記（６）式で示される。
　Ｖ1＝Ｓ1・Ｂn1・Ｉ1＋Ｓ1・Ｂ1・Ｉ2＋Ｓ1・Ｂm…（４）
　Ｖ2＝Ｓ2・Ｂn2・Ｉ1＋Ｓ2・Ｂ2・Ｉ2＋Ｓ2・Ｂm…（５）
　Ｖ3＝Ｓ3・Ｂn3・Ｉ1＋Ｓ3・Ｂ3・Ｉ2＋Ｓ3・Ｂm…（６）
　上記の（４）式、（５）式、および、（６）式において、Ｂmは、地磁気のような一様な外部磁界（ｍＴ）である。（４）式、（５）式、および、（６）式については、前述した（１）式、（２）式、および、（３）式と共通事項の説明を繰り返さない。
　図１１のように、第２電流センサ１００ｂが影響を受ける複数の外部磁界として、第１バスバー１０１ａからの外部磁界と、バスバー以外からの外部磁界７とが含まれる場合は、上記の（４）式、（５）式、および、（６）式に示すように、上記の（１）式、（２）式、および、（３）式において、第３バスバー１０１ｃからの外部磁界の成分を、バスバー以外からの外部磁界７の成分に置き換えて示すことができる。
　したがって、第２電流センサ１００ｂが影響を受ける複数の外部磁界として、第１バスバー１０１ａからの外部磁界と、バスバー以外からの外部磁界７とが含まれる場合は、（５）式において、第１バスバー１０１ａからの外部磁界の成分をキャンセルする補正、および、バスバー以外からの外部磁界７の成分をキャンセルする補正をして得られる検出電圧Ｖを出力する電流検出回路を、図７の電流検出回路１０と同様の技術思想に基づいて構成することが可能となる。このような電流検出回路を用いれば、第１磁気検出素子２１～第３磁気検出素子２３にバスバー以外からの外部磁界７を含む複数の外部磁界源から生じる外部磁界が作用する場合でも、検出対象のバスバーに流れる電流の検出精度を向上させることができる。
　また、第２電流センサ１００ｂが影響を受ける複数の外部磁界として、第１バスバー１０１ａからの外部磁界と、バスバー以外からの外部磁界７とが含まれる場合は、図１０の外部磁界検出回路１１と同様の技術思想に基づいて、外部磁界を検出する外部磁界検出回路を構成することが可能となる。
　［実施の形態５］
　次に、実施の形態５を説明する。実施の形態５では、第１電流センサ１００ａ、第２電流センサ１００ｂおよび第３電流センサ１００ｃのような電流センサを実装した後に、前述したテストモードで第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３により電流を検出し、そのテストモードでの電流の検出値に応じて、第１アンプ３１～第７アンプ６１のようなアンプの利得を調整することが可能な例を説明する。
　（テストモードの構成）
　図１２は、実施の形態５によるテストモードでの第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３の検出信号の外部出力状態を示す図である。
　図１２を参照して、前述した第１磁気検出素子２１からの検出信号を電流センサの外部に出力するための外部出力経路８１、第２磁気検出素子２２からの検出信号を電流センサの外部に出力するための外部出力経路８２、および、第３磁気検出素子２３からの検出信号を電流センサの外部に出力するための外部出力経路８３が設けられる。テストモードを実行する場合においては、第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、および、第３磁気検出素子２３の利得は１に設定される。
　外部出力経路８１は、第１アンプ３１の出力端子から分岐した経路として設けられる。外部出力経路８２は、第２アンプ３２の出力端子から分岐した経路として設けられる。外部出力経路８３は、第３アンプ３３の出力端子から分岐した経路として設けられる。
　外部出力経路８１、外部出力経路８２、および、外部出力経路８３の各々は、次段のアンプと接続された信号経路との間で出力先経路を切り替えるスイッチ等を設け、テストモードが実行される場合に、スイッチ等により出力先経路が切り替えられ、対応するアンプの出力信号が供給される。このような外部出力経路８１、外部出力経路８２、および、外部出力経路８３を設けることにより、テストモードにおいては、第１磁気検出素子２１からの検出信号、第２磁気検出素子２２からの検出信号、および、第３アンプ３３の出力端子からの検出信号が電流センサの外部に出力される。
　前述した感度Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3、および、係数Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，Ｂn1，Ｂn2，Ｂn3，Ｂm1，Ｂm2，Ｂm3は、設計時にデータが設定される。これらのデータのうち、係数Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，Ｂn1，Ｂn2，Ｂn3，Ｂm1，Ｂm2，Ｂm3は、検出対象のバスバーと磁気検出素子との距離により変化する値であり、実際の設置現場で電流センサを設置した場合には、設置現場において最適な値を求めてもよい。
　電流センサの検出値を示す電圧Ｖの検出精度をより高めるためには、設置現場において、テストモードにより、第１磁気検出素子２１からの検出信号、第２磁気検出素子２２からの検出信号、および、第３アンプ３３の出力端子からの検出信号を電流センサの外部において取得し、現場での電流センサの設置状態に対応した係数Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，Ｂn1，Ｂn2，Ｂn3，Ｂm1，Ｂm2，Ｂm3を求め、その結果に応じて、前述した第１アンプ３１～第７アンプ６１のようなアンプの利得を調整すればよい。
　例えば、（１）式～（３）式を用いて第１アンプ３１～第７アンプ６１の利得を設定する場合は、次のように、テストモードにおいて得られた第１磁気検出素子２１からの検出信号、第２磁気検出素子２２からの検出信号、および、第３アンプ３３の出力端子からの検出信号に応じて、現実に即した最適な係数を求め、その係数に応じて、アンプの利得を調整すればよい。
　係数Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，Ｂn1，Ｂn2，Ｂn3，Ｂm1，Ｂm2，Ｂm3は、例えば次のような手順で求められる。まず、第１バスバー１０１ａのみに一定の電流Ｉ1を流す。これにより、（１）式～（３）式において、Ｖ1＝Ｓ1・Ｂn1・Ｉ1、Ｖ2＝Ｓ2・Ｂn2・Ｉ1、Ｖ3＝Ｓ3・Ｂn2・Ｉ1という電圧が外部に出力される。その場合は、感度Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3、および、電流Ｉ1が既知であるので、Ｖ1＝Ｓ1・Ｂn1・Ｉ1、Ｖ2＝Ｓ2・Ｂn2・Ｉ1、Ｖ3＝Ｓ3・Ｂn2・Ｉ1という関係式から係数Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3を計算により求めることができる。同様に、第２バスバー１０１ｂのみに一定の電流Ｉ2を流すと、同様の原理により、係数Ｂn1，Ｂn2，Ｂn3を計算により求めることができる。同様に、第３バスバー１０１ｃのみに一定の電流Ｉ3を流すと、同様の原理により、係数Ｂm1，Ｂm2，Ｂm3を計算により求めることができる。
　このようなテストモードにおいて、実際の設置現場に対応した係数Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，Ｂn1，Ｂn2，Ｂn3，Ｂm1，Ｂm2，Ｂm3が求められると、前述の第１アンプ３１～第７アンプ６１の利得は、これらの係数を反映した値に変更する調整をする必要がある。
　（アンプの利得を調整する回路の構成）
　次に、第１アンプ３１～第７アンプ６１の利得を調整する回路について説明する。図１３は、実施の形態５による第１アンプ３１～第７アンプ６１の各アンプの利得を調整することが可能な調整回路２００の一例を示す回路図である。調整回路２００は、第１アンプ３１～第７アンプ６１により構成されるアナログ回路における第１アンプ３１～第７アンプ６１のような回路素子について、利得のようなパラメータを調整することが可能な回路である。
　図１３を参照して、調整回路２００は、メモリ２０１と抵抗選択回路２０２とを含む。メモリ２０１は、調整対象のアンプの利得の値を記憶する。メモリ２０１は、電流センサの外部に設けられた入力装置（図示省略）と接続されている。アンプの利得を調整する者は、入力装置から調整後の利得のデータを入力する。このように入力装置から入力された利得のデータは、メモリ２０１に記憶される。抵抗選択回路２０２は、メモリ２０１に記憶された利得のデータを読出して、読み出された利得のデータに対応する利得をアンプ９６に設定するために、アンプ９６に設けられたスイッチ８１０～８４０をオン／オフすることにより、アンプ９６の非反転入力端子側に接続された抵抗器による抵抗値を調整するディジタル回路である。
　図１３において、アンプ９６は、第１アンプ３１～第７アンプ６１の代表例を示している。アンプ９６の非反転入力端子には、入力信号線８０から抵抗器９０（抵抗値Ｒ０）を経て入力信号が供給される。アンプ９６の反転入力端子（－）は、例えば接地されている。アンプ９６の非反転入力端子（＋）と、アンプ９６の出力信号線８５との間には、抵抗器９１（抵抗値Ｒ１），９１０（抵抗値Ｒ１０），９２（抵抗値Ｒ２），９２０（抵抗値Ｒ２０），９３（抵抗値Ｒ３），９３０（抵抗値Ｒ３０），９４（抵抗値Ｒ４），９４０（抵抗値Ｒ４０）が直列に接続されている。
　抵抗器９０と抵抗器９１０との間には、抵抗器９１とスイッチ８１０とが並列に接続されている。抵抗器９１０と抵抗器９２０との間には、抵抗器９２とスイッチ８２０とが並列に接続されている。抵抗器９２０と抵抗器９３０との間には、抵抗器９３とスイッチ８３０とが並列に接続されている。抵抗器９３０と抵抗器９４０との間には、抵抗器９４とスイッチ８４０とが並列に接続されている。
　このような構成において、スイッチ８１０～８４０のすべてがＯＮ状態となると、アンプ９６の利得は、（Ｒ１０＋Ｒ２０＋Ｒ３０＋Ｒ４０）／Ｒ０に設定される。そして、抵抗選択回路２０２が、メモリ２０１に記憶された利得のデータに対応して、スイッチ８１０～８４０のＯＮ／ＯＦＦ状態を適宜選択することにより、アンプ９６の利得は、メモリ２０１に記憶された利得のデータに対応する利得となるように調整される。第１アンプ３１～第７アンプ６１の各々は、図１３に示したアンプ９６と同様の構成にされることにより、個別に利得の設定を調整することが可能となる。
　図１３に示したような構成により、第１アンプ３１～第７アンプ６１の利得を調整可能とすることにより、テストモードにおいて、実際の設置現場に対応した係数Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，Ｂn1，Ｂn2，Ｂn3，Ｂm1，Ｂm2，Ｂm3が求められた場合に、第１アンプ３１～第７アンプ６１の利得を、これらの係数を反映した値に変更する調整をすることができる。
　このように、テストモードにおいて、実際の設置現場に対応した係数Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，Ｂn1，Ｂn2，Ｂn3，Ｂm1，Ｂm2，Ｂm3が求められ、第１アンプ３１～第７アンプ６１の利得を、これらの係数を反映した値に変更する調整をすることにより、電流センサの実際の設置現場の状態に対応して、電流センサの検出値を示す電圧Ｖの検出精度をより高めることができる。
　なお、実施の形態５は、アンプ９６の利得を調整するための複数の抵抗器は、直列に接続された例を示した。しかし、これに限らず、アンプ９６の利得を調整するための複数の抵抗器は、並列に接続された構成のものを採用してもよい。
　また、実施の形態５によるアンプ９６の利得の調整は、実施の形態３による外部磁界を検出する外部磁界検出回路１１に含まれる第１アンプ３１～第７アンプ６１の利得を調整するために用いてもよい。
　［付記］
　次に、本開示による実施の形態の特徴をまとめて説明する。
　〈１〉バスバー（第２バスバー１１０ｂ）に流れる電流により生じる磁界を検出する少なくとも３つの磁界検出素子（第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３）と、
　前記少なくとも３つの磁界検出素子（第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３）から出力された磁界の検出信号に応じて、前記バスバーに流れる電流の検出信号を出力する電流検出回路（電流検出回路１０）とを備え、
　前記少なくとも３つの磁界検出素子（第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３）は、前記バスバー（第２バスバー１１０ｂ）に対する一の方向の距離が異なる位置に設けられ、各々の磁界検出素子が、前記バスバー（第２バスバー１１０ｂ）から生じる磁界に加え、前記バスバー以外の複数の外部磁界源（第１バスバー１１０ａ、第３バスバー１１０ｃ、または外部磁界７）から生じる磁界を検出し、
　前記電流検出回路（電流検出回路１０）は、前記少なくとも３つの磁界検出素子（第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３）から出力された磁界の検出信号に応じ、前記磁界の検出信号において、前記複数の外部磁界源から生じる磁界をキャンセルする補正をし、前記補正をした検出信号を前記バスバーに流れる電流の検出信号として出力する信号処理を行なう、電流センサ（第２電流センサ１００ｂ）。
　〈２〉前記電流検出回路（電流検出回路１０）は、前記少なくとも３つの磁界検出素子（第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３）から出力された磁界の検出信号の出力差に応じて、前記複数の外部磁界源（第１バスバー１１０ａ、第３バスバー１１０ｃ、または外部磁界７）から生じる磁界の大きさを特定し、特定した磁界の大きさに応じた値を前記磁界の検出信号の信号値から減じることにより、前記複数の外部磁界源（第１バスバー１１０ａ、第３バスバー１１０ｃ、または外部磁界７）から生じる磁界をキャンセルする補正をする、〈１〉に記載の電流センサ（第２電流センサ１００ｂ）。
　〈３〉前記電流検出回路（電流検出回路１０）は、前記複数の外部磁界源（第１バスバー１１０ａ、第３バスバー１１０ｃ、または外部磁界７）から生じる磁界をキャンセルする補正を含む信号処理をアナログ回路により行なう〈１〉または〈２〉に記載の電流センサ（第２電流センサ１００ｂ）。
　〈４〉前記アナログ回路に含まれる回路素子（第１アンプ３１～第７アンプ６１）のパラメータ（利得）を調整する調整回路（調整回路２００）をさらに備えた、〈３〉に記載の電流センサ（第２電流センサ１００ｂ）。
　〈５〉前記少なくとも３つの磁界検出素子（第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３）は、第１磁界検出素子（第１磁気検出素子２１）と、第２磁界検出素子（第２磁気検出素子２２）と、第３磁界検出素子（第３磁気検出素子２３）とを含み、
　前記電流検出回路（電流検出回路１０）は、
　　前記第１磁界検出素子の検出信号を増幅する第１アンプ（第１アンプ３１）と、
　　前記第２磁界検出素子の検出信号を増幅する第２アンプ（第２アンプ３２）と、
　　前記第３磁界検出素子の検出信号を増幅する第３アンプ（第３アンプ３３）と、
　　前記第２アンプの出力信号と前記第３アンプの出力信号との差を増幅する第４アンプ（第４アンプ４１）と、
　　前記第１アンプの出力信号と前記第３アンプの出力信号との差を増幅する第５アンプ（第５アンプ４２）と、
　　前記第５アンプの出力信号を増幅する第６アンプ（第６アンプ５１）と、
　　前記第４アンプの出力信号と前記第６アンプの出力信号との差を増幅する第７アンプ（第７アンプ６１）とを含み、
　前記第１アンプ（第１アンプ３１）、前記第２アンプ（第２アンプ３２）、前記第３アンプ（第３アンプ３３）、前記第４アンプ（第４アンプ４１）、および、前記第５アンプ（第５アンプ４２）により、第１外部磁界（第１バスバー１１０ａ）から生じる磁界をキャンセルする補正をし、
　前記第６アンプ（第６アンプ５１）および前記第７アンプ（第７アンプ６１）により、第２外部磁界（第３バスバー１１０ｃ、または外部磁界７）から生じる磁界をキャンセルする補正をする、〈１〉～〈４〉のいずれか１つに記載の電流センサ（第２電流センサ１００ｂ）。
　〈６〉前記少なくとも３つの磁界検出素子（第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３）から出力された検出信号に応じ、前記磁界の検出信号において、前記複数の外部磁界源（第１バスバー１１０ａ、第３バスバー１１０ｃ、または外部磁界７）のうち、いずれかの外部磁界源から生じる磁界、および、前記バスバー（第２バスバー１１０ｂ）から生じる磁界をキャンセルする補正をし、前記補正をした検出信号を前記いずれかの外部磁界源（第１バスバー１１０ａ、第３バスバー１１０ｃ、または外部磁界７）から生じる磁界の検出信号として出力する外部磁界検出回路（外部磁界検出回路１１）をさらに備える、〈１〉～〈５〉のいずれか１つに記載の電流センサ（第２電流センサ１００ｂ）。
　〈７〉前記外部磁界検出回路（外部磁界検出回路１１）は、前記少なくとも３つの磁界検出素子（第１磁気検出素子２１、第２磁気検出素子２２、第３磁気検出素子２３）から出力された磁界の検出信号の出力差に応じて、前記いずれかの外部磁界源（第１バスバー１１０ａ、第３バスバー１１０ｃ、または外部磁界７）から生じる磁界、および、前記バスバーから生じる磁界の大きさを特定し、特定した磁界の大きさに応じた値を前記磁界の検出信号の信号値から減じることにより、前記いずれかの外部磁界源（第１バスバー１１０ａ、第３バスバー１１０ｃ、または外部磁界７）から生じる磁界、および、前記バスバー（第２バスバー１１０ｂ）から生じる磁界をキャンセルする補正をする、〈６〉に記載の電流センサ（第２電流センサ１００ｂ）。
　〈８〉前記外部磁界検出回路（外部磁界検出回路１１）は、前記いずれかの外部磁界源（第１バスバー１１０ａ、第３バスバー１１０ｃ、または外部磁界７）から生じる磁界、および、前記バスバー（第２バスバー１１０ｂ）から生じる磁界をキャンセルする補正を含む信号処理をアナログ回路により行なう、〈７〉に記載の電流センサ（第２電流センサ１００ｂ）。
　〈９〉前記アナログ回路に含まれる回路素子（第１アンプ３１～第７アンプ６１）のパラメータ（利得）を調整する調整回路（調整回路２００）をさらに備えた、〈８〉に記載の電流センサ（第２電流センサ１００ｂ）。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　２１　第１磁気検出素子、２２　第２磁気検出素子、２３　第３磁気検出素子、１１０ａ　第１バスバー、１１０ｂ　第２バスバー、１１０ｃ　第３バスバー、１０　電流検出回路、１００ａ　第１電流センサ、１００ｂ　第２電流センサ、１００ｃ　第３電流センサ、２００　調整回路。

Claims (9)

  1. 　バスバーに流れる電流により生じる磁界を検出する少なくとも３つの磁界検出素子と、
    　前記少なくとも３つの磁界検出素子から出力された磁界の検出信号に応じて、前記バスバーに流れる電流の検出信号を出力する電流検出回路とを備え、
    　前記少なくとも３つの磁界検出素子は、前記バスバーに対する一の方向の距離が異なる位置に設けられ、各々の磁界検出素子が、前記バスバーから生じる磁界に加え、前記バスバー以外の複数の外部磁界源から生じる磁界を検出し、
    　前記電流検出回路は、前記少なくとも３つの磁界検出素子から出力された磁界の検出信号に応じ、前記磁界の検出信号において、前記複数の外部磁界源から生じる磁界をキャンセルする補正をし、前記補正をした検出信号を前記バスバーに流れる電流の検出信号として出力する信号処理を行なう、電流センサ。
  2. 　前記電流検出回路は、前記少なくとも３つの磁界検出素子から出力された磁界の検出信号の出力差に応じて、前記複数の外部磁界源から生じる磁界の大きさを特定し、特定した磁界の大きさに応じた値を前記磁界の検出信号の信号値から減じることにより、前記複数の外部磁界源から生じる磁界をキャンセルする補正をする、請求項１に記載の電流センサ。
  3. 　前記電流検出回路は、前記複数の外部磁界源から生じる磁界をキャンセルする補正を含む信号処理をアナログ回路により行なう、請求項１または請求項２に記載の電流センサ。
  4. 　前記アナログ回路に含まれる回路素子のパラメータを調整する調整回路をさらに備えた、請求項３に記載の電流センサ。
  5. 　前記少なくとも３つの磁界検出素子は、第１磁界検出素子と、第２磁界検出素子と、第３磁界検出素子とを含み、
    　前記電流検出回路は、
    　　前記第１磁界検出素子の検出信号を増幅する第１アンプと、
    　　前記第２磁界検出素子の検出信号を増幅する第２アンプと、
    　　前記第３磁界検出素子の検出信号を増幅する第３アンプと、
    　　前記第２アンプの出力信号と前記第３アンプの出力信号との差を増幅する第４アンプと、
    　　前記第１アンプの出力信号と前記第３アンプの出力信号との差を増幅する第５アンプと、
    　　前記第５アンプの出力信号を増幅する第６アンプと、
    　　前記第４アンプの出力信号と前記第６アンプの出力信号との差を増幅する第７アンプとを含み、
    　前記第１アンプ、前記第２アンプ、前記第３アンプ、前記第４アンプ、および、前記第５アンプにより、第１外部磁界から生じる磁界をキャンセルする補正をし、
    　前記第６アンプおよび前記第７アンプにより、第２外部磁界から生じる磁界をキャンセルする補正をする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電流センサ。
  6. 　前記少なくとも３つの磁界検出素子から出力された検出信号に応じ、前記磁界の検出信号において、前記複数の外部磁界源のうち、いずれかの外部磁界源から生じる磁界、および、前記バスバーから生じる磁界をキャンセルする補正をし、前記補正をした検出信号を前記いずれかの外部磁界源から生じる磁界の検出信号として出力する外部磁界検出回路をさらに備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電流センサ。
  7. 　前記外部磁界検出回路は、前記少なくとも３つの磁界検出素子から出力された磁界の検出信号の出力差に応じて、前記いずれかの外部磁界源から生じる磁界、および、前記バスバーから生じる磁界の大きさを特定し、特定した磁界の大きさに応じた値を前記磁界の検出信号の信号値から減じることにより、前記いずれかの外部磁界源から生じる磁界、および、前記バスバーから生じる磁界をキャンセルする補正をする、請求項６に記載の電流センサ。
  8. 　前記外部磁界検出回路は、前記いずれかの外部磁界源から生じる磁界、および、前記バスバーから生じる磁界をキャンセルする補正を含む信号処理をアナログ回路により行なう、請求項７に記載の電流センサ。
  9. 　前記アナログ回路に含まれる回路素子のパラメータを調整する調整回路をさらに備えた、請求項８に記載の電流センサ。
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