本發(fā)明涉及電流傳感器,特別是,涉及通過(guò)檢測(cè)與測(cè)定對(duì)象的電流相應(yīng)地產(chǎn)生的磁場(chǎng),從而對(duì)測(cè)定對(duì)象的電流的值進(jìn)行測(cè)定的電流傳感器。
背景技術(shù):
作為公開(kāi)了電流傳感器的結(jié)構(gòu)的在先文獻(xiàn),有日本特開(kāi)2010-2277號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)以及國(guó)際公開(kāi)第2011/155261號(hào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的電流傳感器中,針對(duì)u相、v相以及w相分別具備匯流條、絕緣基板、作為磁檢測(cè)元件的霍爾ic、以及磁屏蔽體。在磁屏蔽體中,由上側(cè)磁屏蔽構(gòu)件和下側(cè)磁屏蔽構(gòu)件構(gòu)成呈環(huán)狀包圍匯流條、絕緣基板以及霍爾ic的環(huán)狀包圍部,從而對(duì)外部磁場(chǎng)進(jìn)行磁屏蔽。在上側(cè)磁屏蔽構(gòu)件和下側(cè)磁屏蔽構(gòu)件之間形成有空隙。空隙的高度方向上的位置與匯流條的高度方向上的位置相同或者在其附近,且空隙位于與匯流條的側(cè)面對(duì)置的部分?;魻杋c配置在匯流條的中央部的上方。
專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載的電流傳感器是磁平衡式電流傳感器,其具備:磁阻元件,特性會(huì)根據(jù)來(lái)自被測(cè)定電流的感應(yīng)磁場(chǎng)而變化;反饋線圈,配置在磁阻元件的附近,并產(chǎn)生抵消感應(yīng)磁場(chǎng)的消除磁場(chǎng);磁屏蔽件,使感應(yīng)磁場(chǎng)衰減,并且增強(qiáng)消除磁場(chǎng);以及硬偏置層,設(shè)置在磁屏蔽件上,抑制磁屏蔽件的磁滯。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010-2277號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開(kāi)第2011/155261號(hào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
現(xiàn)有的電流傳感器在具有霍爾元件或磁阻元件等的磁傳感器檢測(cè)的磁通量密度與輸出電壓成比例的線性區(qū)域內(nèi)使用。即,現(xiàn)有的電流傳感器在對(duì)產(chǎn)生超過(guò)磁傳感器的線性區(qū)域的磁場(chǎng)的大電流進(jìn)行測(cè)定的情況下,測(cè)定誤差會(huì)增大,從而測(cè)定精度下降。
另一方面,在為了測(cè)定大電流而使用具備線性區(qū)域?qū)挼拇艂鞲衅鞯碾娏鱾鞲衅鞯那闆r下,因?yàn)榇艂鞲衅鞯撵`敏度低,所以小電流的測(cè)定精度會(huì)下降。
本發(fā)明是鑒于上述的問(wèn)題而完成的,其目的在于,提供一種在維持靈敏度的同時(shí)測(cè)定范圍寬的電流傳感器。
用于解決課題的技術(shù)方案
基于本發(fā)明的第一局面涉及的電流傳感器具備:一次導(dǎo)體,流過(guò)測(cè)定對(duì)象的電流;至少一個(gè)磁傳感器,檢測(cè)由流過(guò)一次導(dǎo)體的上述電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度;以及磁性體部,包圍一次導(dǎo)體以及磁傳感器的周?chē)4艂鞲衅髟谳敵鎏匦陨暇哂休敵鱿鄬?duì)于與上述電流的值成比例的假想輸出電壓低的測(cè)定電壓值的低輸出區(qū)域。磁性體部在磁化特性上具有在上述電流的絕對(duì)值為閾值以上的范圍導(dǎo)磁率下降的磁飽和區(qū)域。從處于磁飽和區(qū)域內(nèi)的狀態(tài)的磁性體部漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域內(nèi)的狀態(tài)的磁傳感器,從而磁傳感器的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
基于本發(fā)明的第二局面涉及的電流傳感器具備:一次導(dǎo)體,流過(guò)測(cè)定對(duì)象的電流;至少一個(gè)磁傳感器,檢測(cè)由流過(guò)一次導(dǎo)體的上述電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度;以及磁性體部,包圍一次導(dǎo)體以及磁傳感器的周?chē)?。磁性體部具有平板部,上述平板部沿著磁傳感器的檢測(cè)軸的方向延伸,并與磁傳感器隔開(kāi)間隔地與磁傳感器對(duì)置。從由于由上述電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而磁飽和的平板部漏出的磁場(chǎng)到達(dá)磁傳感器,從而磁傳感器的輸出電壓修正為接近與上述電流的值成比例的假想輸出電壓。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,磁性體部包括:第一磁性體部,具有平板部;以及第二磁性體部,位于與第一磁性體部分開(kāi)的位置。對(duì)于由上述電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),第一磁性體部比第二磁性體部先磁飽和。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,第二磁性體部設(shè)置有空隙,并具有由于該空隙而在周向上變得不連續(xù)的筒形狀。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,第二磁性體部具有經(jīng)全周相連的筒形狀。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,第二磁性體部包圍第一磁性體部的周?chē)?/p>
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,第一磁性體部位于第二磁性體部的上述空隙。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,第一磁性體部由至少一個(gè)第一磁性體構(gòu)件構(gòu)成。第二磁性體部由至少一個(gè)第二磁性體構(gòu)件構(gòu)成。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,第一磁性體構(gòu)件具有平板形狀。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,第一磁性體部由兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件構(gòu)成。磁傳感器位于兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件之間。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,一次導(dǎo)體具有平板形狀。磁傳感器設(shè)為能夠檢測(cè)與一次導(dǎo)體的厚度方向以及流過(guò)上述電流的方向這兩者正交的方向上的磁場(chǎng)。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,磁傳感器配置在一次導(dǎo)體的寬度方向上的中央部的、一次導(dǎo)體的厚度方向上的一側(cè)以及另一側(cè)中的至少一方。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,作為磁傳感器,具備第一磁傳感器和第二磁傳感器。第一磁傳感器和第二磁傳感器位于夾著一次導(dǎo)體而彼此對(duì)置的位置。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,還具備計(jì)算部,上述計(jì)算部對(duì)第一磁傳感器的檢測(cè)值和第二磁傳感器的檢測(cè)值進(jìn)行運(yùn)算,從而計(jì)算出上述電流的值。對(duì)于由流過(guò)一次導(dǎo)體的上述電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度,第一磁傳感器的檢測(cè)值的相位和第二磁傳感器的檢測(cè)值的相位為反相。計(jì)算部是減法器或差動(dòng)放大器。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中,還具備計(jì)算部,上述計(jì)算部對(duì)第一磁傳感器的檢測(cè)值和第二磁傳感器的檢測(cè)值進(jìn)行運(yùn)算,從而計(jì)算出上述電流的值。對(duì)于由流過(guò)一次導(dǎo)體的上述電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度,第一磁傳感器的檢測(cè)值的相位和第二磁傳感器的檢測(cè)值的相位為同相。計(jì)算部是加法器或加法放大器。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠在維持電流傳感器的靈敏度的同時(shí)擴(kuò)大測(cè)定范圍。
附圖說(shuō)明
圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的外觀的立體圖。
圖2是從箭頭ii方向?qū)D1的電流傳感器進(jìn)行觀察的側(cè)視圖。
圖3是從iii-iii線箭頭方向?qū)D2的電流傳感器進(jìn)行觀察的剖視圖。
圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的電路基板的外觀的立體圖。
圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖7是示出比較例1涉及的一次導(dǎo)體的橫截面形狀的剖視圖。
圖8是示出實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體的橫截面形狀的剖視圖。
圖9是示意性地示出在實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體的周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)的剖視圖。
圖10是示出位于比較例1和實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體的寬度方向上的中央部的正上方或正下方的基準(zhǔn)線上的、距一次導(dǎo)體的表面或背面的距離與一次導(dǎo)體的寬度方向(x軸方向)上的磁通量密度的關(guān)系的曲線圖。
圖11是示出現(xiàn)有的電流傳感器的輸出特性的曲線圖。
圖12是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器所包括的磁傳感器的輸出特性的曲線圖。
圖13是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器所包括的磁傳感器中的磁通量密度與輸出的誤差率的關(guān)系的曲線圖。
圖14是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器所包括的磁性體部的磁化特性的曲線圖。
圖15是示出僅配置了本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器所包括的第一磁性體部時(shí)的、磁傳感器的位置處的磁通量密度的誤差率與輸入電流的關(guān)系的曲線圖。
圖16是將電流傳感器的輸出的誤差率、磁傳感器的輸出的誤差率、以及在磁傳感器的位置處的磁通量密度的誤差率進(jìn)行重疊而示出的曲線圖。
圖17是示出磁性材料的相對(duì)導(dǎo)磁率與磁場(chǎng)的強(qiáng)度的關(guān)系的曲線圖。
圖18是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖19是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖20是示出在本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的電流傳感器中對(duì)一次導(dǎo)體裝配了印刷基板和磁性體構(gòu)件的狀態(tài)的剖視圖。
圖21是示出在本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的電流傳感器中對(duì)一次導(dǎo)體裝配印刷基板和磁性體構(gòu)件之前的狀態(tài)的剖視圖。
圖22是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖23是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的第一變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖24是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的第二變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖25是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的第三變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖26是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的第四變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖27是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖28是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6的第一變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖29是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6的第二變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖30是示出本發(fā)明的實(shí)施方式7涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖31是示出本發(fā)明的實(shí)施方式8涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖32是示出本發(fā)明的實(shí)施方式8涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式涉及的電流傳感器進(jìn)行說(shuō)明。在以下的實(shí)施方式的說(shuō)明中,對(duì)于圖中的相同或相當(dāng)部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記,并不再重復(fù)其說(shuō)明。
(實(shí)施方式1)
圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的外觀的立體圖。圖2是從箭頭ii方向?qū)D1的電流傳感器進(jìn)行觀察的側(cè)視圖。圖3是從iii-iii線箭頭方向?qū)D2的電流傳感器進(jìn)行觀察的剖視圖。圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的電路基板的外觀的立體圖。圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。在圖1~3中,將后面說(shuō)明的一次導(dǎo)體110的寬度方向設(shè)為x軸方向,將一次導(dǎo)體110的長(zhǎng)度方向設(shè)為y軸方向,將一次導(dǎo)體110的厚度方向設(shè)為z軸方向,從而進(jìn)行圖示。
如圖1~6所示,本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的電流傳感器100具備流過(guò)測(cè)定對(duì)象的電流的一次導(dǎo)體110和檢測(cè)由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度的兩個(gè)磁傳感器。兩個(gè)磁傳感器由第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b構(gòu)成。雖然在本實(shí)施方式中電流傳感器100具備兩個(gè)磁傳感器,但不限于此,只要具備至少一個(gè)磁傳感器即可。
進(jìn)而,電流傳感器100具備包圍一次導(dǎo)體110以及兩個(gè)磁傳感器的周?chē)牡谝淮判泽w部170和包圍第一磁性體部170的周?chē)牡诙判泽w部180。第一磁性體部170設(shè)置有空隙173,并具有由于空隙173而在周向上變得不連續(xù)的筒形狀。第一磁性體部170具有后面說(shuō)明的平板部。第二磁性體部180位于與第一磁性體部170分開(kāi)的位置。
在本實(shí)施方式中,第一磁性體部170由兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171、172構(gòu)成。但是,第一磁性體部170的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu),只要由至少一個(gè)第一磁性體構(gòu)件構(gòu)成即可。從流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流流過(guò)的方向(y軸方向)觀察,兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171、172成為在彼此的端部彼此之間設(shè)置有空隙173的矩形形狀,并包圍一次導(dǎo)體110以及兩個(gè)磁傳感器的周?chē)?。具體地,兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171、172相對(duì)于后面說(shuō)明的第一電路基板160a、第二電路基板160b以及被第一電路基板160a和第二電路基板160b夾著的部分的一次導(dǎo)體110隔開(kāi)間隔包圍其周?chē)?/p>
在本實(shí)施方式中,第二磁性體部180具有經(jīng)全周相連的筒形狀。第二磁性體部180由一個(gè)第二磁性體構(gòu)件構(gòu)成。但是,第二磁性體部180的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu),只要由至少一個(gè)第二磁性體構(gòu)件構(gòu)成即可。從流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流流過(guò)的方向(y軸方向)觀察,第二磁性體構(gòu)件成為矩形形狀,并相對(duì)于兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171、172隔開(kāi)間隔包圍其周?chē)?/p>
像后面說(shuō)明的那樣,對(duì)于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),第一磁性體部170比第二磁性體部180先磁飽和。
一次導(dǎo)體110、第一電路基板160a、第二電路基板160b、兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171、172以及第二磁性體構(gòu)件的各自的相對(duì)位置通過(guò)未圖示的殼體等維持。優(yōu)選為,殼體由聚苯硫醚等具有耐高溫性的工程塑料等形成。在通過(guò)螺釘將第一電路基板160a以及第二電路基板160b分別與殼體進(jìn)行緊固的情況下,優(yōu)選用由非磁性材料構(gòu)成的螺釘進(jìn)行緊固,使得不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的紊亂。
以下,對(duì)各結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在本實(shí)施方式中,一次導(dǎo)體110具有平板形狀。一次導(dǎo)體110具有從一次導(dǎo)體110的表面貫通至背面的一個(gè)貫通部。具體地,在一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部,設(shè)置有在俯視下為圓形的貫通孔110h。但是,未必一定在一次導(dǎo)體110設(shè)置有貫通部。電流在y軸方向上流過(guò)一次導(dǎo)體110。
在本實(shí)施方式中,一次導(dǎo)體110由銅構(gòu)成。但是,一次導(dǎo)體110的材料不限于此,也可以是銀、鋁等金屬或包括這些金屬的合金。一次導(dǎo)體110也可以實(shí)施表面處理。例如,也可以在一次導(dǎo)體110的表面設(shè)置有由鎳、錫、銀、銅等金屬或包括這些金屬的合金構(gòu)成的至少一層鍍層。
在本實(shí)施方式中,通過(guò)對(duì)薄板進(jìn)行沖壓加工,從而形成一次導(dǎo)體110。但是,一次導(dǎo)體110的形成方法不限于此,也可以通過(guò)切削、鍛造或鑄造等方法來(lái)形成一次導(dǎo)體110。
在本實(shí)施方式中,第一磁傳感器120a與第一運(yùn)算放大器140a以及第一無(wú)源元件150a一起安裝在第一印刷基板130a。第一磁傳感器120a配置在第一印刷基板130a的中央。第一磁傳感器120a、第一印刷基板130a、第一運(yùn)算放大器140a以及第一無(wú)源元件150a構(gòu)成第一電路基板160a。第一印刷基板130a包括由玻璃環(huán)氧樹(shù)脂或氧化鋁構(gòu)成的基板以及在基板上對(duì)銅箔等金屬箔進(jìn)行圖案化而形成的布線。在第一電路基板160a構(gòu)成有對(duì)來(lái)自第一磁傳感器120a的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算的運(yùn)算電路。
第二磁傳感器120b與第二運(yùn)算放大器140b以及第二無(wú)源元件150b一起安裝在第二印刷基板130b。第二磁傳感器120b配置在第二印刷基板130b的中央。第二磁傳感器120b、第二印刷基板130b、第二運(yùn)算放大器140b以及第二無(wú)源元件150b構(gòu)成了二電路基板160b。第二印刷基板130b包括由玻璃環(huán)氧樹(shù)脂或氧化鋁構(gòu)成的基板以及在基板上對(duì)銅箔等金屬箔進(jìn)行圖案化而形成的布線。在第二電路基板160b構(gòu)成有對(duì)來(lái)自第二磁傳感器120b的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算的運(yùn)算電路。
第一電路基板160a載置在一次導(dǎo)體110的表面上。第一磁傳感器120a將第一印刷基板130a夾在第一磁傳感器120a與一次導(dǎo)體110之間,并位于貫通孔110h的正上方。第二電路基板160b配置在一次導(dǎo)體110的背面上。第二磁傳感器120b將第二印刷基板130b夾在第二磁傳感器120b與一次導(dǎo)體110之間,并位于貫通孔110h的正下方。
即,第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b位于夾著一次導(dǎo)體110而彼此對(duì)置的位置。第一磁傳感器120a配置在一次導(dǎo)體110的寬度方向(x軸方向)上的中央部的、一次導(dǎo)體110的厚度方向(z軸方向)上的一側(cè)(上方側(cè))。第二磁傳感器120b配置在一次導(dǎo)體110的寬度方向(x軸方向)上的中央部的、一次導(dǎo)體110的厚度方向(z軸方向)上的另一側(cè)(下方側(cè))。
第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b各自的檢測(cè)軸的方向(磁敏方向)為一次導(dǎo)體110的寬度方向(x軸方向)。即,第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b分別設(shè)為能夠檢測(cè)與一次導(dǎo)體110的厚度方向(z軸方向)以及電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)這兩者正交的方向(x軸方向)上的磁場(chǎng)。
第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b分別具有如下的輸入輸出特性,即,在檢測(cè)到朝向檢測(cè)軸的一個(gè)方向的磁場(chǎng)的情況下,以正值進(jìn)行輸出,且在檢測(cè)到朝向與檢測(cè)軸的一個(gè)方向相反的方向的磁場(chǎng)的情況下,以負(fù)值進(jìn)行輸出。
第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b分別具有由四個(gè)amr(anisotropicmagnetoresistance:各向異性磁阻)元件構(gòu)成的惠斯登電橋型的電橋電路。另外,第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b各自也可以代替amr元件而具有g(shù)mr(giantmagnetoresistance:巨磁阻)、tmr(tunnelmagnetoresistance:穿隧磁阻)、bmr(balisticmagnetoresistance:直沖磁阻)、cmr(colossalmagnetoresistance:龐磁阻)等磁阻元件。此外,第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b各自也可以具有由兩個(gè)磁阻元件構(gòu)成的半電橋電路。除此以外,作為第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b,還能夠使用具有霍爾元件的磁傳感器、具有利用磁阻抗效應(yīng)的mi(magnetoimpedance:磁阻抗)元件的磁傳感器或者磁通量閘門(mén)型磁傳感器等。磁阻元件以及霍爾元件等磁元件可以進(jìn)行樹(shù)脂封裝,或者也可以用硅樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂等進(jìn)行澆注封裝。
第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b各自的amr元件包括螺旋柱(barberpole)型電極,從而具有奇函數(shù)輸入輸出特性。具體地,第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b的各自的amr元件包括螺旋柱型電極,從而被偏置為電流向給定的角度流過(guò)。第一磁傳感器120a的amr元件中的磁阻膜的磁化方向和第二磁傳感器120b的amr元件中的磁阻膜的磁化方向?yàn)橄嗤较?。由此,能夠減小由外部磁場(chǎng)的影響造成的輸出精度的下降。
如圖6所示,電流傳感器100具備計(jì)算部190,所述計(jì)算部190通過(guò)對(duì)第一磁傳感器120a的檢測(cè)值和第二磁傳感器120b的檢測(cè)值進(jìn)行運(yùn)算,從而計(jì)算出流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流的值。計(jì)算部190是差動(dòng)放大器。但是,計(jì)算部190也可以是減法器。
如圖1、3、4所示,從電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)觀察,兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171、172分別具有l(wèi)字形狀。兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171、172各自具有第一平板部171a、172a和與第一平板部171a、172a正交的第二平板部。兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171、172各自的第一平板部171a、172a與一次導(dǎo)體110位于彼此平行的位置。
即,第一磁性體構(gòu)件171的第一平板部171a沿著第一磁傳感器120a的檢測(cè)軸的方向(磁敏方向)延伸,并與第一磁傳感器120a隔開(kāi)間隔地與第一磁傳感器120a對(duì)置。第一磁性體構(gòu)件172的第一平板部172a沿著第二磁傳感器120b的檢測(cè)軸的方向(磁敏方向)延伸,并與第二磁傳感器120b隔開(kāi)間隔地與第二磁傳感器120b對(duì)置。
兩個(gè)空隙173分別在電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)上從第一磁性體部170的一端延伸至另一端。從電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)觀察,兩個(gè)空隙173分別位于第一磁性體構(gòu)件171、172所成的矩形形狀的對(duì)角。從電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)觀察,第一磁性體構(gòu)件171、172所成的矩形形狀的中心位置與一次導(dǎo)體110的貫通孔110h的位置重疊。
第一磁性體構(gòu)件171、172分別由pc坡莫合金構(gòu)成。第二磁性體構(gòu)件由pc坡莫合金構(gòu)成。pc坡莫合金是包含大約80%的ni成分且剩余部分主要為fe成分的合金。選定第一磁性體構(gòu)件171、172以及第二磁性體構(gòu)件各自的材料,使得對(duì)于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),第一磁性體部170比第二磁性體部180先磁飽和。作為第一磁性體構(gòu)件171、172以及第二磁性體構(gòu)件各自的材料,不限于上述材料,優(yōu)選軟鐵鋼、硅鋼、電磁鋼、pb坡莫合金、pc坡莫合金、鎳合金、鐵合金或鐵氧體等導(dǎo)磁率和飽和磁通量密度高的磁性體材料。另外,pb坡莫合金是包含大約45%的ni成分且剩余部分主要為fe成分的合金。
在本實(shí)施方式中,通過(guò)對(duì)薄板進(jìn)行沖壓加工,從而分別形成第一磁性體構(gòu)件171、172以及第二磁性體構(gòu)件。但是,第一磁性體構(gòu)件171、172以及第二磁性體構(gòu)件的各自的形成方法不限于此,也可以通過(guò)切削、鍛造或鑄造等方法分別形成第一磁性體構(gòu)件171、172以及第二磁性體構(gòu)件。
第一磁性體構(gòu)件171、172與第二磁性體構(gòu)件之間的間隙優(yōu)選用相對(duì)導(dǎo)磁率接近于1的材料填滿(mǎn)。具體地,優(yōu)選用樹(shù)脂、無(wú)機(jī)物、陶瓷、或它們的復(fù)合材料、或空氣等填滿(mǎn)上述間隙。在樹(shù)脂中,能夠使用聚苯硫醚樹(shù)脂、聚對(duì)苯二甲酸丁酯樹(shù)脂、液晶聚合物、聚酰胺類(lèi)樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、或者酚醛樹(shù)脂等。在無(wú)機(jī)物中,能夠使用玻璃等。在陶瓷中,能夠使用氧化鋁或塊滑石等。
在此,對(duì)于不具有貫通部的比較例1的一次導(dǎo)體110和設(shè)置有貫通孔110h的實(shí)施例1的一次導(dǎo)體110,對(duì)一次導(dǎo)體110的寬度方向(x軸方向)上的中央部的正上方或正下方的位置處的、距一次導(dǎo)體110的表面110s或背面110t的距離與磁通量密度的關(guān)系進(jìn)行了仿真分析,并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。
圖7是示出比較例1涉及的一次導(dǎo)體的橫截面形狀的剖視圖。圖8是示出實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體的橫截面形狀的剖視圖。如圖7、8所示,在比較例1以及實(shí)施例1中,一次導(dǎo)體110的橫截面的外形設(shè)為寬度30mm且厚度2.5mm。在實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部,設(shè)置有直徑為2mm的貫通孔110h。在比較例1和實(shí)施例1中,將流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流的值設(shè)為100a,并如圖7、8所示,通過(guò)仿真分析計(jì)算出位于一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正上方或正下方的基準(zhǔn)線1上的磁通量密度分布。另外,在比較例1和實(shí)施例1中,未配置第一磁性體構(gòu)件171、172以及第二磁性體構(gòu)件。
圖9是示意性地示出在實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體的周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)的剖視圖。在圖9中,在與圖8相同的剖視下進(jìn)行了圖示。圖10是示出位于比較例1和實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體的寬度方向上的中央部的正上方或正下方的基準(zhǔn)線上的、距一次導(dǎo)體的表面或背面的距離與一次導(dǎo)體的寬度方向(x軸方向)上的磁通量密度的關(guān)系的曲線圖。在圖10中,縱軸表示磁通量密度(mt),橫軸表示距一次導(dǎo)體110的表面110s或背面110t的距離(mm)。此外,在圖10中,用實(shí)線表示實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體110的數(shù)據(jù),以點(diǎn)線表示比較例1涉及的一次導(dǎo)體110的數(shù)據(jù)。
如圖9所示,根據(jù)所謂的右手定則,由流過(guò)位于貫通孔110h的左側(cè)的一次導(dǎo)體110的電流10產(chǎn)生磁場(chǎng)110e。同樣地,由流過(guò)位于貫通孔110h的右側(cè)的一次導(dǎo)體110的電流10產(chǎn)生磁場(chǎng)110e。
在位于一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正上方的基準(zhǔn)線1上,由流過(guò)位于貫通孔110h的左側(cè)的一次導(dǎo)體110的電流10產(chǎn)生的磁場(chǎng)110e造成的z軸方向上的磁通量密度lz與由流過(guò)位于貫通孔110h的右側(cè)的一次導(dǎo)體110的電流10產(chǎn)生的磁場(chǎng)110e造成的z軸方向上的磁通量密度rz互相抵消。另一方面,由流過(guò)位于貫通孔110h的左側(cè)的一次導(dǎo)體110的電流10產(chǎn)生的磁場(chǎng)110e造成的x軸方向上的磁通量密度lx與由流過(guò)位于貫通孔110h的右側(cè)的一次導(dǎo)體110的電流10產(chǎn)生的磁場(chǎng)110e造成的x軸方向上的磁通量密度rx互相疊加。
在位于一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正下方的基準(zhǔn)線1上,由流過(guò)位于貫通孔110h的左側(cè)的一次導(dǎo)體110的電流10產(chǎn)生的磁場(chǎng)110e造成的z軸方向上的磁通量密度lz與由流過(guò)位于貫通孔110h的右側(cè)的一次導(dǎo)體110的電流10產(chǎn)生的磁場(chǎng)110e造成的z軸方向上的磁通量密度rz互相抵消。另一方面,由流過(guò)位于貫通孔110h的左側(cè)的一次導(dǎo)體110的電流10產(chǎn)生的磁場(chǎng)110e造成的x軸方向上的磁通量密度lx與由流過(guò)位于貫通孔110h的右側(cè)的一次導(dǎo)體110的電流10產(chǎn)生的磁場(chǎng)110e造成的x軸方向上的磁通量密度rx互相疊加。
如圖10所示,位于比較例1涉及的一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正上方的基準(zhǔn)線1上的x軸方向上的磁通量密度,隨著距一次導(dǎo)體110的表面110s的距離增大而下降。另一方面,關(guān)于位于實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正上方的基準(zhǔn)線1上的x軸方向上的磁通量密度,直到距一次導(dǎo)體110的表面110s的距離達(dá)到4mm為止,隨著距離增大而增加,在距一次導(dǎo)體110的表面110s為4mm以上且10mm以下的位置,則大致恒定。
與距一次導(dǎo)體110的表面110s的距離無(wú)關(guān),位于實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正上方的基準(zhǔn)線1上的x軸方向上的磁通量密度比位于比較例涉及的一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正上方的基準(zhǔn)線1上的x軸方向上的磁通量密度低。這是因?yàn)?,在貫通?10h的部分沒(méi)有電流流過(guò)。
同樣地,位于比較例1涉及的一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正下方的基準(zhǔn)線1上的x軸方向上的磁通量密度,隨著距一次導(dǎo)體110的背面110t的距離增大而下降。另一方面,關(guān)于位于實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正下方的基準(zhǔn)線1上的x軸方向上的磁通量密度,直到距一次導(dǎo)體110的背面110t的距離達(dá)到4mm為止,隨著距離增大而增加,在距一次導(dǎo)體110的背面110t為4mm以上且10mm以下的位置,則大致恒定。
與距一次導(dǎo)體110的背面110t的距離無(wú)關(guān),位于實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正下方的基準(zhǔn)線1上的x軸方向上的磁通量密度比位于比較例涉及的一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正下方的基準(zhǔn)線1上的x軸方向上的磁通量密度低。這是因?yàn)?,在貫通?10h的部分沒(méi)有電流流過(guò)。
根據(jù)該仿真分析的結(jié)果可知,在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器100中,通過(guò)將第一磁傳感器120a配置在一次導(dǎo)體110的貫通孔110h的正上方的位置,從而能夠降低作用于第一磁傳感器120a的磁通量密度。因此,即使在大電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的情況下,也能夠抑制第一磁傳感器120a的磁阻元件的輸出飽和。
同樣地,通過(guò)將第二磁傳感器120b配置在一次導(dǎo)體110的貫通孔110h的正下方的位置,從而能夠降低作用于第二磁傳感器120b的磁通量密度。因此,即使在大電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的情況下,也能夠抑制第二磁傳感器120b的磁阻元件的輸出飽和。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器100中,不用依賴(lài)復(fù)雜的電路,能夠通過(guò)在一次導(dǎo)體110設(shè)置有貫通孔110h的簡(jiǎn)易的構(gòu)造降低作用于磁阻元件的磁通量密度。其結(jié)果是,能夠使電流傳感器100的輸入動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大,從而能夠通過(guò)電流傳感器100準(zhǔn)確地測(cè)定大電流。
此外,通過(guò)將第一磁傳感器120a配置在一次導(dǎo)體110的貫通孔110h的正上方的位置,并將第二磁傳感器120b配置在一次導(dǎo)體110的貫通孔110h的正下方的位置,從而能夠降低分別作用于第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的x軸方向以及z軸方向上的磁通量密度,因此能夠抑制分別施加在第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的磁場(chǎng)的強(qiáng)度產(chǎn)生偏差。其結(jié)果是,能夠通過(guò)電流傳感器100穩(wěn)定地測(cè)定被測(cè)定電流的大小。
如上所述,在位于實(shí)施例1涉及的一次導(dǎo)體110的寬度方向上的中央部的正上方或正下方的基準(zhǔn)線1上,距一次導(dǎo)體110的表面110s或背面110t為4mm以上10mm以下的位置是x軸方向上的磁通量密度大致恒定的魯棒(robust)區(qū)域。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器100中,第一磁傳感器120a將第一印刷基板130a夾在第一磁傳感器120a與一次導(dǎo)體110之間,且位于貫通孔110h的正上方,從而第一磁傳感器120a位于魯棒區(qū)域內(nèi)。即,適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一印刷基板130a的厚度,使得第一磁傳感器120a位于魯棒區(qū)域內(nèi)。
同樣地,在電流傳感器100中,第二磁傳感器120b將第二印刷基板130b夾在第二磁傳感器120b與一次導(dǎo)體110之間,且位于貫通孔110h的正下方,從而第二磁傳感器120b位于魯棒區(qū)域內(nèi)。即,適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第二印刷基板130b的厚度,使得第二磁傳感器120b位于魯棒區(qū)域內(nèi)。
通過(guò)使第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b分別位于魯棒區(qū)域內(nèi),從而能夠穩(wěn)定地抑制分別施加在第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的磁場(chǎng)的強(qiáng)度產(chǎn)生偏差。其結(jié)果是,能夠通過(guò)電流傳感器100更穩(wěn)定地測(cè)定被測(cè)定電流的大小。另外,在代替在一次導(dǎo)體110設(shè)置貫通孔110h而通過(guò)拉伸加工等設(shè)置了凹部的情況下,也同樣能夠形成魯棒區(qū)域。
在此,對(duì)現(xiàn)有的電流傳感器的輸出特性進(jìn)行說(shuō)明。圖11是示出現(xiàn)有的電流傳感器的輸出特性的曲線圖。在圖11中,縱軸表示輸出電壓v(v),橫軸表示輸入電流i(a)。此外,在圖11中,用雙點(diǎn)劃線表示對(duì)電流傳感器100的輸入電流的可測(cè)定范圍的輸出電壓進(jìn)行了直線近似的假想輸出電壓。具體地,假想輸出電壓是使用最小二乘法用一次函數(shù)對(duì)輸入電流值以及輸出電壓值進(jìn)行近似而求出的。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器100中,輸入電流的可測(cè)定范圍為±800a。在輸入電流的可測(cè)定范圍內(nèi),輸出電壓與假想輸出電壓之間的誤差收斂在允許范圍內(nèi)。輸出電壓與假想輸出電壓之間的誤差的允許范圍可根據(jù)電流傳感器所要求的測(cè)定精度而適當(dāng)?shù)貨Q定。如圖11所示,關(guān)于現(xiàn)有的電流傳感器,分別在輸入電流為+800a附近以及-800a附近,輸出電壓與假想輸出電壓之間的誤差增大并超過(guò)允許范圍。
在此,對(duì)電流傳感器的輸出的誤差率進(jìn)行定義。
將輸出電壓與假想輸出電壓之差相對(duì)于作為電流傳感器的輸入電流的可測(cè)定范圍的假想輸出電壓的最大值與最小值之間的間隔的滿(mǎn)刻度的比率,定義為電流傳感器的輸出的誤差率。
例如,如果設(shè)輸入電流的可測(cè)定范圍為±800a,且輸入電流為800a時(shí)的假想輸出電壓為2.0v,輸入電流為-800a時(shí)的假想輸出電壓為-2.0v,則滿(mǎn)刻度為4.0v。在輸入電流為600a時(shí)輸出電壓為1.48v且假想輸出電壓為1.5v的情況下,電流傳感器的輸出的誤差率為(1.48-1.5)/4.0×100=-0.5%。
像上述那樣定義的電流傳感器的輸出的誤差率由構(gòu)成電流傳感器的磁傳感器以及磁性體部的各自的特性所決定。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過(guò)實(shí)現(xiàn)磁傳感器的輸出特性與磁性體部的磁化特性的優(yōu)化組合,從而能夠降低電流傳感器的輸出的誤差率并且擴(kuò)大輸入電流的可測(cè)定范圍。
以下,對(duì)實(shí)現(xiàn)磁傳感器的輸出特性與磁性體部的磁化特性的優(yōu)化組合的具體的方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖12是示出本實(shí)施方式涉及的電流傳感器包括的磁傳感器的輸出特性的曲線圖。在圖12中,縱軸表示輸出電壓v(v),橫軸表示磁通量密度b(mt)。此外,在圖12中,用雙點(diǎn)劃線表示與電流傳感器100的輸入電流的可測(cè)定范圍對(duì)應(yīng)地對(duì)分別作用于第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的磁場(chǎng)的磁通量密度范圍的輸出電壓進(jìn)行了直線近似的假想輸出電壓。具體地,假想輸出電壓是使用最小二乘法用一次函數(shù)對(duì)磁通量密度以及輸出電壓值進(jìn)行近似而求出的。另外,在圖12中,示出了磁傳感器單體的輸出特性,不包含磁性體部對(duì)磁通量密度的影響。
在電流傳感器100的輸入電流為800a時(shí),分別作用于第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的磁場(chǎng)的磁通量密度為10mt,在電流傳感器100的輸入電流為-800a時(shí),分別作用于第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的磁場(chǎng)的磁通量密度為-10mt。
如圖12所示,在分別作用于第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的磁場(chǎng)的磁通量密度范圍,輸出電壓為三次曲線。即,第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b分別在輸出特性中具有輸出相對(duì)于與磁通量密度(輸入電流值)成比例的假想輸出電壓低的測(cè)定電壓值的低輸出區(qū)域t1。隨著磁通量密度從7mt增大至10mt,輸出電壓的絕對(duì)值的增加率減小,從而輸出電壓與假想輸出電壓的誤差擴(kuò)大。此外,隨著輸入電流值從-7mt減小至-10mt,輸出電壓的絕對(duì)值的增加率減小,從而輸出電壓與假想輸出電壓的誤差擴(kuò)大。
在此,對(duì)磁傳感器的輸出的誤差率進(jìn)行定義。
將輸出電壓與假想輸出電壓之差相對(duì)于作為與電流傳感器的輸入電流的可測(cè)定范圍對(duì)應(yīng)的磁通量密度范圍的假想輸出電壓的最大值與最小值之間的間隔的滿(mǎn)刻度的比率,定義為磁傳感器的輸出的誤差率。
例如,如果設(shè)與輸入電流的可測(cè)定范圍為±800a相對(duì)應(yīng)的磁通量密度范圍為±10mt,且磁通量密度為10mt時(shí)的假想輸出電壓為2.0v,磁通量密度為-10mt時(shí)的假想輸出電壓為-2.0v,則滿(mǎn)刻度為4.0v。在磁通量密度為8mt時(shí)輸出電壓為1.48v且假想輸出電壓為1.5v的情況下,電流傳感器的輸出的誤差率為(1.48-1.5)/4.0×100=-0.5%。
圖13是示出本實(shí)施方式涉及的電流傳感器包括的磁傳感器中的磁通量密度與輸出的誤差率的關(guān)系的曲線圖。在圖13中,縱軸表示輸出的誤差率(%fs),橫軸表示磁通量密度b(mt)。如圖13所示,在第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b各自中,磁通量密度為-7mt以下的范圍和7mt以上的范圍成為低輸出區(qū)域t1。
圖14是示出本實(shí)施方式涉及的電流傳感器包括的磁性體部的磁化特性的曲線圖。在圖14中,縱軸表示磁通量密度b(mt),橫軸表示輸入電流i(a)。此外,在圖14中,用雙點(diǎn)劃線表示在電流傳感器100的輸入電流的可測(cè)定范圍對(duì)作用于磁傳感器的位置的磁場(chǎng)的磁通量密度進(jìn)行了直線近似的假想磁通量密度。具體地,假想磁通量密度使用最小二乘法用一次函數(shù)對(duì)輸入電流值以及磁通量密度進(jìn)行近似而求出。另外,在圖14中,示出了在一次導(dǎo)體110的周?chē)鷥H配置有第一磁性體部170時(shí)作用于磁傳感器的位置的磁場(chǎng)的磁通量密度,不包括磁傳感器自身以及第二磁性體部180對(duì)磁通量密度的影響。
如圖14所示,在電流傳感器100的輸入電流的可測(cè)定范圍,作用于磁傳感器的位置的磁場(chǎng)的磁通量密度為三次曲線。即,第一磁性體部170在磁化特性中具有在流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流的絕對(duì)值為作為閾值的600a以上的范圍導(dǎo)磁率下降的磁飽和區(qū)域t2。隨著輸入電流值從600a增大至800a,磁通量密度的絕對(duì)值的增加率增大。此外,隨著輸入電流值從-600a減小至-800a,磁通量密度的絕對(duì)值的增加率增大。
在此,對(duì)在一次導(dǎo)體110的周?chē)鷥H配置有磁性體部時(shí)的磁傳感器的位置處的磁通量密度的誤差率進(jìn)行定義。
將磁通量密度與假想磁通量密度之差相對(duì)于作為電流傳感器的輸入電流的可測(cè)定范圍的假想磁通量密度的最大值與最小值之間的間隔的滿(mǎn)刻度的比率,定義為磁傳感器的位置處的磁通量密度的誤差率。
例如,如果設(shè)輸入電流的可測(cè)定范圍為±800a,且輸入電流為800a時(shí)的假想磁通量密度為20mt,輸入電流為-800a時(shí)的假想磁通量密度為-20mt,則滿(mǎn)刻度為40mt。在輸入電流為750a時(shí)磁通量密度為20.5mt且假想磁通量密度為19.5mt的情況下,電流傳感器的輸出的誤差率為(20.5-19.5)/40×100=2.5%。
圖15是示出僅配置有本實(shí)施方式涉及的電流傳感器包括的第一磁性體部時(shí)的磁傳感器的位置處的磁通量密度的誤差率與輸入電流的關(guān)系的曲線圖。在圖15中,縱軸表示磁通量密度的誤差率(%fs),橫軸表示輸入電流i(a)。如圖15所示,輸入電流值為-600a以下的范圍和600a以上的范圍成為磁飽和區(qū)域t2。
圖16是重疊示出電流傳感器的輸出的誤差率、磁傳感器的輸出的誤差率、以及磁傳感器的位置處的磁通量密度的誤差率的曲線圖。在圖16中,縱軸表示磁通量密度的誤差率(%fs),橫軸表示輸入電流i(a)。此外,在圖16中,用實(shí)線表示電流傳感器的輸出的誤差率,用點(diǎn)線表示磁傳感器的輸出的誤差率,用單點(diǎn)劃線表示磁傳感器的位置處的磁通量密度的誤差率。
如圖16所示,在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器100中,通過(guò)使磁傳感器的低輸出區(qū)域t1與第一磁性體部170的磁飽和區(qū)域t2重疊,從而在輸入電流的可測(cè)定范圍內(nèi)將電流傳感器100的輸出的誤差率降低至±1.0%以?xún)?nèi)。在本實(shí)施方式中,將±1.0%以?xún)?nèi)的誤差率設(shè)為允許范圍。
從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部170漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的磁傳感器,從而磁傳感器的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
具體地,在處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的磁傳感器中,伴隨著磁通量密度的增加(輸入電流值的增加)的輸出電壓的絕對(duì)值的增加率減小。另一方面,在從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部170漏出的磁場(chǎng)中,伴隨著輸入電流值的增加的磁通量密度的絕對(duì)值的增加率增大。通過(guò)對(duì)該狀態(tài)的磁傳感器和第一磁性體部170進(jìn)行組合,從而對(duì)磁傳感器的輸出電壓進(jìn)行修正而使其接近假想輸出電壓。
在本實(shí)施方式中,從由于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而磁飽和的平板部漏出的磁場(chǎng)到達(dá)磁傳感器,從而磁傳感器的輸出電壓修正為接近與流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流的值成比例的假想輸出電壓。
具體地,從由于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而磁飽和的第一磁性體構(gòu)件171的第一平板部171a漏出的磁場(chǎng)到達(dá)第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出電壓修正為接近與流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流的值成比例的假想輸出電壓。
同樣地,從由于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而磁飽和的第一磁性體構(gòu)件172的第一平板部172a漏出的磁場(chǎng)到達(dá)第二磁傳感器120b,從而第二磁傳感器120b的輸出電壓修正為接近與流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流的值成比例的假想輸出電壓。
如上所述,通過(guò)在電流傳感器100的輸入電流的可測(cè)定范圍將磁傳感器的輸出電壓修正為接近假想輸出電壓,從而能夠降低電流傳感器100的輸出的誤差率,并且能夠擴(kuò)大輸入電流的可測(cè)定范圍。例如,能夠?qū)㈦娏鱾鞲衅?00的輸出的誤差率降低到±1.0%以?xún)?nèi),并且能夠?qū)⑤斎腚娏鞯目蓽y(cè)定范圍擴(kuò)大至±800a。
為了實(shí)現(xiàn)磁傳感器的輸出特性與磁性體部的磁化特性的優(yōu)化組合,配合磁傳感器的輸出特性適當(dāng)?shù)卦O(shè)定磁性體部的磁化特性。作為決定磁性體部的磁化特性的因素,有構(gòu)成磁性體部的材料的飽和磁通量密度、導(dǎo)磁率、以及磁性體部的形狀。作為磁性體部的形狀的因素,有磁性體構(gòu)件的厚度、寬度和長(zhǎng)度、以及空隙的大小和位置等。
通過(guò)在第一磁性體部170上設(shè)置空隙173,從而利用由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)增加相對(duì)于在第一磁性體部170內(nèi)環(huán)繞的磁通量的磁阻。其結(jié)果是,與未設(shè)置空隙173的情況相比較,能夠增大第一磁性體構(gòu)件171、172由于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而磁飽和時(shí)的輸入電流的絕對(duì)值。
通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定這些因素,從而能夠調(diào)整磁傳感器的低輸出區(qū)域t1與第一磁性體部170的磁飽和區(qū)域t2重疊的范圍,從而能夠適當(dāng)?shù)匦拚娏鱾鞲衅?00的輸出。其結(jié)果是,能夠得到在維持靈敏度的同時(shí)測(cè)定范圍寬的電流傳感器100。
以下,對(duì)本實(shí)施方式涉及的電流傳感器100具備的運(yùn)算電路進(jìn)行說(shuō)明。如圖9所示,作用于第一磁傳感器120a的x軸方向上的磁通量的方向與作用于第二磁傳感器120b的x軸方向磁通量的方向相反,因此,關(guān)于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度,第一磁傳感器120a的檢測(cè)值的相位與第二磁傳感器120b的檢測(cè)值的相位為反相。
因此,如果將第一磁傳感器120a檢測(cè)的磁場(chǎng)的強(qiáng)度設(shè)為正值,則第二磁傳感器120b檢測(cè)的磁場(chǎng)的強(qiáng)度為負(fù)值。第一磁傳感器120a的檢測(cè)值和第二磁傳感器120b的檢測(cè)值發(fā)送到計(jì)算部190。
計(jì)算部190從第一磁傳感器120a的檢測(cè)值減去第二磁傳感器120b的檢測(cè)值。其結(jié)果是,第一磁傳感器120a的檢測(cè)值的絕對(duì)值和第二磁傳感器120b的檢測(cè)值的絕對(duì)值相加。根據(jù)該相加結(jié)果,計(jì)算出流過(guò)了一次導(dǎo)體110的電流的值。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器100中,一次導(dǎo)體110、第一印刷基板130a、以及第二印刷基板130b位于第一磁傳感器120a與第二磁傳感器120b之間,因此外部磁場(chǎng)源在物理上無(wú)法位于第一磁傳感器120a與第二磁傳感器120b之間。
因此,從外部磁場(chǎng)源施加到第一磁傳感器120a的磁場(chǎng)中的檢測(cè)軸的方向上的磁場(chǎng)分量的方向與從外部磁場(chǎng)源施加到第二磁傳感器120b的磁場(chǎng)中的檢測(cè)軸的方向上的磁場(chǎng)分量的方向成為相同的方向。因此,如果將第一磁傳感器120a檢測(cè)的外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度設(shè)為正值,則第二磁傳感器120b檢測(cè)的外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度也為正值。
其結(jié)果是,通過(guò)計(jì)算部190從第一磁傳感器120a的檢測(cè)值減去第二磁傳感器120b的檢測(cè)值,從而第一磁傳感器120a的檢測(cè)值的絕對(duì)值與第二磁傳感器120b的檢測(cè)值的絕對(duì)值相減。由此,基本檢測(cè)不到來(lái)自外部磁場(chǎng)源的磁場(chǎng)。即,可降低外部磁場(chǎng)的影響。
作為本實(shí)施方式的變形例,也可以在第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b中將檢測(cè)值為正的檢測(cè)軸的方向設(shè)為彼此相反方向(相反180°)。在該情況下,如果將第一磁傳感器120a檢測(cè)的外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度設(shè)為正值,則第二磁傳感器120b檢測(cè)的外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度為負(fù)值。
另一方面,關(guān)于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度,第一磁傳感器120a的檢測(cè)值的相位與第二磁傳感器120b的檢測(cè)值的相位為同相。
在本變形例中,作為計(jì)算部190,代替差動(dòng)放大器而使用加法器或加法放大器。關(guān)于外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度,通過(guò)利用加法器或加法放大器將第一磁傳感器120a的檢測(cè)值和第二磁傳感器120b的檢測(cè)值相加,從而第一磁傳感器120a的檢測(cè)值的絕對(duì)值與第二磁傳感器120b的檢測(cè)值的絕對(duì)值相減。由此,基本檢測(cè)不到來(lái)自外部磁場(chǎng)源的磁場(chǎng)。即,可降低外部磁場(chǎng)的影響。
另一方面,關(guān)于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度,通過(guò)利用加法器或加法放大器將第一磁傳感器120a的檢測(cè)值和第二磁傳感器120b的檢測(cè)值相加,從而第一磁傳感器120a的檢測(cè)值的絕對(duì)值和第二磁傳感器120b的檢測(cè)值的絕對(duì)值相加。根據(jù)該相加結(jié)果,計(jì)算出流過(guò)了一次導(dǎo)體110的電流的值。
像這樣,也可以第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b的輸入輸出特性設(shè)為彼此相反的極性,并且代替差動(dòng)放大器而使用加法器或加法放大器作為計(jì)算部。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器100中,如上所述,第一磁性體構(gòu)件171、172分別由pc坡莫合金構(gòu)成,第二磁性體構(gòu)件由pc坡莫合金構(gòu)成。圖17是示出磁性材料的相對(duì)導(dǎo)磁率與磁場(chǎng)的強(qiáng)度的關(guān)系的曲線圖。在圖17中,縱軸表示磁性材料的相對(duì)導(dǎo)磁率,橫軸表示磁場(chǎng)的強(qiáng)度。磁性材料的導(dǎo)磁率越高,磁性材料作為磁屏蔽件的效果越大。如圖17所示,在磁場(chǎng)的強(qiáng)度為1.0(oe)左右時(shí),pc坡莫合金的相對(duì)導(dǎo)磁率下降至與軟鐵鋼以及電磁鋼相同的程度。因此,來(lái)自外部磁場(chǎng)源的磁場(chǎng)基本不會(huì)被上述的計(jì)算部190檢測(cè)到,從而與外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度無(wú)關(guān),能夠降低外部磁場(chǎng)的影響。
如圖1、圖3所示,在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器100中,第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的周?chē)謩e被第一磁性體部170以及第二磁性體部180雙重包圍,因此能夠可靠地抑制作為誤差主要原因的外部磁場(chǎng)分別到達(dá)第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b。其結(jié)果是,能夠使第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b各自不會(huì)感測(cè)到無(wú)用的外部磁場(chǎng)。即,第一磁性體部170以及第二磁性體部180分別作為磁屏蔽件發(fā)揮功能。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器100中,第二磁性體部180具有經(jīng)全周相連的筒形狀,從而在第二磁性體部180的周向上不存在成為外部磁場(chǎng)的侵入通路的空隙。因此,能夠更可靠地抑制作為誤差主要原因的外部磁場(chǎng)分別到達(dá)第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b。
此外,在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器100中,通過(guò)使第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b分別位于魯棒區(qū)域內(nèi),從而電流傳感器100的組裝并不要求高精度,因此能夠容易地制造電流傳感器100。
以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的電流傳感器進(jìn)行說(shuō)明。另外,實(shí)施方式2涉及的電流傳感器200與實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的不同點(diǎn)僅在于,在第二磁性體部設(shè)置有空隙,因此對(duì)于其它結(jié)構(gòu)將不再重復(fù)說(shuō)明。
(實(shí)施方式2)
圖18是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖18中,用從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。
如圖18所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的電流傳感器200中,第二磁性體部280設(shè)置有空隙273,所述第二磁性體部280具有由于空隙273而在周向上變得不連續(xù)的筒形狀。在本實(shí)施方式中,第二磁性體部280由兩個(gè)第二磁性體構(gòu)件281、282構(gòu)成。從流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流流過(guò)的方向(y軸方向)觀察,兩個(gè)第二磁性體構(gòu)件281、282構(gòu)成在互相的端部彼此之間設(shè)置有空隙273的矩形形狀,并相對(duì)于兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171、172隔開(kāi)間隔包圍其周?chē)?/p>
如圖18所示,從電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)觀察,第二磁性體構(gòu)件281、282分別具有l(wèi)字形狀。第二磁性體部280的空隙273位于第一磁性體構(gòu)件171、172各自的角部171r、172r的外側(cè)。
第二磁性體構(gòu)件281、282分別具有第三平板部和與第三平板部正交的第四平板部。第二磁性體構(gòu)件281、282各自的第三平板部與一次導(dǎo)體110位于互相平行的位置。第二磁性體構(gòu)件281的第三平板部和第一磁性體構(gòu)件172的第一平板部互相隔開(kāi)間隔位于平行的位置。第二磁性體構(gòu)件282的第三平板部和第一磁性體構(gòu)件171的第一平板部互相隔開(kāi)間隔位于平行的位置。
第二磁性體構(gòu)件281的第四平板部和第一磁性體構(gòu)件171的第二平板部互相隔開(kāi)間隔位于平行的位置。第二磁性體構(gòu)件282的第四平板部和第一磁性體構(gòu)件172的第二平板部互相隔開(kāi)間隔位于平行的位置。
兩個(gè)空隙273分別在電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)上從第二磁性體部280的一端延伸至另一端。從流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流流過(guò)的方向(y軸方向)觀察,兩個(gè)空隙273分別位于第二磁性體構(gòu)件281、282構(gòu)成的矩形形狀的對(duì)角。從流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流流過(guò)的方向(y軸方向)觀察,第二磁性體構(gòu)件281、282構(gòu)成的矩形形狀的中心位置與一次導(dǎo)體110的貫通孔110h的位置重疊。
雖然第二磁性體構(gòu)件281、282分別由pc坡莫合金構(gòu)成,但是第二磁性體構(gòu)件281、282各自的材料不限于pc坡莫合金,優(yōu)選為軟鐵鋼、硅鋼、電磁鋼、pb坡莫合金、鎳合金、鐵合金或鐵氧體等導(dǎo)磁率以及飽和磁通量密度高的磁性體材料。
在本實(shí)施方式中,通過(guò)對(duì)薄板進(jìn)行沖壓加工,從而分別形成第二磁性體構(gòu)件281、282。但是,第二磁性體構(gòu)件281、282各自的形成方法不限于此,也可以通過(guò)切削、鍛造或鑄造等方法分別形成第二磁性體構(gòu)件281、282。
如圖18所示,在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器200中,第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的周?chē)謩e被第一磁性體部170以及第二磁性體部280雙重包圍,因此能夠抑制作為誤差主要原因的外部磁場(chǎng)分別到達(dá)第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b。其結(jié)果是,能夠使第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b各自不會(huì)感測(cè)到無(wú)用的外部磁場(chǎng)。即,第一磁性體部170以及第二磁性體部280分別作為磁屏蔽件發(fā)揮功能。
此外,第二磁性體部280的空隙273位于第一磁性體構(gòu)件171、172各自的角部171r、172r的外側(cè),因此能夠通過(guò)第一磁性體部170以及第二磁性體部280大致完全地包圍第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的周?chē)?。因此,能夠可靠地抑制作為誤差主要原因的外部磁場(chǎng)分別到達(dá)第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器200中,通過(guò)在第二磁性體部280設(shè)置空隙273,從而利用由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)或外部磁場(chǎng)來(lái)增加相對(duì)于在第二磁性體部280內(nèi)環(huán)繞的磁通量的磁阻。其結(jié)果是,能夠抑制第二磁性體構(gòu)件281、282由于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)或外部磁場(chǎng)而磁飽和。由此,能夠維持第二磁性體部280的作為磁屏蔽件的功能,因此能夠抑制外部磁場(chǎng)分別到達(dá)第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器200中,也能夠在降低電流傳感器200的輸出的誤差率的同時(shí)擴(kuò)大輸入電流的可測(cè)定范圍。即,能夠得到在維持靈敏度的同時(shí)測(cè)定范圍寬的電流傳感器200。
以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的電流傳感器進(jìn)行說(shuō)明。另外,實(shí)施方式3涉及的電流傳感器300與實(shí)施方式2涉及的電流傳感器的不同點(diǎn)僅在于,在一個(gè)印刷基板安裝有兩個(gè)磁傳感器,因此對(duì)于其它結(jié)構(gòu)將不再重復(fù)說(shuō)明。
(實(shí)施方式3)
圖19是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖19中,用從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。如圖19所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的電流傳感器300中,印刷基板330c以將一次導(dǎo)體110插入到貫通孔330h的狀態(tài)被保持。即,印刷基板330c位于與一次導(dǎo)體110垂直的位置。
第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b與差動(dòng)放大器以及無(wú)源元件一起安裝在印刷基板330c。另外,在圖19中,差動(dòng)放大器以及無(wú)源元件并未圖示。差動(dòng)放大器以及無(wú)源元件也可以安裝在與安裝有第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的印刷基板330c不同的印刷基板。
第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b夾著貫通孔330h位于互相相反側(cè)。第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b分別位于相對(duì)于貫通孔330h隔開(kāi)間隔的位置。在一次導(dǎo)體110插入到印刷基板330c的貫通孔330h的狀態(tài)下,第一磁傳感器120a位于貫通孔330h的正上方,第二磁傳感器120b位于貫通孔330h的正下方。即,第一磁傳感器120a和第二磁傳感器120b夾著一次導(dǎo)體110位于互相相反側(cè)。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器300中,第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b分別位于魯棒區(qū)域內(nèi)。即,適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b各自與貫通孔330h的間隔,使得第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b位于魯棒區(qū)域內(nèi)。
第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b各自的檢測(cè)軸的方向(磁敏方向)是一次導(dǎo)體110的寬度方向(x軸方向)。在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器300中,也能夠降低分別作用于第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的x軸方向、y軸方向以及z軸方向上的磁通量密度,因此能夠抑制施加到第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的磁場(chǎng)的強(qiáng)度產(chǎn)生偏差。其結(jié)果是,通過(guò)電流傳感器300能夠穩(wěn)定地測(cè)定被測(cè)定電流的大小。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器300中,也能夠在降低電流傳感器300的輸出的誤差率的同時(shí)擴(kuò)大輸入電流的可測(cè)定范圍。即,能夠得到在維持靈敏度的同時(shí)測(cè)定范圍寬的電流傳感器300。
以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的電流傳感器進(jìn)行說(shuō)明。另外,實(shí)施方式4涉及的電流傳感器400與實(shí)施方式3涉及的電流傳感器的不同點(diǎn)僅在于,印刷基板以及磁性體構(gòu)件構(gòu)成為能夠相對(duì)于一次導(dǎo)體進(jìn)行拆裝,因此對(duì)于其它結(jié)構(gòu)將不再重復(fù)說(shuō)明。
(實(shí)施方式4)
圖20是示出在本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的電流傳感器中對(duì)一次導(dǎo)體裝配了印刷基板以及磁性體構(gòu)件的狀態(tài)的剖視圖。圖21是示出在本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的電流傳感器中對(duì)一次導(dǎo)體裝配印刷基板以及磁性體構(gòu)件之前的狀態(tài)的剖視圖。在圖20、圖21中,用從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。
如圖20、圖21所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的電流傳感器400中,第一磁性體構(gòu)件171、第二磁性體構(gòu)件281以及印刷基板430c通過(guò)由樹(shù)脂或粘合劑等構(gòu)成的第一接合構(gòu)件491互相接合而成為一體。第一磁性體構(gòu)件172以及第二磁性體構(gòu)件282通過(guò)由樹(shù)脂或粘合劑等構(gòu)成的第二接合構(gòu)件492互相接合而成為一體。
具體地,印刷基板430c的周面和第一磁性體構(gòu)件171的內(nèi)表面通過(guò)第一接合構(gòu)件491而互相接合。互相對(duì)置的、第一磁性體構(gòu)件171的第二平板部的外表面和第二磁性體構(gòu)件281的第四平板部的內(nèi)表面通過(guò)第一接合構(gòu)件491而互相接合?;ハ鄬?duì)置的、第一磁性體構(gòu)件172的第二平板部的外表面和第二磁性體構(gòu)件282的第四平板部的內(nèi)表面通過(guò)第二接合構(gòu)件492而互相接合。在第一接合構(gòu)件491以及第二接合構(gòu)件492分別由樹(shù)脂構(gòu)成的情況下,上述的構(gòu)件彼此通過(guò)熱熔敷進(jìn)行接合。
從印刷基板430c的周面中的、未被第一磁性體構(gòu)件171以及第二磁性體構(gòu)件281包圍的端面?zhèn)瘸蛳喾磦?cè)的端面設(shè)置有貫通槽430h。在印刷基板430c與第二磁性體構(gòu)件281的第三平板部之間,設(shè)置有可插入第一磁性體構(gòu)件172的第一平板部的間隙。
在對(duì)一次導(dǎo)體110裝配印刷基板430c、第一磁性體構(gòu)件171、172以及第二磁性體構(gòu)件281、282時(shí),使印刷基板430c、第一磁性體構(gòu)件171以及第二磁性體構(gòu)件281相對(duì)于一次導(dǎo)體110在箭頭41所示的方向上接近,使得一次導(dǎo)體110插入到印刷基板430c的貫通槽430h。此外,使第一磁性體構(gòu)件172以及第二磁性體構(gòu)件282相對(duì)于一次導(dǎo)體110在箭頭42所示的方向上接近,使得第一磁性體構(gòu)件172的第一平板部插入到印刷基板430c與第二磁性體構(gòu)件281的第三平板部之間的間隙。
如圖20所示,在對(duì)一次導(dǎo)體110裝配了印刷基板430c以及磁性體構(gòu)件的狀態(tài)下,印刷基板430c以將一次導(dǎo)體110插入到貫通槽430h的狀態(tài)被保持。即,印刷基板430c位于與一次導(dǎo)體110垂直的位置。
在本實(shí)施方式中,兩個(gè)空隙173以及兩個(gè)空隙273分別被第一接合構(gòu)件491以及第二接合構(gòu)件492中的至少一方所填補(bǔ)。在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器400中,印刷基板430c以及磁性體構(gòu)件構(gòu)成為能夠相對(duì)于一次導(dǎo)體110進(jìn)行拆裝,因此電流傳感器400的組裝以及分解容易。
此外,第二磁性體部280的空隙273位于第一磁性體構(gòu)件171、172各自的角部171r、172r的外側(cè),從而能夠通過(guò)第一磁性體部170以及第二磁性體部280大致完全地包圍第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b的周?chē)R虼?,能夠可靠地抑制作為誤差主要原因的外部磁場(chǎng)分別到達(dá)第一磁傳感器120a以及第二磁傳感器120b。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器400中,也能夠在降低電流傳感器400的輸出的誤差率的同時(shí)擴(kuò)大輸入電流的可測(cè)定范圍。即,能夠得到在維持靈敏度的同時(shí)測(cè)定范圍寬的電流傳感器400。
以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的電流傳感器進(jìn)行說(shuō)明。另外,實(shí)施方式5涉及的電流傳感器500與實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的不同點(diǎn)主要在于,第一磁性體部的結(jié)構(gòu)以及只配置有一個(gè)磁傳感器,因此對(duì)于其它結(jié)構(gòu)將不再重復(fù)說(shuō)明。
(實(shí)施方式5)
圖22是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖22中,用從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。此外,在圖22中,只圖示了電路基板中的第一磁傳感器120a。
如圖22所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的電流傳感器500中,作為磁傳感器僅具備一個(gè)第一磁傳感器120a。第一磁傳感器120a位于一次導(dǎo)體110的正上方。另外,在本實(shí)施方式中,在一次導(dǎo)體110并未設(shè)置貫通部。
此外,在電流傳感器500中,作為第一磁性體部570僅具備一個(gè)具有平板形狀的第一磁性體構(gòu)件。第一磁性體部570在一次導(dǎo)體110與第一磁傳感器120a之間位于分別相對(duì)于它們隔開(kāi)間隔的位置。第一磁性體部570和一次導(dǎo)體110位于互相平行的位置。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器500中,也能夠通過(guò)使從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部570漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
因此,能夠在降低電流傳感器500的輸出的誤差率的同時(shí)擴(kuò)大輸入電流的可測(cè)定范圍。即,能夠得到在維持靈敏度的同時(shí)測(cè)定范圍寬的電流傳感器500。
另外,第一磁性體部570的位置不限于上述位置。以下,對(duì)本實(shí)施方式涉及的電流傳感器500的第一變形例進(jìn)行說(shuō)明。
圖23是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的第一變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖23中,用從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。
如圖23所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式5的第一變形例涉及的電流傳感器500a中,第一磁性體部570在第一磁傳感器120a與第二磁性體部180之間位于分別相對(duì)于它們隔開(kāi)間隔的位置。
在本變形例涉及的電流傳感器500a中,也能夠通過(guò)使從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部570漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
進(jìn)而,第一磁性體部570也可以由具有平板形狀的兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件構(gòu)成。以下,對(duì)本實(shí)施方式涉及的電流傳感器500的第二變形例進(jìn)行說(shuō)明。
圖24是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的第二變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖24中,用從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。
如圖24所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式5的第二變形例涉及的電流傳感器500b中,第一磁性體部570由具有平板形狀的兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件構(gòu)成。
兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件中的一個(gè)在一次導(dǎo)體110與第一磁傳感器120a之間位于分別相對(duì)于它們隔開(kāi)間隔的位置。兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件中的另一個(gè)在第一磁傳感器120a與第二磁性體部180之間位于分別相對(duì)于它們隔開(kāi)間隔的位置。即,第一磁傳感器120a位于兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件之間。
在本變形例涉及的電流傳感器500b中,也能夠通過(guò)使從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部570漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
此外,第一磁性體構(gòu)件和一次導(dǎo)體110也可以位于互相垂直的位置。以下,對(duì)本實(shí)施方式涉及的電流傳感器500的第三變形例進(jìn)行說(shuō)明。
圖25是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的第三變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖25中,用從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。
如圖25所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式5的第三變形例涉及的電流傳感器500c中,第一磁性體部570在一次導(dǎo)體110與第二磁性體部180之間位于分別相對(duì)于它們隔開(kāi)間隔的位置。
第一磁性體部570由具有平板形狀的一個(gè)第一磁性體構(gòu)件構(gòu)成。第一磁性體部570與一次導(dǎo)體110位于互相垂直的位置。第一磁性體部570沿著第一磁傳感器120a的檢測(cè)軸的方向(磁敏方向)延伸,并與第一磁傳感器120a隔開(kāi)間隔地與第一磁傳感器120a對(duì)置。
在本變形例涉及的電流傳感器500c中,也能夠通過(guò)使從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部570漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
進(jìn)而,一次導(dǎo)體110也可以貫通第一磁性體部。以下,對(duì)本實(shí)施方式涉及的電流傳感器500的第四變形例進(jìn)行說(shuō)明。
圖26是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的第四變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖26中,以從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。
如圖26所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式5的第四變形例涉及的電流傳感器500d中,在構(gòu)成第一磁性體部570的第一磁性體構(gòu)件設(shè)置有貫通孔570h。一次導(dǎo)體110插入到第一磁性體構(gòu)件的貫通孔570h。第一磁性體構(gòu)件與一次導(dǎo)體110互不接觸。第一磁性體構(gòu)件的外緣與第二磁性體構(gòu)件的內(nèi)緣稍微隔開(kāi)間隔而互相對(duì)置。第一磁性體部570沿著第一磁傳感器120a的檢測(cè)軸的方向(磁敏方向)延伸,且與第一磁傳感器120a隔開(kāi)間隔地與第一磁傳感器120a對(duì)置。
在本變形例涉及的電流傳感器500d中,也能夠通過(guò)使從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部570漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
此外,第一磁傳感器120a的周?chē)坏谝淮判泽w部570以及第二磁性體部580包圍,因此能夠抑制作為誤差主要原因的外部磁場(chǎng)到達(dá)第一磁傳感器120a。
以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式6涉及的電流傳感器進(jìn)行說(shuō)明。另外,實(shí)施方式6涉及的電流傳感器600與實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的不同點(diǎn)主要在于,未配置第二磁性體部以及僅配置有一個(gè)磁傳感器,因此對(duì)于其它結(jié)構(gòu)將不再重復(fù)說(shuō)明。
(實(shí)施方式6)
圖27是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖27中,用從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。此外,在圖27中,僅圖示了電路基板中的第一磁傳感器120a。
如圖27所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式6涉及的電流傳感器600中,作為磁傳感器僅具備一個(gè)第一磁傳感器120a。第一磁傳感器120a位于一次導(dǎo)體110的正上方。另外,在本實(shí)施方式中,在一次導(dǎo)體110并未設(shè)置貫通部。電流傳感器600不具備第二磁性體部。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器600中,也能夠通過(guò)使從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部170漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
具體地,從由于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而磁飽和的第一磁性體構(gòu)件171的第一平板部171a漏出的磁場(chǎng)到達(dá)第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出電壓修正為接近與流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流的值成比例的假想輸出電壓。
因此,能夠在降低電流傳感器600的輸出的誤差率的同時(shí)擴(kuò)大輸入電流的可測(cè)定范圍。即,能夠得到在維持靈敏度的同時(shí)測(cè)定范圍寬的電流傳感器600。
另外,第一磁性體部170中的空隙173的位置不限于如圖27所示地由第一磁性體構(gòu)件171、172構(gòu)成的矩形形狀的對(duì)角的位置。以下,對(duì)本實(shí)施方式涉及的電流傳感器600的第一變形例進(jìn)行說(shuō)明。
圖28是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6的第一變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖28中,用從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。
如圖28所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式6的第一變形例涉及的電流傳感器600a中,具備包圍一次導(dǎo)體110以及一個(gè)磁傳感器的周?chē)牡谝淮判泽w部170x。第一磁性體部170x由兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171x、172x構(gòu)成。從流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流流過(guò)的方向(y軸方向)觀察,兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171x、172x構(gòu)成在互相的端部彼此之間設(shè)置有空隙173x的矩形形狀,并包圍一次導(dǎo)體110以及磁傳感器的周?chē)?/p>
如圖28所示,從電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)觀察,兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171x、172x分別具有j字形狀。兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171x、172x分別具有:第一平板部171xa、172xa;與第一平板部171xa、172xa正交的第二平板部;以及與第二平板部正交并與第一平板部171xa、172xa對(duì)置的第五平板部。兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件171x、172x各自的第一平板部171xa、172xa與一次導(dǎo)體110位于互相平行的位置。
兩個(gè)空隙173x分別在電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)上從第一磁性體部170x的一端延伸至另一端。從流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流流過(guò)的方向(y軸方向)觀察,兩個(gè)空隙173x分別位于第一磁性體構(gòu)件171x、172x構(gòu)成的矩形形狀的對(duì)角的附近,并分別位于第一平板部171xa、172xa與第五平板部之間。
在本變形例涉及的電流傳感器600a中,也能夠通過(guò)使從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部170x漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
具體地,從由于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而磁飽和的第一磁性體構(gòu)件171x的第一平板部171xa漏出的磁場(chǎng)到達(dá)第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出電壓修正為接近與流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流的值成比例的假想輸出電壓。
另外,設(shè)置在第一磁性體部的空隙的數(shù)目不限于兩個(gè)。以下,對(duì)本實(shí)施方式涉及的電流傳感器600的第二變形例進(jìn)行說(shuō)明。
圖29是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6的第二變形例涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖29中,用從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。
如圖29所示,本發(fā)明的實(shí)施方式6的第二變形例涉及的電流傳感器600b具備包圍一次導(dǎo)體110以及一個(gè)磁傳感器的周?chē)牡谝淮判泽w部170y。第一磁性體部170y由一個(gè)第一磁性體構(gòu)件構(gòu)成。從流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流流過(guò)的方向(y軸方向)觀察,第一磁性體構(gòu)件構(gòu)成在端部彼此之間設(shè)置有一個(gè)空隙173y的矩形形狀,并包圍一次導(dǎo)體110以及磁傳感器的周?chē)?/p>
如圖29所示,從電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)觀察,第一磁性體構(gòu)件具有c字形狀。第一磁性體構(gòu)件具有:第一平板部171ya;與第一平板部171ya正交的第二平板部;與第二平板部正交并與第一平板部171ya對(duì)置的第五平板部;與第五平板部正交并與第二平板部對(duì)置的第六平板部;以及與第六平板部正交并與第五平板部對(duì)置的第七平板部。第一磁性體構(gòu)件的第一平板部171ya與一次導(dǎo)體110位于互相平行的位置。
空隙173y在電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)上從第一磁性體部170y的一端延伸至另一端。從流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流流過(guò)的方向(y軸方向)觀察,空隙173y位于第一磁性體構(gòu)件構(gòu)成的矩形形狀的對(duì)角的附近,并位于第一平板部171ya與第七平板部之間。
在本變形例涉及的電流傳感器600b中,也能夠通過(guò)使從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部170y漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
具體地,從由于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而磁飽和的第一磁性體構(gòu)件的第一平板部171ya漏出的磁場(chǎng)到達(dá)第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出電壓修正為接近與流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流的值成比例的假想輸出電壓。
以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式7涉及的電流傳感器進(jìn)行說(shuō)明。另外,實(shí)施方式7涉及的電流傳感器700與實(shí)施方式1涉及的電流傳感器的不同點(diǎn)主要在于,第一磁性體部的結(jié)構(gòu)、第二磁性體部的結(jié)構(gòu)以及僅配置有一個(gè)磁傳感器,因此對(duì)于其它結(jié)構(gòu)將不再重復(fù)說(shuō)明。
(實(shí)施方式7)
圖30是示出本發(fā)明的實(shí)施方式7涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖30中,用從與圖3相同的方向?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行觀察的剖視進(jìn)行圖示。此外,在圖30中,僅圖示了電路基板中的第一磁傳感器120a。
如圖30所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式7涉及的電流傳感器700中,作為磁傳感器僅具備一個(gè)第一磁傳感器120a。第一磁傳感器120a位于一次導(dǎo)體110的上方。另外,在本實(shí)施方式中,在一次導(dǎo)體110并未設(shè)置貫通部。
此外,電流傳感器700具備包圍一次導(dǎo)體110以及第一磁傳感器120a的周?chē)拇判泽w部。磁性體部包括具有平板部的第一磁性體部770以及位于與第一磁性體部770分離的位置的第二磁性體部780。對(duì)于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),第一磁性體部770比第二磁性體部780先磁飽和。
從電流流過(guò)一次導(dǎo)體110的方向(y軸方向)進(jìn)行觀察時(shí),第二磁性體部780由具有c字形狀的一個(gè)第二磁性體構(gòu)件構(gòu)成。從流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流流過(guò)的方向(y軸方向)觀察,第二磁性體構(gòu)件構(gòu)成在端部彼此之間設(shè)置有一個(gè)空隙783的矩形形狀,并包圍一次導(dǎo)體110的周?chē)?/p>
第一磁性體部770由具有平板形狀的一個(gè)第一磁性體構(gòu)件構(gòu)成。第一磁性體部770和一次導(dǎo)體110位于互相平行的位置。
第一磁傳感器120a以及第一磁性體部770分別相對(duì)于第二磁性體部780隔開(kāi)間隔而位于第二磁性體部780的空隙783。第一磁性體部770沿著第一磁傳感器120a的檢測(cè)軸的方向(磁敏方向)延伸,并與第一磁傳感器120a隔開(kāi)間隔地與第一磁傳感器120a對(duì)置。從第一磁傳感器120a觀察,第一磁性體部770位于一次導(dǎo)體110的相反側(cè)。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器700中,也能夠通過(guò)使從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部770漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
此外,第一磁傳感器120a的周?chē)坏谝淮判泽w部770以及第二磁性體部780包圍,因此能夠抑制作為誤差主要原因的外部磁場(chǎng)到達(dá)第一磁傳感器120a。
因此,能夠在降低電流傳感器700的輸出的誤差率的同時(shí)擴(kuò)大輸入電流的可測(cè)定范圍。即,能夠得到在維持靈敏度的同時(shí)測(cè)定范圍寬的電流傳感器700。
以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式8涉及的電流傳感器進(jìn)行說(shuō)明。另外,實(shí)施方式8涉及的電流傳感器800與實(shí)施方式7涉及的電流傳感器的不同主要在于第一磁性體部的結(jié)構(gòu),因此對(duì)于其它結(jié)構(gòu)將不再重復(fù)說(shuō)明。
(實(shí)施方式8)
圖31是示出本發(fā)明的實(shí)施方式8涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖32是示出本發(fā)明的實(shí)施方式8涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的俯視圖。在圖31、圖32中,僅圖示了電路基板中的第一磁傳感器120a。
如圖31、圖32所示,在本發(fā)明的實(shí)施方式8涉及的電流傳感器800中,磁性體部包括具有平板部的第一磁性體部870以及位于與第一磁性體部870分離的位置的第二磁性體部780。對(duì)于由流過(guò)一次導(dǎo)體110的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),第一磁性體部870比第二磁性體部780先磁飽和。
第一磁傳感器120a以及第一磁性體部870分別相對(duì)于第二磁性體部780隔開(kāi)間隔而位于第二磁性體部780的空隙783。第一磁性體部870由互相對(duì)置且具有平板形狀的兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件構(gòu)成。
第一磁傳感器120a位于兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件之間。兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件分別沿著第一磁傳感器120a的檢測(cè)軸的方向(磁敏方向)延伸,并與第一磁傳感器120a隔開(kāi)間隔地與第一磁傳感器120a對(duì)置。兩個(gè)第一磁性體構(gòu)件的每一個(gè)和一次導(dǎo)體110位于互相垂直的位置。
在本實(shí)施方式涉及的電流傳感器800中,也能夠通過(guò)使從處于磁飽和區(qū)域t2內(nèi)的狀態(tài)的第一磁性體部870漏出的磁場(chǎng)到達(dá)處于低輸出區(qū)域t1內(nèi)的狀態(tài)的第一磁傳感器120a,從而第一磁傳感器120a的輸出修正為測(cè)定電壓值升高。
此外,第一磁傳感器120a的周?chē)坏谝淮判泽w部870以及第二磁性體部780包圍,因此能夠抑制作為誤差主要原因的外部磁場(chǎng)到達(dá)第一磁傳感器120a。
因此,能夠在降低電流傳感器800的輸出的誤差率的同時(shí)擴(kuò)大輸入電流的可測(cè)定范圍。即,能夠得到在維持靈敏度的同時(shí)測(cè)定范圍寬的電流傳感器800。
在上述的各實(shí)施方式涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)中,對(duì)可互相組合的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了適當(dāng)組合的變形例顯然也包括在本發(fā)明的實(shí)施方式中。
應(yīng)認(rèn)為,此次公開(kāi)的實(shí)施方式在所有的方面均為例示,而不是限制性的。本發(fā)明的范圍不是由上述的說(shuō)明示出,而是由權(quán)利要求書(shū)示出,并包括與權(quán)利要求書(shū)等同的含義以及范圍內(nèi)的所有變更。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1:基準(zhǔn)線,10:電流,100、200、300、400、500、500a、500b、600、600a、600b、700、800:電流傳感器,110:一次導(dǎo)體,110e:磁場(chǎng),110h、330h:貫通孔,110s:表面,110t:背面,120a:第一磁傳感器,120b:第二磁傳感器,130a:第一印刷基板,130b:第二印刷基板,140a:第一運(yùn)算放大器,140b:第二運(yùn)算放大器,150a:第一無(wú)源元件,150b:第二無(wú)源元件,160a:第一電路基板,160b:第二電路基板,170、170x、170y、570、770、870:第一磁性體部,171、171x、172、172x:第一磁性體構(gòu)件,171a、171xa、171ya、172a、172xa:第一平板部,171r、172r:角部,173、173x、173y、273、783:空隙,180、280、780:第二磁性體部,190:計(jì)算部,281、282:第二磁性體構(gòu)件,330c、430c:印刷基板,430h:貫通槽,491:第一接合構(gòu)件,492:第二接合構(gòu)件,t1:低輸出區(qū)域,t2:磁飽和區(qū)域。