[發明專利]電流檢測器及其制造方法

無效

• 申請號: 201110103820.X
• 申請日: 2011-04-25
• 公開（公告）號: CN102243265A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 神山直太;小林正和
• 申請（專利權）人: 株式會社田村制作所
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及在電流的測量或檢測中使用的磁平衡方式的電流檢測器及其制造方法。

背景技術

磁平衡方式的電流檢測器由具有間隙的磁性體芯、卷繞在磁性體芯上的二次繞組、磁敏(感磁)元件(例如霍爾元件，以下稱為霍爾元件)以及對來自霍爾元件的輸出進行電流放大的電路構成。這種電流檢測器將通過被檢測電流產生的磁場收集在磁性體芯中，并通過配置在磁性體芯的間隙中的霍爾元件將磁束轉換為電壓來輸出。另外，例如作為該磁平衡方式的電流檢測器的用途，有伺服電機中的電流測量。電流檢測器進行針對電機的電流測量，將該測量值反饋到伺服放大器，作為控制參數的一個來使用。

另外，在磁平衡方式的電流檢測器中，卷繞在磁性體芯上的二次繞組向抵消由被檢測電流產生的磁場的方向卷繞。當流過被測量電流時，與電流對應的磁場會在霍爾元件上產生輸出電壓，從該霍爾元件輸出的電壓信號通過電流放大電路而轉換為電流，并反饋到二次繞組。上述的電流檢測器以如下所述的方式進行工作：由二次繞組產生的磁場(消除磁場)和由被測量電流產生的磁場相互抵消，間隙內的磁場始終為0。使流過二次繞組的消除電流通過輸出電阻，并進行電壓轉換而作為輸出來取出(例如，參照專利文獻1)。

【專利文獻1】日本特開2007-147460號公報

如上所述，磁平衡方式的電流檢測器具有以下所述的結構，即：針對被測量電流形成的磁場，在二次繞組中以抵消該磁場的方式產生磁場，并且該電流檢測器相當于按照使磁芯內的磁束始終為零的方式進行工作的封閉式的電流檢測器。

此處，關于該電流檢測器中的輸出精度，存在卷數的誤差、配置在磁芯的間隙內的霍爾元件的位置、二次繞組的位置、被測量電流導體的位置、磁芯間隙端面的加工質量等各種誤差因素，但是很難通過對這些因素的全部進行管理來制造高精度的電流檢測器。

例如，在上述以往的磁平衡式電流檢測器中，由于配置在磁芯的間隙內的霍爾元件的位置、即卷繞了二次繞組的磁芯與霍爾元件之間的位置關系，會使霍爾元件周圍的消除磁場的強度變化，因此這些裝配位置的精度會很大地影響電流的檢測精度。由于上述的其他因素也會影響到電流的檢測精度，因此很難按照每個產品來調整精度，其結果，很難通過對所有因素引起的誤差進行統一管理和消除來改善產品的成品率。因此，作為這種問題的解決方案，期望開發如下的技術：通過后續工序對由其他各種因素造成誤差的部分進行調整，實現電流檢測器中的電流檢測精度的高精度化。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種能夠實現電流檢測精度的高精度化的磁平衡式電流檢測器。

另外，本發明的另一目的在于，提供一種能夠通過后續工序對由其他因素造成誤差的部分進行調整，并且能夠制造電流檢測精度高的磁平衡式電流檢測器的電流檢測器制造方法。

本發明的發明人對在磁平衡式電流檢測器中能夠通過后續工序對由其他因素造成電流檢測精度誤差的部分進行調整的電流檢測器的結構及其制造方法進行了專心研究，其結果，提出了如下的磁平衡式電流檢測器的結構及其制造方法：通過繞組抽頭切換使二次線圈(二次繞組)的卷數具有自由度，能夠通過后續工序對由其他因素造成電流檢測精度誤差的部分進行調整，根據該結構及制造方法，可知通過繞組抽頭切換來實現高精度化，從而對于通過提高電流檢測器的調整精度來改善產品的成品率是非常有效的。

即、根據本發明，能夠得到一種電流檢測器，該電流檢測器至少包含：磁芯；二次線圈，其隔著預定的卷繞單元以預定的匝數卷繞在該磁芯上；以及磁敏元件，其配置在形成于所述磁芯的間隙中，該電流檢測器的特征在于，其具有：多個抽頭，它們連接在所述二次線圈的輸出側，在所述卷繞單元的所述二次線圈的卷繞側隔開預定的間隔，分別對應不同的卷數而設置；以及抽頭切換單元，其通過選擇所述多個抽頭中的期望的一個抽頭來切換要使用的抽頭。

另外，優選的是，所述多個抽頭通過具有預定電阻值的電阻來連接，并且具有使該電阻在電氣上有效或無效的單元。