[發明專利]電流傳感器

有效

• 申請號: 201580058381.1
• 申請日: 2015-11-17
• 公開（公告）號: CN107076784B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 清水康弘;川浪崇
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: G01R15/20
• 分類號: G01R15/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李逸雪

本發明具備：一次導體，流過測定對象的電流；至少一個磁傳感器，檢測由流過一次導體的上述電流產生的磁場的強度；以及磁性體部，包圍一次導體和磁傳感器的周圍。磁傳感器在輸出特性上具有輸出相對于與上述電流的值成比例的假想輸出電壓低的測定電壓值的低輸出區域。磁性體部在磁化特性上具有在上述電流的絕對值為閾值以上的范圍導磁率下降的磁飽和區域。從處于磁飽和區域內的狀態的磁性體部漏出的磁場到達處于低輸出區域內的狀態的磁傳感器，從而磁傳感器的輸出修正為測定電壓值升高。

技術領域

本發明涉及電流傳感器，特別是，涉及通過檢測與測定對象的電流相應地產生的磁場，從而對測定對象的電流的值進行測定的電流傳感器。

背景技術

作為公開了電流傳感器的結構的在先文獻，有日本特開2010-2277號公報(專利文獻1)以及國際公開第2011/155261號(專利文獻2)。

在專利文獻1記載的電流傳感器中，針對U相、V相以及W相分別具備匯流條、絕緣基板、作為磁檢測元件的霍爾IC、以及磁屏蔽體。在磁屏蔽體中，由上側磁屏蔽構件和下側磁屏蔽構件構成呈環狀包圍匯流條、絕緣基板以及霍爾IC的環狀包圍部，從而對外部磁場進行磁屏蔽。在上側磁屏蔽構件和下側磁屏蔽構件之間形成有空隙。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面對置的部分。霍爾IC配置在匯流條的中央部的上方。

專利文獻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，特性會根據來自被測定電流的感應磁場而變化；反饋線圈，配置在磁阻元件的附近，并產生抵消感應磁場的消除磁場；磁屏蔽件，使感應磁場衰減，并且增強消除磁場；以及硬偏置層，設置在磁屏蔽件上，抑制磁屏蔽件的磁滯。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-2277號公報

專利文獻2：國際公開第2011/155261號

發明內容

發明要解決的課題

現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的磁通量密度與輸出電壓成比例的線性區域內使用。即，現有的電流傳感器在對產生超過磁傳感器的線性區域的磁場的大電流進行測定的情況下，測定誤差會增大，從而測定精度下降。

另一方面，在為了測定大電流而使用具備線性區域寬的磁傳感器的電流傳感器的情況下，因為磁傳感器的靈敏度低，所以小電流的測定精度會下降。

本發明是鑒于上述的問題而完成的，其目的在于，提供一種在維持靈敏度的同時測定范圍寬的電流傳感器。

用于解決課題的技術方案

基于本發明的第一局面涉及的電流傳感器具備：一次導體，流過測定對象的電流；至少一個磁傳感器，檢測由流過一次導體的上述電流產生的磁場的強度；以及磁性體部，包圍一次導體以及磁傳感器的周圍。磁傳感器在輸出特性上具有輸出相對于與上述電流的值成比例的假想輸出電壓低的測定電壓值的低輸出區域。磁性體部在磁化特性上具有在上述電流的絕對值為閾值以上的范圍導磁率下降的磁飽和區域。從處于磁飽和區域內的狀態的磁性體部漏出的磁場到達處于低輸出區域內的狀態的磁傳感器，從而磁傳感器的輸出修正為測定電壓值升高。

基于本發明的第二局面涉及的電流傳感器具備：一次導體，流過測定對象的電流；至少一個磁傳感器，檢測由流過一次導體的上述電流產生的磁場的強度；以及磁性體部，包圍一次導體以及磁傳感器的周圍。磁性體部具有平板部，上述平板部沿著磁傳感器的檢測軸的方向延伸，并與磁傳感器隔開間隔地與磁傳感器對置。從由于由上述電流產生的磁場而磁飽和的平板部漏出的磁場到達磁傳感器，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。