电流传感器制造技术

电流传感器100具有：电线110，在x方向上的厚度小于在z方向上的宽度；磁传感器130；磁场形成构件140，包括软质磁性体；固定构件120。磁场形成构件140是以大致平行于与z方向正交的平面的方式扩展的板状构件，磁场形成构件140包括与磁传感器130相对的第一外表面141，第一外表面141和磁传感器130的灵敏度轴的朝向与x方向大致平行，固定构件120使磁传感器130和磁场形成构件140在电线110的z方向上的相同一侧接近并固定，固定构件120使电线110、磁传感器130和磁场形成构件140分离并固定于在z方向上重叠的位置。

current sensor

Current sensor 100 has: wire 110, thickness in X direction is less than width in Z direction; magnetic sensor 130; magnetic field forming component 140, including soft magnet; fixed component 120. The magnetic field forming component 140 is a plate-shaped component that extends roughly parallel to the plane perpendicular to the Z direction. The magnetic field forming component 140 includes the first outer surface 141 relative to the magnetic sensor 130, the orientation of the sensitivity axis of the first outer surface 141 and the magnetic sensor 130 is roughly parallel to the X direction. The fixed component 120 makes the magnetic sensor 130 and the magnetic field forming component 140 phase in the Z direction of the wire 110. The same side is close to and fixed. The fixed member 120 separates the wire 110, the magnetic sensor 130 and the magnetic field forming member 140 and fixes them in the overlapping position in the Z direction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电流传感器
本专利技术涉及电流传感器。
技术介绍
已知具有利用配置于电线附近的磁传感器检测在电线中流动的电流所产生的磁场的电流传感器。在将与磁传感器的大小相比具有大的直径的电线作为测量对象的情况下，即使磁传感器在与电流流动的方向正交的方向上偏移，磁传感器附近的磁通矢量的方向也不会大幅变化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-11107号公报专利文献2：日本特开2014-77682号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，如专利文献1所记载的那样，在将截面的厚度比宽度小的电线作为测量对象的情况下，在电线的周围形成椭圆形的磁通线。因此，存在如下缺点：即使在配置于宽度方向的一端侧的磁传感器沿厚度方向稍微偏移的情况下，磁传感器附近的磁通矢量的方向也会大幅变化。因此，如专利文献2所记载的那样有如下方法，以包围电线的方式配置环状的磁芯，在磁路中形成的磁芯的切缝中配置磁传感器，从而降低因磁传感器的位置偏移所带来的影响。然而，在电线中流动的电流大的情况下，为了正确地测量磁场，需要使用截面积大的磁芯，从而存在电流传感器大型化、高成本化的缺点。本专利技术是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供一种电流传感器，既能够实现小型化，又能够抑制位置偏移所带来的影响，从而能够高精度地检测磁场。解决问题的技术方案本专利技术的电流传感器，其中，具有：电线，在第一方向上的厚度小于在与第一方向正交的第二方向上的宽度；磁传感器，检测在电线中流动的电流所产生的磁场；磁场形成构件，包括软质磁性体且形成所述磁场；固定构件，使电线、磁传感器和磁场形成构件固定，磁场形成构件是以大致平行于与第二方向正交的平面的方式扩展的板状构件，磁场形成构件包括与磁传感器相对的外表面，外表面和磁传感器的灵敏度轴的朝向与第一方向大致平行，固定构件使磁传感器和磁场形成构件在电线的第二方向上的相同一侧接近并固定，固定构件使电线的至少一部分、磁传感器的至少一部分和磁场形成构件的至少一部分分离并固定于在第二方向上重叠的位置。根据该结构，通过磁场形成构件使磁传感器的附近的磁通矢量稳定，因此，即使在彼此固定的磁传感器和磁场形成构件相对于电线稍微位置偏移的情况下，磁传感器的附近的磁通矢量也很难变化。其结果，即使磁传感器相对于电线的位置稍微变化，也能够抑制磁传感器的灵敏度的变化。因此，与使用磁芯的情况相比，既能够实现小型化，又能够抑制位置偏移所带来的影响，从而能够高精度地检测磁场。优选地，在本专利技术的电流传感器中，磁传感器在第一方向上配置于磁场形成构件的大致中央。根据该结构，由于磁传感器在第一方向上配置于磁场形成构件的大致中央，因此，磁传感器被配置于与灵敏度轴的方向平行的磁通的分量多的位置。其结果，与配置于其他位置的情况相比，能够抑制电线和磁传感器的位置偏移所带来的磁传感器的灵敏度的变化。优选地，在本专利技术的电流传感器中，磁场形成构件在第一方向上的宽度大于电线在第一方向上的厚度。根据该结构，磁场形成构件在第一方向上的宽度大于电线在第一方向上的厚度，因此，即使在当没有磁场形成构件时电线和磁传感器的第一方向的位置偏移的影响大的情况下，通过磁场形成构件也能够抑制因电线和磁传感器之间的位置偏移所带来的磁传感器的灵敏度的变化。优选地，在本专利技术的电流传感器中，磁场形成构件位于电线和磁传感器之间。根据该结构，由于磁场形成构件位于电线和磁传感器之间，因此，与没有磁场形成构件的情况相比，磁传感器附近的磁通密度小，从而能够利用磁传感器测量大电流。优选地，在本专利技术的电流传感器中，磁传感器位于电线和磁场形成构件之间。根据该结构，由于磁传感器位于电线和磁场形成构件之间，因此，与将磁场形成构件配置于相同的位置并将磁场形成构件配置于电线和磁传感器之间的情况相比，能够小型化。另外，由于磁场很难被磁场形成构件遮挡，因此，能够降低信噪比，从而能够容易利用磁传感器检测小的磁场变化。优选地，在本专利技术的电流传感器中，所述电流传感器具有两个磁场形成构件，磁传感器位于一个磁场形成构件和另一个磁场形成构件之间。根据该结构，由于磁场形成构件位于电线和磁传感器之间，因此，与没有磁场形成构件的情况相比，磁传感器附近的磁通密度小，从而能够利用磁传感器测量大电流，而且，由于磁场形成构件配置于磁传感器的两侧，因此，与一个磁场形成构件的情况相比，因位置偏移所产生的磁传感器附近的磁通矢量的变化小。优选地，在本专利技术的电流传感器中，固定构件包括第一基板和第二基板，磁场形成构件固定于第一基板，磁传感器固定于第二基板，第一基板和第二基板通过热熔接被相互固定。根据该结构，通过分别设置固定磁场形成构件的第一基板和固定磁传感器的第二基板，与固定于一个基板的情况相比，设计的自由度高，并且利用热熔接使第一基板和第二基板固定，因此，能够以高的位置精度使磁场形成构件和磁传感器固定。专利技术效果根据本专利技术，既能够实现小型化，又能够抑制位置偏移所带来的影响，从而能够高精度地检测磁场。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的电流传感器的立体图。图2是沿图1的2-2线切开的电流传感器的剖视图。图3是表示在比较例中当电线的中心和磁传感器的中心大致一致时的磁通矢量和磁传感器之间的关系的概略图。图4是表示在比较例中当电线的中心和磁传感器的中心偏移时的磁通矢量和磁传感器之间的关系的概略图。图5是表示在第一实施方式中当电线的中心和磁传感器的中心大致一致时的磁通矢量和磁传感器之间的关系的概略图。图6是表示在第一实施方式中当电线的中心和磁传感器的中心偏移时的磁通矢量和磁传感器之间的关系的概略图。图7是表示实验中的位置偏移和灵敏度误差之间的关系的图表。图8是表示第一变形例的结构的局部剖视图。图9是表示第二变形例的结构的局部剖视图。图10是本专利技术的第二实施方式的电流传感器的剖视图。图11是本专利技术的第三实施方式的电流传感器的剖视图。具体实施方式(第一实施方式)以下，说明本专利技术的第一实施方式的电流传感器。图1是本实施方式的电流传感器100的立体图。图2是沿着图1的2-2线的与xz平面平行的截面的电流传感器100的剖视图。在本说明书中，规定相互正交的x方向、y方向以及z方向。x方向表示x1方向和x2方向并不区分朝向彼此相反的x1方向和x2方向。y方向表示y1方向和y2方向并不区分朝向相互相反的y1方向和y2方向。z方向表示z1方向和z2方向并不区分朝向彼此相反的z1方向和z2方向。这些方向是为了便于说明相对的位置关系而规定的，而不是用于限定实际使用时的方向的。只要能够实现在本说明书中公开的实施方式的技术思想，结构构件的形状就不局限于基于记载的表述的严格的几何学形状，与是否记载有“大致”无关。如图2所示，电流传感器100包括：电线110，在z方向上的宽度大于在x方向上的厚度；固定构件120；磁传感器130，检测在电线110中流动的电流所产生的磁场；磁场形成构件140，包括软质磁性体且形成磁场。固定构件120使电线110、磁传感器130和磁场形成构件140固定。(电线)如图1所示，电线110在磁传感器130附近沿y方向直线地延伸。本实施方式的电线110是装载于变换器的母线。电线110包括：正常区域111，在z方向上具有规定的宽度；狭窄区域112，局部地设置于正常区域111的y方向上的中途。狭窄区域112在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流传感器，其中，具有：电线，在第一方向上的厚度小于在与所述第一方向正交的第二方向上的宽度；磁传感器，检测在所述电线中流动的电流所产生的磁场；磁场形成构件，包括软质磁性体且形成所述磁场；固定构件，使所述电线、所述磁传感器和所述磁场形成构件固定，所述磁场形成构件是以大致平行于与所述第二方向正交的平面的方式扩展的板状构件，所述磁场形成构件包括与所述磁传感器相对的外表面，所述外表面和所述磁传感器的灵敏度轴的朝向与所述第一方向大致平行，所述固定构件使所述磁传感器和所述磁场形成构件在所述电线的所述第二方向上的相同一侧接近并固定，所述固定构件使所述电线的至少一部分、所述磁传感器的至少一部分和所述磁场形成构件的至少一部分分离并固定于在所述第二方向上重叠的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.15 JP 2016-1409281.一种电流传感器，其中，具有：电线，在第一方向上的厚度小于在与所述第一方向正交的第二方向上的宽度；磁传感器，检测在所述电线中流动的电流所产生的磁场；磁场形成构件，包括软质磁性体且形成所述磁场；固定构件，使所述电线、所述磁传感器和所述磁场形成构件固定，所述磁场形成构件是以大致平行于与所述第二方向正交的平面的方式扩展的板状构件，所述磁场形成构件包括与所述磁传感器相对的外表面，所述外表面和所述磁传感器的灵敏度轴的朝向与所述第一方向大致平行，所述固定构件使所述磁传感器和所述磁场形成构件在所述电线的所述第二方向上的相同一侧接近并固定，所述固定构件使所述电线的至少一部分、所述磁传感器的至少一部分和所述磁场形成构件的至少一部分分离并固定于在所述第二方向上重叠的位置。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村学，末永健，蛇口广行，
申请(专利权)人：阿尔卑斯电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP