磁传感器制造技术

本发明专利技术提供一种以更少的耗电、尤其是更少的反馈电流工作的磁传感器。该磁传感器的特征在于，具有：在宽度方向上依次互相平行地配置并被串联地电连接的第1电流线、第2电流线以及第3电流线；和磁阻效应元件，配置于该第2电流线的下部，沿着该第2电流线延伸的方向而延伸，通过在上述第1电流线、第2电流线以及第3电流线中流动的电流所产生的感应磁场，电阻发生变化；宽度方向上的从上述第1电流线的外侧到上述第3电流线的外侧为止的长度Ls和上述磁阻效应元件在宽度方向上的长度Wg满足下述(1)式：Ls/Wg≤5   (1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及磁传感器W及采用了磁阻效应元件的磁传感器。
技术介绍
阳〇〇引为了在混合动力机动车W及电动车的电流控制、电池的充放电控制、功率电子领 域的电力转换装置、智能输电线路等较多的领域中，W非接触的方式测量电流，或者测量节 气口位置、加速器位置或电动助力转向扭矩等的磁场强度，使用磁传感器。 作为运种磁传感器，公知如下的磁传感器，即，该磁传感器具备：具有环形状W包 围电流线等导电体的周围，并在环形状的一部分设置了间隙的磁忍（C型形状的磁忍）；配 置于间隙部中的霍尔元件等磁检测元件；和卷绕于磁忍的周围的绕组（线圈）。 在该磁传感器中，配置于间隙中的磁检测元件对通过在导电体中流动的电流而在 磁忍内感应出的磁场进行检测，在绕组中流动着反馈电流W使磁忍内的磁场变为零，通过 检测电阻对该电流值进行电压换算，根据该电压值来求出在导电体中流动的电流的大小。 阳〇化]但是，由于具有上述磁忍的磁传感器形成为磁忍包围导电体的周围，因此在磁忍 内产生的感应磁场会变大。因此，作为反馈电流而流动的电流量变大，其结果，存在耗电变 大的问题。 因此，例如，在通过蓄电池供电的装置中，会产生1次充电后可使用的时间变短等 诸多问题。 例如如专利文献1所示那样，公知有W下的磁传感器（电流传感器），该磁传感器 具有：包括W直线状延伸的多个电流线被平行地配置的直线部的平面线圈；和在与直线部 的电流线延伸的方向相同的方向上延伸的1个或2个W上的磁阻效应元件。 采用了该磁阻效应元件的磁传感器通过磁阻效应元件，检测在测量对象的导电体 中流动的电流（检测对象电流）所产生的感应磁场中的一部分（包围测量对象的导电体的 圆周方向的一部分）磁场，在电流线（平面线圈）中流动着反馈电流，W抵消检测出的磁场 (向磁阻效应元件施加方向与通过检测对象电流施加到磁阻效应元件的外部磁场相反、但 大小相同的磁场），根据该反馈电流的大小来求出检测对象电流的大小。 具有运种结构的磁传感器与形成磁忍W包围作为测量对象的导电体周围的上述 磁传感器相比，具有能够减小耗电的优点。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :JP特开2011-196798号公报
技术实现思路
[001引专利技术要解决的课题 但是，目前，对各种装置的小型化、轻量化的期望逐渐在增加，例如期望将更小型 且小容量的蓄电池充电到最大容量后使用时，想使用次数或使用时间与现有技术相同。此 夕F，期望将与现有技术相同的蓄电池充电到最大容量后使用时，想使用更长时间或者想增 加使用次数。另外，即便在不采用蓄电池而是使用商用电源的装置中，也强烈期望可实现进 一步的节能。 并且，运些期望无非全部都是要求W更少的耗电发挥功能的磁传感器。 因而，本专利技术的目的在于，提供一种在更少的耗电、特别少的反馈电流下工作的磁 传感器。 用于解决课题的手段 本专利技术者们发现了W下内容，从而实现了本专利技术，即，1个磁阻效应元件不仅能够 被通过最接近该磁阻效应元件的1个电流线所产生的感应磁场来进行驱动的方式，而且1 个磁阻效应元件能够被通过串联连接的多个电流线所产生的感应磁场来实用地进行驱动 的方式。 本专利技术的方式1的磁传感器，其特征在于，具有：在宽度方向上依次互相平行地配 置并被串联地电连接的第1电流线、第2电流线W及第3电流线；和磁阻效应元件，配置于 该第2电流线的下部，沿着该第2电流线延伸的方向而延伸，通过在上述第1电流线、第2 电流线W及第3电流线中流动的电流所产生的感应磁场，电阻发生变化，宽度方向上的从 上述第1电流线的外侧到上述第3电流线的外侧为止的长度L,和上述磁阻效应元件在宽 度方向上的长度Wg满足下述（1)式 W20]Ls/Wg《5(Do 本专利技术的方式2是方式I的磁传感器，其特征在于，上述第2电流线在宽度方向上 的长度Wp和上述磁阻效应元件在宽度方向上的长度Wg满足下述（2)式 阳02引 似。 本专利技术的方式3是方式1或2所述的磁传感器，其特征在于，配置多个上述磁阻效 应元件。 本专利技术的方式4是方式1~3中任一项所述的磁传感器，其特征在于，上述第1电 流线、第2电流线W及第3电流线为平面线圈的一部分。本专利技术的方式5为方式1~4中任一项所述的磁传感器，其特征在于，覆盖上述第 1电流线、第2电流线W及第3电流线的磁辆层被配置在该第1电流线、第2电流线W及第 3电流线之上。 本专利技术的方式6是方式1~5中任一项所述的磁传感器，其特征在于，上述第1电 流线、第2电流线化及第3电流线分别在上下方向上形成2层W上。 本专利技术的方式7是方式1~6中任一项所述的磁传感器，其特征在于，还具有：多 个偏置磁场施加用电流线，在与上述第2电流线延伸的方向相垂直的方向上延伸，且每个 偏置磁场施加用电流线通过流动的电流所产生的感应磁场来向上述磁阻效应元件施加偏 置磁场。 本专利技术的方式8是方式7所述的磁传感器，其特征在于，上述多个偏置磁场施加用 电流线被配置成比上述第1电流线、第2电流线W及第3电流线更靠上部。 本专利技术的方式9是方式7所述的磁传感器，其特征在于，上述多个偏置磁场施加用 电流线被配置在上述第2电流线与上述磁阻效应元件之间。 本专利技术的方式10是方式7所述的磁传感器，其特征在于，上述多个偏置磁场施加 用电流线被配置成比上述第I电流线、第2电流线W及第3电流线更靠下部。 本专利技术的方式11是方式1~10中任一项所述的磁传感器，其特征在于，上述磁阻 效应元件为自旋阀巨磁阻效应元件。 本专利技术的方式12是方式1~11中任一项所述的磁传感器，其特征在于，还包括： 第4电流线，与上述第1电流线平行地延伸，并且被配置成比上述第1电流线更靠外侧；第5 电流线，与上述第3电流线平行地延伸，并且被配置成比上述第3电流线更靠外侧；第1磁 辆层，配置在上述第4电流线的下部，构成为包括软磁性材料，且不与上述第1~第5电流 线W及上述磁阻效应元件电连接；和第2磁辆层，配置在上述第5电流线的下部，构成为包 括软磁性材料，且不与上述第1~第5电流线W及上述磁阻效应元件电连接。 本专利技术的方式13是方式1~12中任一项所述的磁传感器，其特征在于，配置2个 W上的上述磁阻效应元件，该2个W上的磁阻效应元件被电连接成形成桥式电路。 本专利技术的方式14是方式13所述的磁传感器，其特征在于，上述桥式电路为半桥电 路。 本专利技术的方式15是方式13的磁传感器，其特征在于，配置4个W上的上述磁阻效 应元件，并且上述桥式电路为采用了该4个W上的磁阻效应元件的全桥电路。 专利技术效果 本专利技术的磁传感器适当使用了流过反馈电流的电流线、和通过在电流线中流动的 电流所产生的感应磁场（反馈磁场）而电阻发生变化的磁阻效应元件的配置。由此，能够 提供一种能够W较少的耗电工作的磁传感器。【附图说明】 图1为表示用于使反馈电流流动的1根电流线20和磁阻效应元件10的图。图 1 (a)为立体图，图1化）为截面图，图1 (C)为俯视图。 图2为表示包括图1所示的电流线20的平面线圈70的俯视图。 图3 (a)为本专利技术的实施方式1的磁传感器100的俯视图，图3化）为表示图3 (a) 的化-化截面的截面图。 图4为例示长度Ls和磁阻效应元件10的长度Wg的关系的截面图。 阳042] 图5为例示配置有多个磁阻效应元件10的形态的俯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁传感器，其特征在于，具有：在宽度方向上依次互相平行地配置且被串联地电连接的第1电流线、第2电流线以及第3电流线；和磁阻效应元件，配置于该第2电流线的下部，沿着该第2电流线延伸的方向而延伸，通过在上述第1电流线、第2电流线以及第3电流线中流动的电流所产生的感应磁场，电阻发生变化，宽度方向上的从上述第1电流线的外侧到上述第3电流线的外侧为止的长度Ls和上述磁阻效应元件在宽度方向上的长度Wg满足下述(1)式：Ls/Wg≤5   (1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高木保规，川上诚，阿部泰典，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP