电流检测方法、电流检测装置、电流检测装置的信号修正方法、以及电流检测装置的信号修正装置制造方法及图纸

本发明专利技术使输出电压相对于磁通密度的关系成为线性高的大致线性。对具备输出与磁通密度(B)对应的电压信号(Vout)的磁检测元件(11、12)的电流检测装置(10/10A)供给磁检测元件(11、12)可检测的范围的磁通密度(B)。取得通过以上获得的表示磁通密度(B)与电流检测装置(10/10A)的输出电压信号(V1)之间的关系的测定值数据。进行运算处理使得所取得的测定值数据与包含多个系数群(Voff、Vsat、Bb、φ、α/A1～A5)构成的表示磁检测元件(11、12)的输出电压的式子相互拟合，由此来计算多个系数群。输出按照计算出的多个系数群将来自磁检测元件(11、12)的输出电压信号(V1)修正为相对于磁通密度(B)大致为线性的修正电压信号(VL)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电流检测方法、电流检测装置、电流检测装置的信号修正方法、以及电流检测装置的信号修正装置
本专利技术涉及一种通过测定由流过导体的电流产生的磁场来检测其电流值的电流检测方法、电流检测装置、电流检测装置的信号修正方法以及电流检测装置的信号修正装置。
技术介绍
以前，已知使用了磁阻效应元件的电流检测装置(例如，参照专利文献1)，其中，磁阻效应元件包括使用了各向异性磁阻(AMR(AnisotropicMagnetoResistive))效应的AMR元件、使用了巨磁电阻(GMR(GiantMagnetoResistive))效应的GMR元件等。专利文献1所记载的电流检测装置采用了如下的方法：选择电阻值比较线性地变化的区域内的磁场来作为偏置磁场，把该偏置磁场施加给磁阻效应元件，在以偏置磁场为中心的磁场区域内测定被测磁场，但是由于电阻值线性变化的区域狭窄，所以存在可测定的磁场范围非常狭窄的问题。并且，作为其解决手段，设置了针对磁阻效应元件施加含有多个值的偏置磁场的偏置磁场施加单元。因此，能够通过简单的结构提高磁场与输出之间的线性，扩大了测定范围。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000﹣055997号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在专利文献1所记载的电流检测装置中，只不过是通过改变偏置磁场来虚拟地提高磁场和输出，即检测的磁通密度与输出电压之间的关系的线性，磁阻效应元件的磁通密度与输出电压之间的关系依然还是非线性的，仅使用了磁通密度与输出电压为线性关系的范围(磁通密度与输出电压之间的关系被视为线性的范围)。因此，存在使用磁阻效应元件能够有效检测的磁通密度的范围变窄，配置磁阻效应元件时的自由度也变得较低的可能。因此，本专利技术的目的在于提供一种电流检测方法、电流检测装置、电流检测装置的信号修正方法、以及电流检测装置的信号修正装置，其能够使输出电压相对于磁通密度的关系成为线性高的大致线性关系。解决课题的手段本专利技术以解决上述课题为目的，提供一种电流检测方法：对于具备检测磁通密度，输出与所述磁通密度对应的电压信号的磁检测元件的电流检测装置，取得通过供给所述磁检测元件能够检测的范围的磁通密度而得到的表示所述磁通密度与所述电流检测装置的输出电压信号之间的关系的测定值数据，进行运算处理使得所取得的所述测定值数据与包含多个系数群而构成的表示磁检测元件的输出电压的式子相互拟合，由此来计算所述多个系数群，按照计算出的所述多个系数群，将来自所述磁检测元件的输出电压信号修正为相对于所述磁通密度大致为线性，并输出修正后的修正电压信号。另外，本专利技术以解决上述课题为目的，提供一种电流检测装置，其具备：磁检测元件，其检测磁通密度，输出与所述磁通密度对应的电压信号；以及信号修正单元，其按照多个系数群，将来自所述磁检测元件的输出电压信号修正为相对于所述磁通密度大致为线性，并输出修正后的修正电压信号，其中，所述多个系数群是通过进行运算处理使得通过向所述磁检测元件供给磁通密度而得到的表示磁通密度与输出电压信号之间的关系的测定值数据与包含所述多个系数群而构成的表示磁检测元件的输出电压的式子相互拟合的方式而得到的系数群。并且，本专利技术以解决上述课题为目的，提供一种电流检测装置的信号修正方法：所述电流检测装置具备：磁检测元件，其检测磁通密度，输出与所述磁通密度对应的电压信号；以及信号修正单元，其具备存储多个系数群的存储部，在所述存储部中没有存储所述多个系数群时，直接输出来自所述磁检测元件的输出电压信号，在所述存储部中存储了所述多个系数群时，按照所述多个系数群，将来自所述磁检测元件的输出电压信号修正为相对于所述磁通密度大致为线性，并输出修正后的修正电压信号，对于在所述信号修正单元的所述存储部中没有存储所述多个系数群的电流检测装置供给所述磁检测元件能够检测的范围的磁通密度，取得由此而得到的表示所述磁通密度与所述电流检测装置的输出电压信号之间的关系的测定值数据，进行运算处理使得所取得的所述测定值数据与包含多个系数群而构成的表示磁检测元件的输出电压的式子相互拟合，由此来计算所述多个系数群，将计算出的所述多个系数群存储在所述信号修正单元的所述存储部。此外，本专利技术以解决上述课题为目的，提供一种电流检测装置的信号修正方法：对于具备检测磁通密度，输出与所述磁通密度对应的电压信号的磁检测元件的电流检测装置，取得通过供给所述磁检测元件能够检测的范围的磁通密度而得到的表示所述磁通密度与所述电流检测装置的输出电压信号之间的关系的测定值数据，进行运算处理使得所取得的所述测定值数据与包含多个系数群而构成的表示磁检测元件的输出电压的式子相互拟合，由此来计算所述多个系数群，在按照所述多个系数群，将来自所述磁检测元件的输出电压信号修正为相对于所述磁通密度大致为线性，并输出修正后的修正电压信号的信号修正单元的所述存储部中存储计算出的所述多个系数群，把在所述存储部中存储了所述多个系数群的所述信号修正单元作为所述电流检测装置的信号修正装置来使用。此外，并且，本专利技术以解决上述课题为目的，提供一种电流检测装置的信号修正装置，其与具备检测磁通密度，并输出与所述磁通密度对应的电压信号的磁检测元件的电流检测装置相连接，修正并输出所述输出电压信号，该信号修正装置按照多个系数群，将来自所述磁检测元件的输出电压信号修正为相对于所述磁通密度大致为线性，并输出修正后的修正电压信号，所述多个系数群是通过进行运算处理使得通过向所述磁检测元件供给磁通密度而得到的表示磁通密度与输出电压信号之间的关系的测定值数据与包含所述多个系数群而构成的表示磁检测元件的输出电压的式子相互拟合的方式而得到的系数群。专利技术的效果通过本专利技术，能够使输出电压相对于磁通密度的关系成为线性高的大致线性关系。附图说明图1A表示在本专利技术的第一实施方式的电流检测方法、电流检测装置、以及电流检测装置的信号修正方法中使用的磁检测元件的磁检测原理。图1B表示本专利技术的第一实施方式的电流检测方法以及电流检测装置的概要结构。图2表示本专利技术的第一实施方式的电流检测方法、电流检测装置、以及电流检测装置的信号修正方法的概要结构。图3表示在图2中向电流检测装置施加被测磁场的磁场产生装置的概要结构。图4表示将横轴设为被测磁场B，将纵轴设为输出电压信号V1的测定结果的一个例子。图5表示图2的控制部执行的信号修正处理的一个例子。图6表示图2的信号修正部执行的信号修正处理的一个例子。图7表示与电流检测装置内的磁检测元件相对的偏置磁场Bb、被测磁场B、以及合成磁场B0之间的关系。图8表示图2的信号修正部执行的信号修正处理的结果即大致线性化修正后的输出电压信号V1的一个例子。图9表示本专利技术的第二实施方式的电流检测方法、电流检测装置、电流检测装置的信号修正方法、以及电流检测装置的信号修正装置的概要结构。具体实施方式[第一实施方式]以下，参照图1A至图8来说明本专利技术的第一实施方式。图1A表示在本专利技术的第一实施方式的电流检测方法、电流检测装置、以及电流检测装置的信号修正方法中使用的磁检测元件的磁检测原理。磁检测元件11由GMR元件构成。磁检测元件11通过层叠固定了磁化方向Mp的固定层、通过在与磁化方向MP大致正交的方向上施加的偏置磁场Bb和被测磁场B使得磁化方向θ变化的自由层、将这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流检测方法，其特征在于，对于具备检测磁通密度，输出与所述磁通密度对应的电压信号的磁检测元件的电流检测装置，取得通过供给所述磁检测元件能够检测的范围的磁通密度而得到的表示所述磁通密度与所述电流检测装置的输出电压信号之间的关系的测定值数据，进行运算处理使得所取得的所述测定值数据与包含多个系数群而构成的表示磁检测元件的输出电压的式子相互拟合，由此来计算所述多个系数群，按照计算出的所述多个系数群，将来自所述磁检测元件的输出电压信号修正为相对于所述磁通密度大致为线性，并输出修正后的修正电压信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电流检测方法，其特征在于，对于具备检测磁通密度，输出与所述磁通密度对应的电压信号的磁检测元件的电流检测装置，取得通过供给所述磁检测元件能够检测的范围的磁通密度而得到的表示所述磁通密度与所述电流检测装置的输出电压信号之间的关系的测定值数据，进行运算处理使得所取得的所述测定值数据与包含多个系数群而构成的表示磁检测元件的输出电压的式子相互拟合，由此来计算所述多个系数群，按照计算出的所述多个系数群，将来自所述磁检测元件的输出电压信号修正为相对于所述磁通密度大致为线性，并输出修正后的修正电压信号。2.根据权利要求1所述的电流检测方法，其特征在于，包含多个系数群而构成的表示磁检测元件的输出电压的式子由下式表示：计算各系数A1～A5使得通过该式子得到的输出电压与所述测定值数据拟合。3.根据权利要求2所述的电流检测方法，其特征在于，构成所述式子的系数A1是输出补偿系数Voff、系数A2是2·Bb·sin(α－φ)、系数A3是Bb的平方、系数A4是Vsat·cosφ、系数A5是Bb·Vsat·sinα，在所述系数A2～A5中，Vsat是饱和输出系数、Bb是偏置磁场强度系数、φ是被测磁场方向的角度偏移系数、α是偏置磁场方向的角度偏移系数。4.根据权利要求2或3所述的电流检测方法，其特征在于，按照将所述式子的输出电压信号Vf置换为输出电压信号V1，并将合成磁场B0设为所述输出电压信号V1的函数B0(V1)时的下式和通过所述运算处理得到的所述多个系数群来输出所述修正电压信号，VL＝m×B0(V1)+n，在该式子中，使系数m为0以外任意的值，n为任意的值。5.一种电流检测装置，其特征在于，具备：磁检测元件，其检测磁通密度，输出与所述磁通密度对应的电压信号；以及信号修正单元，其按照多个系数群，将来自所述磁检测元件的输出电压信号修正为相对于所述磁通密度大致为线性，并输出修正后的修正电压信号，其中，所述多个系数群是通过进行运算处理使得通过向所述磁检测元件供给磁通密度而得到的表示磁通密度与输出电压信号之间的关系的测定值数据与包含所述多个系数群而构成的表示磁检测元件的输出电压的式子相互拟合的方式而得到的系数群。6.根据权利要求5所述的电流检测装置，其特征在于，包含多个系数群而构成的表示磁检测元件的输出电压的式子由下式表示：计算各系数A1～A5使得该式子的输出电压Vf与所述测定值数据拟合。7.根据权利要求6所述的电流检测装置，其特征在于，构成所述式子的系数A1是输出补偿系数Voff、系数A2是2·Bb·sin(α－φ)、系数A3是Bb的平方、系数A4是Vsat·cosφ、系数A5是Bb·Vsat·sinα，在所述系数A2～A5中，Vsat是饱和输出系数、Bb是偏置磁场强度系数、φ是被测磁场方向的角度偏移系数、α是偏置磁场方向的角度偏移系数。8.根据权利要求6或7所述的电流检测装置，其特征在于，所述信号修正单元按照将所述式子的输出电压信号Vf置换为输出电压信号V1，并将合成磁场B0设为所述输出电压信号V1的函数B0(V1)时的下式和通过所述运算处理得到的所述多个系数群来输出所述修正电压信号，VL＝m×B0(V1)+n，在该式子中，系数m为0以外任意的值，n为任意的值。9.一种电流检测装置的信号修正方法，其特征在于，所述电流检测装置具备：磁检测元件，其检测磁通密度，输出与所述磁通密度对应的电压信号；以及信号修正单元，其具备存储多个系数群的存储部，在所述存储部中没有存储所述多个系数群时，直接输出来自所述磁检测元件的输出电压信号，在所述存储部中存储了所述多个系数群时，按照所述多个系数群，将来自所述磁检测元件的输出电压信号修正为相对于所述磁通密度大致为线性，并输出修正后的修正电压信号，对于在所述信号修正单元的所述存储部中没有存储所述多个系数群的电流检测装置供给所述磁检测元件能够检测的范围的磁通密度，取得由此而得到的表示所述磁通密度与所述电流检测装置的输出电压信号之间的关系的测定值数据，进行运算处理使得所取得的所述测定值数据与包含多个系数群而构成的表示磁检测元件的输出电压的式子相互拟合，由此来计算所述多个系数群，将计算出的所述多个系数群存储在所述信号修正单元的所述存储部。10.根据权利要求9所述的电流检测装置的信号修正方法，其特征在于，在所述信号修正单元的所述存储部中存储了所述多个系数群后，对于所述电流检测装置，测定通过供给所述磁检测元件能够检测的范围的磁通密度而得到的所述修正电压信号，判定测定到的所述修正电压信号是否表示大致线性，在表示大致线性时，在所述存储部中存储被测磁场的测定范...

【专利技术属性】
技术研发人员：二口尚树，千绵直文，秋元克弥，
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