电流传感器以及电流传感器的制造方法技术

提供一种电流传感器(1)，基于由测定对象的电流(I)产生的信号磁场(Bsig)对输出信号(Vout)进行输出。电流传感器具备至少一个磁传感器(2)、温度检测部(11)、放大部(12)和偏移调整部(13)。磁传感器生成与信号磁场相应的传感器信号。温度检测部对周围的温度进行检测。放大部在与检测出的温度对应的放大率(G(T))下，将传感器信号进行放大并生成输出信号。偏移调整部对输出信号的偏移进行调整。偏移调整部按照在没有信号磁场的状态的输出信号和与温度对应的放大率之间成立的关系(式(6))，对偏移进行调整。

Current sensor and manufacturing method of current sensor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电流传感器以及电流传感器的制造方法
本专利技术涉及基于由电流产生的磁场对电流进行测定的电流传感器及其制造方法。
技术介绍
专利文献1公开了一种以通过对电流传感器的简单的调整来实现高的电流测定精度为目的的电流传感器的制造方法。专利文献1的电流传感器具备用于将传感器输出中的偏移(offset)的温度特性的校正和偏移的大小的校正分割开来进行的第1以及第2放大校正电路。专利文献1的制造方法基于偏移的温度特性能够用温度的一次式来表示这一前提，对电流传感器的第1以及第2放大校正电路设定了第1以及第2校正量。在先技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2014/006914号
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于，提供一种在基于由测定对象的电流产生的磁场对输出信号进行输出的电流传感器中，能够抑制输出信号的温度漂移的电流传感器及其制造方法。用于解决课题的手段本专利技术涉及的电流传感器基于由测定对象的电流生成的信号磁场对输出信号进行输出。电流传感器具备至少一个磁传感器、温度检测部、放大部、和偏移调整部。磁传感器生成与信号磁场相应的传感器信号。温度检测部对周围的温度进行检测。放大部在与检测出的温度对应的放大率下，将传感器信号进行放大并生成输出信号。偏移调整部对没有信号磁场的状态的输出信号的从基准值的偏移进行调整。偏移调整部按照在没有信号磁场的状态的输出信号和与温度对应的放大率之间成立的关系，对偏移进行调整。本专利技术涉及的电流传感器的制造方法包括：准备电流传感器的工序；和对第1温度下的电流传感器的输出信号进行测定的工序。本方法包括：对与第1温度不同的第2温度下的电流传感器的输出信号进行测定的工序；和基于第1温度下的输出信号的测定结果和第2温度下的输出信号的测定结果来设定偏移调整部的工序。专利技术效果根据本专利技术涉及的电流传感器及其制造方法，通过偏移调整部的设定，能够在基于由测定对象的电流产生的磁场对输出信号进行输出的电流传感器中抑制输出信号的温度漂移。附图说明图1是表示实施方式1涉及的电流传感器的结构的图。图2是表示电流传感器中的偏置磁铁的配置例的图。图3是对电流传感器中的磁传感器的结构进行例示的电路图。图4是用于说明关于电流传感器的温度漂移的见解的图。图5是表示电流传感器的安装偏差的配置例的图。图6是用于说明电流传感器的温度补偿的图。图7是用于说明实施方式1涉及的电流传感器的设定方法的流程图。图8是用于说明电流传感器中的偏移电压的监视方法的图。图9是表示实施方式2涉及的电流传感器的结构的图。图10是对实施方式2涉及的电流传感器的外观进行例示的立体图。图11是表示装配电流传感器的汇流条的外观的立体图。图12是用于说明实施方式2涉及的电流传感器的动作的图。图13是表示实施方式3涉及的电流传感器的结构的图。图14是表示验证实验中的电流传感器的结构的图。图15是表示电流传感器的验证实验的实验结果的曲线图。图16是表示实施方式4涉及的电流传感器的结构的图。具体实施方式以下，参照添加的附图对本专利技术涉及的电流传感器及其制造方法的实施方式进行说明。各实施方式为例示，能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分置换或组合，这是不言而喻的。在实施方式2以后，省略关于与实施方式1共同的事项的记述，仅针对不同点进行说明。特别是，关于基于同样的结构的同样的作用效果，将不在每个实施方式中逐次提及。(实施方式1)在实施方式1中，说明进行一个磁传感器的温度补偿的电流传感器。1.结构关于实施方式1涉及的电流传感器的结构，参照图1进行说明。图1是表示本实施方式涉及的电流传感器1的结构的图。如图1所示，本实施方式涉及的电流传感器1具备磁传感器2、温度传感器11、放大部12、偏移调整部13、控制部14、和存储部15。电流传感器1设置在流过测定对象的电流I的汇流条等的附近。电流传感器1用磁传感器2来检测由于流动电流I而产生的磁场Bsig(以下称作“信号磁场”)，对电流I进行测定。在本实施方式的电流传感器1中，如后述那样，使用了对磁传感器2进行磁偏置的偏置磁铁(参照图2)。磁传感器2例如由磁阻元件构成，具有固有的灵敏度轴以及磁电变换增益。磁传感器2对沿着灵敏度轴的方向的磁场进行感测，并按照磁电变换增益将感测到的磁场变换为传感器电压Vin。传感器电压Vin是本实施方式中的传感器信号的一例。关于磁传感器2的结构的详情在后面叙述。温度传感器11例如是半导体温度传感器，对周围的温度T进行检测并将检测结果的信号输出到控制部14。温度传感器11是本实施方式中的温度检测部的一例。作为温度传感器11，也可以使用例如热敏电阻、热电偶、线性正温度系数电阻器、铂测温电阻体等各种各样的感温元件。放大部12例如由差动放大器构成。放大部12包含能够调整放大率G(T)的放大率调整电路。放大部12按照在放大率调整电路中设定的放大率G(T)，将从磁传感器2输入的传感器电压Vin进行放大，并生成输出电压Vout。输出电压Vout是本实施方式中的电流传感器1的输出信号的一例。放大部12也可以由单端的放大器构成。偏移调整部13是对输出电压Vout中的偏移电压进行调整的电路。偏移电压是表示没有信号磁场Bsig的状态下的输出电压Vout从基准值的偏离的电压。在本实施方式中，偏移调整部13设置在放大部12的输出侧。偏移调整部13例如包含可变电压源以及缓冲放大器等。偏移调整部13生成设定给可变电压源的值的电压Vofs(偏移调整值)，并将所生成的电压加在放大部12的输出上，由此对偏移电压进行调整。控制部14对电流传感器1的整体动作进行控制。控制部14例如包含与软件协作来实现给定功能的CPU等。控制部14读出保存于存储部15的数据以及程序来进行各种各样的运算处理，实现各种功能。此外，控制部14也可以包含A/D(模拟/数字)变换器以及D/A(数字/模拟)变换器等。例如，控制部14基于来自温度传感器11的信号，对放大部12的放大率调整电路进行控制，或者对偏移调整部13的可变电压源进行控制。存储部15是存储为了实现控制部14的功能所需要的程序以及数据的存储介质，例如由闪存构成。例如，存储部15保存将放大率G(T)以及偏移调整值Vofs与温度T建立了关联的数据表等。另外，控制部14也可以是设计为实现给定功能的专用的电子电路、能够重构的电子电路等的硬件电路。控制部14也可以由CPU、MPU、微型计算机、DSP、FPGA、ASIC等各种各样的半导体集成电路构成。1-1.关于偏置磁铁关于电流传感器1中的偏置磁铁20，使用图2进行说明。图2是表示电流传感器1中的偏置磁铁20的配置例的图。如图2所示，本实施方式涉及的电流传感器1还具备两个偏置磁铁20。偏置磁铁20是产生用于对磁传感器2进行偏置的磁场B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流传感器，基于由测定对象的电流产生的信号磁场对输出信号进行输出，其中，/n所述电流传感器具备：/n至少一个磁传感器，生成与所述信号磁场相应的传感器信号；/n温度检测部，对周围的温度进行检测；/n放大部，在与检测出的温度对应的放大率下，将所述传感器信号进行放大并生成所述输出信号；和/n偏移调整部，对偏移进行调整，所述偏移是没有所述信号磁场的状态的输出信号的从基准值的偏离，/n所述偏移调整部按照在没有所述信号磁场的状态的输出信号和与所述温度对应的放大率之间成立的关系对所述偏移进行调整。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170906 JP 2017-1714381.一种电流传感器，基于由测定对象的电流产生的信号磁场对输出信号进行输出，其中，
所述电流传感器具备：
至少一个磁传感器，生成与所述信号磁场相应的传感器信号；
温度检测部，对周围的温度进行检测；
放大部，在与检测出的温度对应的放大率下，将所述传感器信号进行放大并生成所述输出信号；和
偏移调整部，对偏移进行调整，所述偏移是没有所述信号磁场的状态的输出信号的从基准值的偏离，
所述偏移调整部按照在没有所述信号磁场的状态的输出信号和与所述温度对应的放大率之间成立的关系对所述偏移进行调整。


2.根据权利要求1所述的电流传感器，其中，
所述放大部的放大率被设定为对所述磁传感器用于生成所述传感器信号的磁电变换增益的与温度相应的变动进行校正。


3.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其中，
还具备：磁场源，在所述磁传感器的附近产生磁场，
所述偏移调整部按照在没有所述信号磁场的状态的输出信号和所述磁场源所产生的磁场以及与所述温度对应的放大率之间成立的关系，对所述偏移进行调整。


4.根据权利要求3所述的电流传感器，其中，
所述偏移包含与所述磁场源所产生的磁场相应的第1分量、和与所述放大率的由温度引起的变动相应的第2分量。


5.根据权利要求4所述的电流传感器，其中，
所述偏移调整部具备：
第1调整部，设置在所述放大部的输入侧，对所述第2分量进行调整；和
第2调整部，设置在所述放大部的输出侧，对所述第1分量进行调整。

【专利技术属性】
技术研发人员：岸宣孝，清水康弘，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP