电流传感器制造技术

一种使用分流电阻器(4)的检测目标电流的电流传感器包括：电阻值校正电路(17、53、75、86、96)，具有：校正电阻器(5)；信号施加单元(6、52)，向分流电阻器和校正电阻器的串联电路施加交流信号；第一电压检测单元(7)，检测分流电阻器的端子电压；第二电压检测单元(8)，检测校正电阻器的端子电压；以及校正单元(16)，基于第一电压检测单元的第一电压检测值和第二电压检测单元的第二电压检测值，来计算分流电阻器的电阻值，并且基于分流电阻器的计算的电阻值来校正电流检测用电阻值。值来校正电流检测用电阻值。值来校正电流检测用电阻值。

【技术实现步骤摘要】
电流传感器


[0001]本公开涉及一种电流传感器，该电流传感器通过使用串联设置在检测目标电流流过的路径中的分流电阻器的端子电压和与该分流电阻器的电阻值对应的电流检测用电阻值来检测检测目标电流。

技术介绍

[0002]如专利文献1和2所公开的，在可设想电流传感器中，测量与检测目标电流流过的路径串联设置的分流电阻器的端子电压，并基于测得的电压和与该分流电阻器的电阻值对应的电流检测用电阻值来计算作为检测目标的电流。在这种情况下，由于分流电阻器的电阻值可能由于随时间的劣化等而改变，因此可能需要随时校正用于计算电流的电流检测用电阻值。在以下的描述中，将专利文献1中所公开的可设想电流传感器称为第一可设想技术，并且将专利文献2中所公开的可设想电流传感器称为第二可设想技术。
[0003]在第一可设想技术中，如下校正电流检测用电阻值。即，第一可设想技术提供：子电阻器，该子电阻器设置为使得检测目标电流在子电阻器中流动，与正常状态下的分流电阻器类似；以及校正电阻器，该校正电阻器设置为使得检测目标电流在正常时间不在校正电阻器中流动。根据上述配置，与分流电阻器类似，子电阻器随时间劣化，但校正电阻器几乎不随时间劣化。在第一可设想技术中，通过比较校正时的子电阻器和校正电阻器的电阻值来获得子电阻器和分流电阻器的劣化程度，并基于劣化程度来校正电流检测用电阻值。
[0004]在第二可设想技术中，如下校正电流检测用电阻值。即，第二可设想技术具有以下配置：设置有多个分流电阻器并且校正电流从多个分流电阻器的互连节点通过，或者输入端子设置在分流电阻器的中央部分中并且校正电流从输入端子通过。在第二可设想技术中，测量校正电流通过时每个电阻器的端子电压，并且基于测量结果计算各个电阻值以校正电流检测用电阻值。
[0005]现有技术文献
[0006][专利文献][0007]专利文献1：美国专利第8779777号
[0008]专利文献2：美国专利第10473724号

技术实现思路

[0009]在第一可设想技术中，分流电阻器不用于直接校正，并且假设子电阻器以与分流电阻器相同的方式劣化，然后使用子电阻器间接校正与分流电阻器的电阻值对应的电流检测用电阻值。因此，在第一可设想技术中，如果不满足上述假设，则不能高精度地校正电流检测用电阻值，并且结果，电流检测精度可能降低。
[0010]在第二可设想技术中，由于需要设置多个分流电阻器或在分流电阻器的中央部分设置输入端子，因此存在配置变得复杂的困难。此外，在第二可设想技术中，难以充分提高校正的精度，因为电流检测用电阻值的校正的精度在很大程度上取决于校正电流的精度。
[0011]鉴于上述情况做出了本公开，并且本公开的目的在于提供一种能够准确地校正电流检测用电阻值而不导致复杂配置的电流传感器。
[0012]电流传感器基于串联设置在检测目标电流流过的路径中的分流电阻器的端子电压和与分流电阻器的电阻值对应的电流检测用电阻值来检测检测目标电流。电流传感器包括用于校正电流检测用电阻值的电阻值校正电路。电阻值校正电路包括校正电阻器、信号施加单元、第一电压检测单元、第二电压检测单元和校正单元。校正电阻器与分流电阻器一起串联连接在与检测目标电流流过的路径不同的路径中，并且其电阻精度高于分流电阻器的电阻精度。
[0013]信号施加单元向分流电阻器和校正电阻器的串联电路施加AC信号。第一电压检测单元检测当AC信号施加到串联电路时，分流电阻器的端子电压。第二电压检测单元检测当AC信号施加到串联电路时，校正电阻器的端子电压。校正单元基于为第一电压检测单元检测的端子电压检测值的第一电压检测值和为第二电压检测单元检测的端子电压检测值的第二电压检测值来计算分流电阻器的电阻值，并基于为分流电阻器的计算的电阻值的计算的电阻值来校正检测用电阻值。
[0014]根据这样的配置，无需如第一可设想技术那样通过使用子电阻器间接地校正检测用电阻值，而能够通过使用分流电阻器来直接校正检测用电阻值。另外，根据上述配置，与第二可设想技术不同，不需要设置多个分流电阻器，也不需要在分流电阻器的中央设置输入端子，只需设置一个分流电阻器即可，因此整个电流传感器的配置并不复杂。
[0015]此外，根据上述配置，计算的电阻值的计算精度和检测用电阻值的校正精度在很大程度上取决于校正电阻器的电阻值的精度以及第一电压检测值和第二电压检测值的检测精度。在这种情况下，由于校正电阻器具有比分流电阻器高的电阻精度，因此检测用电阻值的校正精度被充分提高。因此，根据上述配置，无需使整个电流传感器的配置复杂，获得能够以高精度校正检测用电阻值的优良效果是可能的。
附图说明
[0016]本公开的上述和其他目的、特征和优点将从以下参考附图进行的详细描述中变得更加明显。在附图中：
[0017]图1是示意性地示出根据第一实施例的电流传感器的配置的图示；
[0018]图2是示出根据第一实施例的信号施加单元的具体的第一配置示例的图示；
[0019]图3是示出根据第一实施例的信号施加单元的具体的第二配置示例的图示；
[0020]图4是示出根据第一实施例的信号施加单元的具体的第三配置示例的图示；
[0021]图5是示出根据第一实施例的信号施加单元的具体的第四配置示例的图示；
[0022]图6是根据第一实施例的每个同步检测电路的具体的配置示例；
[0023]图7是示意性地示出根据第二实施例的电流传感器的配置的图示；
[0024]图8是示出根据第二实施例的信号施加单元的具体的第一配置示例的图示；
[0025]图9是示出根据第二实施例的信号施加单元的具体的第二配置示例的图示；
[0026]图10是示意性地示出根据第三实施例的电流传感器的配置的图示；
[0027]图11是示意性地示出根据第三实施例的切换为第一连接状态的电流传感器的配置的图示；
[0028]图12是示意性地示出根据第三实施例的切换为第二连接状态的电流传感器的配置的图示；
[0029]图13是示意性地示出根据第三实施例的切换为第三连接状态的电流传感器的配置的图示；
[0030]图14是示意性地示出根据第四实施例的电流传感器的配置的图示；以及
[0031]图15是示意性地示出根据第五实施例的电流传感器的配置的图示。
具体实施方式
[0032]以下，将参考附图描述多个实施例。在每个实施例中，对基本上相同的组件标注相同的附图标记并将省略其描述。
[0033](第一实施例)
[0034]参考图1至图6描述本公开的第一实施例。
[0035](总体配置)
[0036]图1所示的本实施例的电流传感器1安装在诸如汽车的车辆上，并检测为流过测量目标2的电流的检测目标电流。测量目标2可以是向用于使车辆行驶的驱动单元供给电力的诸如主发动机电池的电池、用于向车辆的辅助设备供给电力的辅助电池、DC/DC转换器等。DC/DC转换器向产生用于驱动车辆的驱动力的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流传感器，用于基于串联布置在检测目标电流流过的路径中的分流电阻器(4)的端子电压和与所述分流电阻器的电阻值对应的电流检测用电阻值来检测所述检测目标电流，所述电流传感器包括：用于校正所述电流检测用电阻值的电阻值校正电路(17、53、75、86、96)，其中：所述电阻值校正电路包括：校正电阻器(5)，与所述分流电阻器串联连接在与所述检测目标电流流过的所述路径不同的路径中，并且具有比所述分流电阻器高的电阻精度；信号施加单元(6、52)，其向所述分流电阻器和所述校正电阻器的串联电路施加交流信号；第一电压检测单元(7)，其检测当所述交流信号被施加到所述串联电路时，所述分流电阻器的所述端子电压；第二电压检测单元(8)，其检测当所述交流信号被施加到所述串联电路时，所述校正电阻器的端子电压；以及校正单元(16)，其基于第一电压检测值和第二电压检测值来计算所述分流电阻器的所述电阻值，并且基于计算的电阻值来校正所述电流检测用电阻值，其中所述第一电压检测值为所述第一电压检测单元检测的所述端子电压的检测值，所述第二电压检测值为所述第二电压检测单元检测的所述端子电压的检测值，所述计算的电阻值为所述分流电阻器的计算的电阻值。2.根据权利要求1所述的电流传感器，其中：所述第一电压检测单元包括第一同步检测电路(12)，所述第一同步检测电路(12)输入所述分流电阻器的端子的信号，并以与所述交流信号相同的频率同步检测所述信号，以提取并输出所述信号；所述第一电压检测单元被配置为基于所述第一同步检测电路的输出信号来检测所述分流电阻器的所述端子电压；所述第二电压检测单元包括第二同步检测电路(14)，所述第二同步检测电路(14)输入所述校正电阻器的端子的信号，并以与所述交流信号相同的所述频率同步检...

【专利技术属性】
技术研发人员：根塚智裕，古田善一，和田祥太郎，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社未来瞻科技株式会社，
类型：发明
国别省市：