本发明专利技术提供一种能够兼具遍及大测量范围的高精度的测量以及省电化，而且能够谋求省空间化的电流传感器。本发明专利技术的电流传感器的特征在于，具有：磁平衡式传感器，包含配置在由于施加来自被测量电流的感应磁场而特性发生变化的磁传感器元件的附近的、产生抵消上述感应磁场的抵消磁场的反馈线圈（111）；以及开关电路（123），切换以电压差作为传感器输出的磁比例式检测以及以通过电压差向反馈线圈（111）通电并达到感应磁场与抵消磁场相抵消的平衡状态时的、反馈线圈（111）内流动的电流为传感器的输出的磁平衡式检测。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及遍及大测量范围的、高精度的、并且低耗电量的电流传感器。
技术介绍
例如，通过电流传感器测量电动汽车的发动机驱动用的电流的大小。作为此电流传感器，有磁比例式电流传感器和磁平衡式电流传感器。在磁比例式电流传感器中，通过磁体磁芯中产生的磁力线，与被测量电流成比例的磁场穿过磁芯空隙,磁检测元件将此磁场变换为电压信号，从而产生与被测量电流成比例的输出电压。另一方面，在磁平衡式电流传感器中，如果被测量电流流动，则通过电流所对应的磁场在磁检测元件中产生输出电压，从该磁检测元件输出的电压信号被变换为电流并反馈到反馈线圈，由该反馈线圈产生的磁场(抵消磁场)与由被测量电流产生的磁场相互抵消，以磁场总是为O的方式工作，使这时反馈线圈内流动的反馈电流电压变换，并作为输出取出。使用例如霍尔元件或GMR (Giant Magneto Resistance :巨磁电阻效应)元件等磁 例式电流传感器中，如果扩展测量范围，则当被测量电流小的时候分辨率下降，在使用霍尔元件作为磁检测元件的磁平衡式电流传感器中，不能完全抵消大电流产生的磁场。因此，作为弥补两者的缺陷的方法，在专利文献I中，公开了配置了使用霍尔元件的磁比例式电流传感器和使用霍尔元件的磁平衡式电流传感器，根据被测量电流的大小切换使用上述两种电流传感器的方法。现有技术文献(专利文献)专利文献I :日本特开2007-78416号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在专利文献I公开的技术中，必须分别准备两种电流传感器。因此，不能谋求省空间化，另外，制造流程也变得复杂。并且，在专利文献I公开的技术中，当被测量电流大时，未使用的磁平衡式电流传感器内的磁平衡崩溃，因此当使用GMR元件作为磁检测元件时会引起磁饱和。因此，在专利文献I公开的技术中，通过磁检测元件不能实现高精度地测量遍及大测量范围。本专利技术是为了解决上述问题而做出的，目的在于提供一种能够兼具遍及大测量范围的高精度的测量以及省电化，而且能够谋求省空间化的电流传感器。用于解决课题的手段本专利技术的电流传感器的特征在于，具有磁平衡式传感器，包括反馈线圈，上述反馈线圈配置在特性根据来自被测量电流的感应磁场而发生变化的磁传感器元件附近，并产生抵消上述感应磁场的抵消磁场；以及切换单元，对磁比例式检测及磁平衡式检测进行切换，上述磁比例式检测以电压差为传感器的输出，上述磁平衡式检测将通过上述电压差向上述反馈线圈通电并达到上述感应磁场与上述抵消磁场相抵消的平衡状态时的、在上述反馈线圈内流动的电流为传感器的输出。通过此结构，由于在单一的电流传感器中切换磁比例式检测以及磁平衡式检测，所以能够兼具磁平衡式的大测量范围和省电化。特别地，本专利技术是使用磁阻效应元件的电流传感器，在反馈线圈接近的结构中是有效的。较为理想的是，在本专利技术的电流传感器中，夹着导通上述被测量电流的导体配置有上述两个电流传感器，上述两个电流传感器的各自的磁传感器元件的灵敏度轴方向相同。通过此结构，根据两个磁平衡式传感器的差动输出消除地磁等外部磁场的影响，能够更高精度地测量电流。较为理想的是，在本专利技术的电流传感器中，上述切换单元根据外部信号切换上述磁比例式检测和上述磁平衡式检测。通过此结构，在休眠模式等用户想要省电的时候，能够抑制电流传感器的耗电量。 较为理想的是，在本专利技术的电流传感器中，在维持上述磁阻效应元件的磁特性的线性的被测量电流的区域，切换为上述磁比例式检测。较为理想的是，在本专利技术的电流传感器中，在相对低的被测量电流的区域，切换为上述磁比例式检测。较为理想的是，在本专利技术的电流传感器中，向外部输出表示是上述磁比例式检测状态或上述磁平衡式检测状态的信号。通过此结构，能够确认电流传感器当前是哪种模式。较为理想的是，在本专利技术的电流传感器中，上述磁传感器元件是磁阻效应元件。通过此结构，易于在与设置电流传感器的基板面平行的方向配置灵敏度轴，能够使用平面线圈。本专利技术的电池的特征在于，具有电池主体，装备了电流线；以及上述电流传感器，安装在上述电流线上。专利技术的效果通过本专利技术的电流传感器，具有磁平衡式传感器，包括反馈线圈，该反馈线圈配置在特性由于来自被测量电流的感应磁场而发生变化的磁传感器元件的附近，并产生抵消上述感应磁场的抵消磁场；以及切换单元，对磁比例式检测和磁平衡式检测进行切换，该磁比例式检测以电压差为传感器的输出，该磁平衡式检测以通过上述电压差向上述反馈线圈通电并达到上述感应磁场与上述抵消磁场相抵消的平衡状态时的、上述反馈线圈内流动的电流为出为传感器的输出，用单一的电流传感器进行磁比例式检测以及磁平衡式检测。因此，能够兼具遍及大测量范围的高精度的测量以及省电化，而且能够谋求省空间化。附图说明图I是表示本专利技术的实施方式I涉及的电流传感器的图。图2是表示磁比例式电流传感器和磁平衡式电流传感器的耗电量例子的图。图3是表示本专利技术的实施方式涉及的电流传感器的耗电量例子的图。图4是表示本专利技术的实施方式涉及的电流传感器的耗电量例子的图。图5是表示本专利技术的实施方式2涉及的电流传感器的配置状态的图。图6是表示本专利技术的实施方式2涉及的电流传感器的图。图7是说明将本专利技术的实施方式涉及的电流传感器应用到电池时的电池的使用范围的图。具体实施例方式使用GMR元件的磁比例式电流传感器，能够用低耗电量高精度地测量比较小的被测量电流。但是，使用GMR元件的磁比例式电流传感器在被测量电流大时，GMR元件由于其磁场而磁饱和，之后的输出值不准，因此不能使用，被测量电流的测量范围变窄。另一方面，使用GMR元件的磁平衡式电流传感器的结构比磁比例式电流传感器的复杂，但仍然能够高精度、在大测量范围内测量被测量电流。但是，由于需要电流在反馈线圈持续流动，当被测量电流小时，与分流电阻等其他方式相比，耗电量变大。本专利技术者们着眼于上述问题，为了尽可能降低耗电量而切换磁平衡式检测和磁比例式检测来利用，从而发现能够以高精度、在大范围内测量被测量电流，而且发现能够实现省电化、省空间化，而实现了本专利技术。特别的，通过构成为在测量相对小的电流时使用磁比 例式检测，能够减小耗电量。S卩，本专利技术的要点在于，通过具备磁平衡式传感器以及切换单元的电流传感器，兼具遍及大测量范围的高精度的测量以及省电化，而且谋求省空间化，其中，该磁平衡式传感器配置在特性根据来自被测量电流的感应磁场而发生变化的磁传感器元件的附近，包含产生抵消上述感应磁场的抵消磁场的反馈线圈，该切换单元对磁比例式检测和磁平衡式检测进行切换，该磁比例式检测以电压差为传感器的输出，该磁平衡式检测以通过上述电压差向上述反馈线圈通电并达到上述感应磁场与上述抵消磁场相抵消的平衡状态时的、上述反馈线圈内流动的电流为传感器的输出。以下，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。(实施方式I)图I是表示本专利技术的实施方式I涉及的电流传感器的图。在本实施方式中，图I所示的电流传感器I设置在被测量电流流动的电流线的附近。电流传感器I主要包括传感器部11和控制部12。传感器部11包括反馈线圈111，为了能够产生消除由被测量电流产生的磁场的方向的磁场而配置；以及电桥电路112，由作为磁检测元件的两个磁阻效应元件和两个固定电阻元件组成。控制部12包含差动放大器121，放大电桥电路112的差动输出；电流放大器124，控制反馈线本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：野村雅俊，田村学，三之谷真司，蛇口广行，
申请(专利权)人：阿尔卑斯绿色器件株式会社，
类型：发明
国别省市：
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