一种能够以高灵敏度且高精度检测被检测电流，且能够实现结构的简化及小型化的电流测定装置。在电流测定装置(1)中，包括：具有磁化方向被固定的固定磁性层(18)和通过外部磁场使磁化方向变化的自由磁性层(20)的多个GMR元件(12-1～12-N)；根据多个GMR元件(12-1～12-N)的输出求出被检测电流大小的运算部(21)，在该电流测定装置(1)中，将多个GMR元件(12-1～12-N)在被检测电流所流动的导体(13)的周围以环状配置，并且以利用多个GMR元件(12-1～12-N)构成串联的可变电阻的方式进行电连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测定在导体中流动的被检测电流大小的电流测定装置，尤其涉及通过磁阻的变化来检测被检测电流大小的电流测定装置。
技术介绍
近年来，在电动机动车和太阳能电池等领域中，伴随电动机动车和太阳能电池装置的大输出化、高性能化，使用的电流值变大，以非接触方式测定直流大电流的电流传感器得到广泛应用。作为这种电流传感器提出了具有通过在导体周围产生的磁场检测流入导体的电流大小的霍尔元件的结构(例如，参照专利文献I)。该电流传感器具备具有开口部的半导体基板；配置在半导体基板上且因磁场的变化而输出霍尔电压信号的多个霍尔元件。被检测电流所流动的电流线以贯通半导体基板的开口部的方式相对于基板正交配置。各霍尔元件配置成以电流线为中心的圆状。在专利 文献I记载的电流传感器中，使用因在电流线流过被检测电流时产生的电流线周围的磁场变化而从各霍尔元件输出的霍尔电压信号检测被检测电流的大小。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-107972号公报专利技术概要专利技术要解决的技术课题然而，在专利文献I记载的电流传感器中，由于使用霍尔元件，因此，存在检测方向受到限制的问题。另外，除需要在各霍尔元件构成检测电路外，还需要设置对各个检测电路的输出信号进行加法运算的加法运算电路，因此存在电流传感器的小型化受到限制的问题。另外，当电流线和电流传感器的位置(距离)不均时，存在其测定值反映出不均的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于该点而完成的，其目的在于，提供一种能够以高灵敏度且高精度检测被检测电流，且能够实现结构简化及小型化的电流测定装置。用于解决课题的手段本专利技术的电流测定装置具备多个磁阻效应元件和运算机构，所述磁阻效应元件具有磁化方向被固定的固定磁性层和通过外部磁场而使磁化方向变化的自由磁性层，所述运算机构根据所述多个磁阻效应元件的输出求出被检测电流的大小，所述电流测定装置的特征在于，所述多个磁阻效应元件在供被检测电流流动的导体周围以环状配置，并且以利用所述多个磁阻效应元件构成串联的可变电阻的方式进行电连接。根据该结构，通过利用多个磁阻效应元件构成串联的可变电阻，将多个磁阻效应元件作为可变电阻使用，从而能够不设置加法运算电路地检测各磁阻效应元件的磁阻变化，能够使装置结构简化及小型化。另外，通过各磁阻效应元件在导体的周围呈环状地配置，从而能够将在导体流过被检测电流之际产生的磁场作为与固定磁性层的磁化方向和自由磁性层的磁化方向之间的磁化角度对应的磁阻变化而实施检测。在上述电流测定装置中，优选所述多个磁阻效应元件的所述固定磁性层的磁化方向被固定成在所述多个元件的各自位置从导体所延伸的方向观察时相同的方向。在上述电流测定装置中，所述多个磁阻效应元件的所述固定磁性层的磁化方向可以固定为所述各磁阻效应元件成为以环状相连的方向的环状方向。或者，在上述电流测定装置中，所述多个磁阻效应元件中的所述固定磁性层的磁化方向可以被固定成朝向所述导体中央部。另外，在上述电流测定装置中，所述多个磁阻效应元件的所述固定磁性层的磁化方向可以被固定成从所述导体中央部朝向放射方向。通过上述结构，由于通过在导体周围产生的磁场使自由磁性层的磁化方向变化为 相对于固定磁性层的磁化方向大致相同方向，因此，能够降低各磁阻效应元件间的灵敏度差，从而能够提高电流测定装置的检测精度。另外，在上述电流测定装置中，所述多个磁阻效应元件可以设置在共用的导电体上。另外，在上述电流测定装置中，所述多个磁阻效应元件可以形成在弹性体上，并且以包围所述导体周围的方式配置成使所述弹性体变形。另外，本专利技术以上述电流测定装置为基础，其特征在于，所述多个磁阻效应元件具备经由绝缘层而设置在所述自由磁性层上的导电层，使在所述多个磁阻效应元件中流动的电流从所述导电层反向回流。根据该结构，通过使流过磁阻效应元件的电流在导电层反向流动，从而能够产生与在磁阻效应元件中流动电流之际所产生的磁场反向的磁场。因此，能够降低在磁阻效应元件中流过电流时产生的磁场引起的自由磁性层的磁化方向的变化，从而能够提高电流测定装置的检测灵敏度及检测精度。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种能够以高灵敏度且高精度检测被检测电流，且能够实现结构简化及小型化的电流测定装置。附图说明图I是表示本专利技术第一实施方式涉及的电流测定装置的俯视图。图2是表示本专利技术第一实施方式涉及的电流测定装置的GMR元件的层叠结构的图。图3是本专利技术第一实施方式涉及的电流测定装置的运算部的电路结构图。图4是表示本专利技术第一实施方式涉及的电流测定装置中，在对GMR元件上作用外部磁场的情况下的固定磁性层与自由磁性层之间的磁化角度的变化的示意图。图5是表示本专利技术第一实施方式涉及的磁化角度与磁阻的相关关系的图。图6是表示本专利技术第一实施方式涉及的电流测定装置的GMR元件的磁化角度的变化的示意图。图7是表示本专利技术第一实施方式涉及的电流测定装置的GMR元件的配置例的图。图8是本专利技术第一实施方式涉及的电流测定装置的GMR元件的制造方法的说明图。图9是表示本专利技术的第二实施方式涉及的电流测定装置的俯视图。图10是表示本专利技术的第二实施方式涉及的电流测定装置的GMR元件的层叠结构的图。图Il(A)是表示本专利技术的第二实施方式涉及的电流测定装置的成膜工序的磁场施加的一例的示意图，图Il(B)是㈧的A-A线箭头指向剖视图。图12是表示本专利技术的实施方式涉及的电流测定装置的GMR元件的其他配置例的图。图13是表示本专利技术的实施方式涉及的电流测定装置的其他结构例的图。 图14是表示本专利技术的实施方式涉及的电流测定装置的其他结构例的图。图15是表示本专利技术的实施方式涉及的电流测定装置的GMR元件的其他层叠结构的图。图16是本专利技术的实施方式涉及的电流测定装置的GMR元件的制造方法的说明图。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式详细地进行说明。(第一实施方式)图I是本专利技术的第一实施方式涉及的电流测定装置的俯视图。如图I所示，电流测定装置I具备具有大致圆形的中央部开口 Ila的基板11 ;在基板11的中央部开口 Ila的外缘呈环状配置的多个GMR元件(Giant Magneto Resistance :巨磁阻)12-1 12-N ;根据GMR元件12-1 12-N的输出求出被检测电流大小的运算部(未图示)。导体13由剖视下大致圆形状的线状体形成，且以贯通基板11的中央部开口 Ila的方式设置。在导体13中流动有被检测电流。GMR元件12-1 12_N通过在相互相邻的元件之间分别夹设导电体14而连续配置，多个GMR元件12-1 12-N作为整体构成电串联连接的GMR元件列12。另外，GMR元件12-1 12-N具备磁化方向固定的固定磁性层；因被检测电流流过导体13时产生的磁场而导致磁化方向变化的自由磁性层，磁阻根据固定磁性层的磁化方向与自由磁性层的磁化方向之间的磁化角度而变化。即，在本实施方式中，以包围导体13的周围的方式呈环状配置多个GMR元件12-1 12-N，能够通过GMR元件12_1 12-N根据自由磁性层的磁化方向的变化来检测被检测电流流过导体13时产生的磁场变化。在本实施方式中，GMR元件12-1 12_N的固定磁性层的磁化方向被固定为朝向呈环状配设的GMR元件12-1 12-N相连的环状方向(参照图I的箭头本文档来自技高网...
【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：林信宏，小暮龙矢，高桥彰，
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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