电流传感器制造技术

本发明专利技术提供一种维持高精度的电流测量、缓和了安装精度的电流传感器。具备由被串联连接的多个磁传感器单元(11a～11h)构成的磁传感器模块，磁传感器单元具有灵敏度轴相互为逆向的第1磁传感器元件(12a)和第2磁传感器元件(12b)，第1磁传感器单元的第1端(12aa)连接第1电位源，第1磁传感器单元的第3端(12ba)连接第2电位源，最终磁传感器单元的第2端(12ab)和第4端(12bb)被连接而成为传感器输出端，除第1磁传感器单元(11a)之外的磁传感器单元(11b～11h)的第1端与相邻的磁传感器单元的第2端连接，第3端与相邻的磁传感器单元的第4端连接，多个第1磁传感器元件的灵敏度轴和多个第2磁传感器元件的灵敏度轴沿着同心圆配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能以非接触的方式测量被测量电流的电流传感器(sensor)。
技术介绍
在电动汽车或混合动力汽车(hybrid car)中的电动机(motor)驱动技术等领域之中，由于处理较大的电流，因此面向这种用途而要求能以非接触的方式测量大电流的电流传感器。而且，作为这种电流传感器，提出一种通过磁传感器来检测因被测量电流而产生的磁场的变化的方式。例如，在专利文献I中公开了一种作为磁传感器用的元件而使用了磁阻元件的电流传感器。-在先技术文献--专利文献-专利文献1:日本特开2002-156390号公报
技术实现思路
-专利技术要解决的技术问题-然而，在上述这种非接触型电流传感器中，由于通过磁传感器来检测因被测量电流而产生的磁场的变化，因此相对于被测量电流所流通的电流线而言磁传感器的安装位置只要稍有偏移，就会产生大的测量误差。为此，相对于被测量电流所流通的电流线，要求以高的安装精度来配置包括磁传感器在内的电流传感器。但是，如果提高相对于电流线的电流传感器的安装精度，则电流传感器安装容易度会下降。因而，在非接触型电流传感器中，难以在确保安装容易度的同时将电流测量精度保持得较高。本专利技术正是鉴于上述点而完成的，其目的在于提供一种将电流测量精度维持得较高、且向被测量电流所流通的电流线的安装精度得以缓和的电流传感器。-用于解决技术间题的技术方案-本专利技术的电流传感器，其特征在于，具备磁传感器模块(module)，所述磁传感器模块由被串联连接的多个磁传感器单元(unit)构成，所述磁传感器单元具有:灵敏度轴相互为逆向的第I磁传感器元件和第2磁传感器元件、与所述第I磁传感器元件的一端连接的第I端、与所述第I磁传感器元件的另一端连接的第2端、与所述第2磁传感器元件的一端连接的第3端、和与第2磁传感器元件的另一端连接的第4端，第I磁传感器单元的所述第I端连接第I电位源，所述第I磁传感器单元的所述第3端连接第2电位源，最终磁传感器单元的所述第2端和所述第4端被连接而成为传感器输出端，除第I磁传感器单元之外的所述磁传感器单元的所述第I端与相邻的磁传感器单元的所述第2端连接，除第I磁传感器单元之外的所述磁传感器单元的所述第3端与相邻的磁传感器单元的所述第4端连接，多个所述第I磁传感器元件的所述灵敏度轴和多个所述第2磁传感器元件的所述灵敏度轴沿着同心圆 配置。根据该构成，由于磁传感器元件的灵敏度轴沿着同心圆配置，因此能够在电流测量时包围被测量电流所流通的电流线的周围地检测感应磁场，并使用该测量值来算出电流值。在这种构成中，可以通过其他磁传感器单元来消除(cancel)由相对于电流线的位置偏移而在一个磁传感器单元中表现出的影响。因而，纵使向电流线的电流传感器的安装精度不变高，也可进行高精度的电流测量。也就是说，能够提供一种将电流测量精度维持得较高、且向被测量电流所流通的电流线的安装精度得以缓和的电流传感器。在本专利技术的电流传感器中，也可具备一个所述磁传感器模块，该所述磁传感器模块具有从所述同心圆的中心起等角度间隔地配置的所述多个磁传感器单元。此外，所述磁传感器模块也可包括4个以上的磁传感器单元。此外，所述磁传感器模块也可包括偶数个磁传感器单元。根据这些构成，能够更适当地消除由相对于电流线的位置偏移而带来的影响，能够维持更高的电流测量精度。在本专利技术的电流传感器中，也可具备多个所述磁传感器模块，每一个所述磁传感器模块具有从所述同心圆的中心起等角度间隔地配置的所述多个磁传感器单元。此外，所述多个磁传感器模块也可合计包括4个以上的磁传感器单元。此外，所述多个磁传感器模块也可合计包括偶数个磁传感器单元。根据这些构成，能够更适当地消除由相对于电流线的位置偏移而带来的影响，能够维持更高的电流测量精度。在本专利技术的电流传感器中，所述多个磁传感器单元也可被配置在同一圆上。根据该构成，磁传感器单元的配置整齐而能够充分地消除由相对于电流线的位置偏移而带来的影响，能够获得更高的电流测量精度。本专利技术的电流传感器也可在所述磁传感器单元中使得第I磁传感器元件和第2磁传感器元件的灵敏度的绝对值大致相等。此外，所述磁传感器单元也可包括被设置在同一基板的第I磁传感器兀件和第2磁传感器兀件,从而由一个芯片(chip)构成。根据该构成，由于能够减低同一磁传感器单元内的第I磁传感器元件以及第2磁传感器元件的灵敏度偏差，因此能够获得更高的电流测量精度。 在本专利技术的电流传感器中，作为所述第I磁传感器元件以及所述第2磁传感器元件也可使用GMR元件。在本专利技术的电流传感器中，也可在所述同心圆的中心配置被测量电流所流通的电流线。-专利技术效果-在本专利技术的电流传感器中，由于具备多个磁传感器单元且每一个磁传感器单元具有灵敏度轴沿着同心圆配置的第I磁传感器元件以及第2磁传感器元件，因此能够在电流测量时包围被测量电流所流通的电流线的周围地检测感应磁场，并使用该测量值来算出电流值。在这种构成中，可以通过沿着同心圆配置的其他磁传感器单元来消除由相对于电流线的位置偏移而在一个磁传感器单元中表现出的影响。因而，纵使向电流线的电流传感器的安装精度不变高，也可进行高精度的电流测量。也就是说，能够提供一种将电流测量精度维持得较高、且向被测量电流所流通的电流线的安装精度得以缓和的电流传感器。附图说明图1是对实施方式I所涉及的电流传感器的构成例进行表示的示意图。图2是表示实施方式I所涉及的磁传感器单元的构成例的示意图。图3是用于对实施方式I所涉及的磁阻效应元件的制造方法进行说明的图。图4是用于对实施方式I所涉及的磁阻效应元件的制造方法进行说明的图。图5是表示电流传感器与电流线之间的位置关系的示意图。图6A是表示位置偏移量与各磁传感器单元所接受的磁通密度之间的关系的图表(graph)。图6B是表示位置偏移量与各磁传感器单元所接受的磁通密度的总和之间的关系的图表。图7A 图7D是使磁传感器单元数不同的电流传感器的示意图。图7E是表示通过计算机仿真(simulation)所求出的电流线位置偏移量与电流传感器的输出变动率之间的关系的图表。图8是表示在施加了固定的外部磁场的条件与没有施加外部磁场的条件下，通过计算机仿真所求出的电流线位置偏移量与电流传感器的输出变动率之间的关系的图表。图9A是表示在与电流传感器接近的位置处配置了其他电流线的状态的示意图。图9B D是使磁传感器单元数以及配置不同的电流传感器的示意图。图10A、B是表示各磁传感器单元的灵敏度偏差所带来的影响的图表。图10C、D是表示各磁传感器单元的角度偏差所带来的影响的图表。图11是对实施方式2所涉及的电流传感器的构成例进行表示的示意图。图12是对实施方式2所涉及的电流传感器的构成例进行表示的功能框图。图13是对实施方式2所涉及的电流传感器的变形例进行表示的示意图。图14是对实施方式2所涉及的电流传感器的变形例进行表示的示意图以及功能框图。具体实施例方式在以非接触的方式测量电流的电流传感器中，如果电流线与电流传感器之间的位置关系稍有偏移，则会产生大的测量误差。其原因在于，电流传感器内的磁传感器元件所接受的磁场的强度是将与作为磁场的源的被测量电流相距的距离作为参数(parameter)来决定的。如果磁传感器元件与被测量电流之间的距离变小则磁场变强，电流传感器的测量值本文档来自技高网...

【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：荒殿充生，饭塚雅博，斋藤正路，高桥彰，宫岛茂信，一户健司，西山义弘，井出洋介，三谷真司，
申请(专利权)人：阿尔卑斯绿色器件株式会社，
类型：
国别省市：