通过在初级导体(1)上设置贯通孔(2)使被测量电流(I)的一部分成为绕过贯通孔(2)的迂回电流(Ia)。流过不受贯通孔(2)的影响的部分的电流只产生X轴方向的磁场成分(Hx)，迂回电流(Ia)在其倾斜部分产生Y轴方向的磁场成分(Hy)。使只在Y轴方向具有磁场检测灵敏度的磁检测元件(3)接近贯通孔(2)，设置成磁场检测方向为Y轴方向，由此检测磁场成分(Hy)，测量排除了接近电流的影响的电流量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过在流过被测量电流的初级导体的附近检测磁场来求出被测量电流的电流量的电流测量方法以及电流测量装置。
技术介绍
在电流的测量中，以往提出了在施加被测量电流的初级导体的附近用灵敏度好的磁检测元件来检测被测量电流的周围磁场的电流传感器。作为其一例，如日本特开2001-264361号公报那样公开了一种小型的电流传感器，其构成为通过高灵敏度的一个磁检测元件(MI元件)检测流过初级导体的电流的周围磁场。 在该结构中，在流过被测量电流的电线孤立的情况下不存在问题，但是在例如三相电源那样邻相的电流接近且平行流过的情况下，存在邻接电流的磁场重叠而使测量精度恶化的问题。为了避免该影响，一般设置以坡莫合金等磁性体包围磁检测元件周围的磁屏蔽，但是存在磁屏蔽构成磁路而导致来自电流的磁场变形的问题而难以完全应对。专利文献I:日本特开2001-264361号公报
技术实现思路
_7] 专利技术要解决的问题在如日本特开2001-264361号公报那样由磁检测元件直接检测由流过初级导体的电流产生的周围磁场的情况下，存在如下问题。即，在与流过被测量电流的初级导体邻接且平行地配置有流过不同相的电流的初级导体的情况下，如果以与电流流向成直角的周围磁场的成分为对象，则施加来自邻接的电流线的磁场而无法获得足够的测量精度。即使以磁屏蔽来防止这些干扰，也有可能来自被测量电流的磁通扰乱磁场自身或屏蔽部件产生磁饱和而极难实施有效的对策。本专利技术的目的在于解决上述的问题点，提供一种在不同相的电流平行流过的设置环境下不依赖于磁屏蔽也能够稳定地确保被测量电流的测量精度的电流测量方法以及电流测量装置。_0] 用于解决问题的方案根据本专利技术，在流过被测量电流的导体的一部分设置将被测量电流的流向从主方向变更为其它方向的方向变更区域。并且，对导体配置至少一个磁检测元件。通过磁检测元件对由方向变更区域变更了流向的被测量电流所产生的磁场进行检测。根据磁检测元件的输出来估计被测量电流的电流量。通过参照附图的以下的说明清楚可知本专利技术的其它的特征以及优点。此外，在附图中对于相同或者同样的结构附加相同的附图标记。附图说明附图包含在说明书中而构成说明书的一部分，示出本专利技术的实施方式，与对其的记述一起用于说明本专利技术的原理。图I是实施例I的结构图。图2是初级导体内的电流和磁场的情况的说明图。图3是初级导体与磁检测元件的关系的截面图。图4是检测电路的结构图。图5是使用了直径2mm的贯通孔的Y轴方向磁场成分的分布等高线图。 图6是使用了直径3mm的贯通孔的Y轴方向磁场成分的分布等高线图。图7是贯通孔的直径与Y轴方向磁场成分的峰值位置的关系图。图8是贯通孔的直径与Y轴方向磁场成分的峰值的值的关系图。图9是变形例的结构图。图10是变形例的结构图。图11是变形例的结构图。图12是变形例的结构图。图13是实施例2的结构图。图14是磁阻元件的特性图。图15是检测电流和测量误差的曲线图。图16是变形例的结构图。图17是实施例3的电流传感器的基本结构的立体图。图18是初级导体内的电流和磁场的情况的说明图。图19是初级导体与磁检测元件的关系的截面图。图20是检测电路的结构图。图21是变形例的结构图。图22是实施例4的结构图。图23是变形例的结构图。图24是其它的变形例的结构图。图25是实施例5的结构图。图26是变形例的结构图。图27是实施例6的电流传感器的基本结构的立体图。图28是初级导体内的电流和磁场的情况的说明图。图29是初级导体与磁检测元件的关系的截面图。图30A是改变了电流的输入输出口的宽度的Y轴方向磁场成分的分布等高线图。图30B是改变了电流的输入输出口的宽度的Y轴方向磁场成分的分布等高线图。图30C是改变了电流的输入输出口的宽度的Y轴方向磁场成分的分布等高线图。图30D是改变了电流的输入输出口的宽度的Y轴方向磁场成分的分布等高线图。图31是电流的输出输入口的宽度与Y轴方向磁场成分的峰值的值的关系图。图32是变形例的结构图。图33是变形例的结构图。图34是变形例的结构图。图35是实施例7的结构图。图36是电流的输出输入口的位置与Y轴方向磁场成分(固定点)的关系图。图37是实施例8的结构图。图38是改变了输出输入口的宽度时的测量电流与输出的关系的曲线图。图39是变形例的结构图。具体实施方式 根据图示的实施例来详细地说明本专利技术。本专利技术的特征之一在于在流过被测量电流的导体的一部分设置将被测量电流的流向从主方向变更为其它方向的方向变更区域。而且，本专利技术的特征在于由磁检测元件检测由方向变更区域变更了流向的被测量电流所产生的磁场。<实施例1>图I是对被测量电流进行电流测量的实施例I的基本结构图。在初级导体I中流过检测对象的被测量电流I，初级导体I被设为例如印刷基板上的铜箔图案或由铜板形成的母线等的方式。在初级导体I的大致中央设置有非导电区域的圆形的贯通孔2以局部地切断电流，因此被测量电流I的一部分如图2所示那样成为在该贯通孔2的两侧对称地在外侧绕行的迂回电流la。为了方便说明，在初级导体I中设定坐标轴，以贯通孔2的中心为原点O,以流过被测量电流I的主方向为Y轴，以作为其正交轴的宽度方向为X轴，以厚度方向为Z轴。在初级导体I上配置有只在一个方向具有磁场检测灵敏度的磁检测元件3。将磁检测元件3的检测部4设为以Y轴方向为磁场检测方向，检测部4的中心位置配置在离贯通孔2的中心在X轴方向上错开距离dx、在Y轴方向上夹持X轴错开距离dy的位置处。本来由电流产生的磁通朝向与电流方向正交的方向，且在没有受到初级导体I的贯通孔2的影响的位置，被测量电流I沿作为主方向的Y轴方向流动。因而，如图2所示的磁场矢量成分HcO那样在初级导体I的宽度W内成为只具有X轴方向的矢量成分Hx的磁场。但是在贯通孔2的附近，迂回电流Ia相对于Y轴方向倾斜，因此通过该迂回电流Ia在贯通孔2的两侧产生磁场变形的磁场矢量成分He I。即，在迂回电流Ia的倾斜部分产生Y轴方向的矢量成分Hy以及X轴方向的矢量成分Hx。矢量成分Hy和矢量成分Hx的矢量之和与被测量电流I的大小成比例，在贯通孔2的Y轴的正负两侧中电流方向对称，因此矢量成分Hy夹持X轴而对称,极性相反。另外如图I所示，流过不同相的电流的初级导体I’接近，即使接近电流I’的方向与被测量电流I平行，接近电流I’的磁场矢量成分也只具有X轴方向的成分而不具有Y轴方向成分。当将检测部4的磁场检测方向设为Y轴方向时，磁检测元件3不受接近电流I’的磁场的干扰而能够只检测迂回电流Ia的矢量成分Hy。因而，如果对该矢量成分Hy进行校正换算，则能够求出被测量电流I的电流量。作为所使用的磁检测元件3，不希望检测X轴方向的磁场矢量成分Hx。因而，优选是指向性高的磁阻元件、正交磁通门元件，在实施例I中使用磁阻元件，设为能够只在Y轴方向上进行磁场检测。作为检测部4，磁性薄膜的图案在磁场检测方向的Y轴方向曲折排列，对两端的电极5施加MHz带的高频脉冲来获得磁场变化引起的来自检测部4两端的电压振幅变化，将其作为传感器信号。虽然省略了图示，但是在检测部4的动作中需要偏置磁场，根据需要在近处设置偏置磁体，或者通过卷绕偏置线圈并流过电流来进行设定。如图3所示，对于磁检测元件3的检测部4相对于初级导体本文档来自技高网...
【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：川濑正博，
申请(专利权)人：佳能电子株式会社，
类型：
国别省市：
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