JP2002243769A - 電流検出装置 - Google Patents
電流検出装置Info
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- JP2002243769A JP2002243769A JP2001044362A JP2001044362A JP2002243769A JP 2002243769 A JP2002243769 A JP 2002243769A JP 2001044362 A JP2001044362 A JP 2001044362A JP 2001044362 A JP2001044362 A JP 2001044362A JP 2002243769 A JP2002243769 A JP 2002243769A
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- G—PHYSICS
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- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
- G01R15/202—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の構成の電流検出装置９０においては、
気温の変化に影響を受けやすいコアを使用しているた
め、温度特性の悪いものとなっていた。 【解決手段】 本発明により、電路はエッジワイズ巻線
３により形成し、ケース２内に設けた磁電変換素子を載
置する台座２ｃを中心にして配置し、台座２ｃ上に磁電
変換素子である回路内蔵ホールＩＣ４を配置し、エッジ
ワイズ巻線の両端の端子部３ａはケース２に設けた電路
接続用端子２ａに接続し、回路内蔵ホールＩＣ４のリー
ド４ａはケース２に設けたコネクタ端子２ｂに接続して
なる電流検出装置１としたことで、コアを不要とすると
ともに、組立時の回路調整を不要とし、小型化が可能で
あり、温度特性も良好なものとし、課題を解決するもの
である。
気温の変化に影響を受けやすいコアを使用しているた
め、温度特性の悪いものとなっていた。 【解決手段】 本発明により、電路はエッジワイズ巻線
３により形成し、ケース２内に設けた磁電変換素子を載
置する台座２ｃを中心にして配置し、台座２ｃ上に磁電
変換素子である回路内蔵ホールＩＣ４を配置し、エッジ
ワイズ巻線の両端の端子部３ａはケース２に設けた電路
接続用端子２ａに接続し、回路内蔵ホールＩＣ４のリー
ド４ａはケース２に設けたコネクタ端子２ｂに接続して
なる電流検出装置１としたことで、コアを不要とすると
ともに、組立時の回路調整を不要とし、小型化が可能で
あり、温度特性も良好なものとし、課題を解決するもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のバ
ッテリーの負荷電流を電路に非接触の状態で検出する電
流検出装置に関するものであり、詳細には前記電路の磁
束変化を磁電変換素子により検出してなるものに係る。
ッテリーの負荷電流を電路に非接触の状態で検出する電
流検出装置に関するものであり、詳細には前記電路の磁
束変化を磁電変換素子により検出してなるものに係る。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の電流検出装置９０の例を
示すものが図４であり、フェライトや珪素鋼板などによ
り全体形状が略ロ字状で中空部９１ｂを有するように形
成され、一辺にギャップ部９１ａが設けられたコア９１
は、熱可塑性樹脂によるケース９２内に前記ケース９２
の開口部９２ａと前記中空部９１ｂが合致するように取
付けられるものとされている。なお、前記ケース９２に
は、入出力用のコネクタ端子９３ａ内蔵コネクタ９３が
一体成形されている。
示すものが図４であり、フェライトや珪素鋼板などによ
り全体形状が略ロ字状で中空部９１ｂを有するように形
成され、一辺にギャップ部９１ａが設けられたコア９１
は、熱可塑性樹脂によるケース９２内に前記ケース９２
の開口部９２ａと前記中空部９１ｂが合致するように取
付けられるものとされている。なお、前記ケース９２に
は、入出力用のコネクタ端子９３ａ内蔵コネクタ９３が
一体成形されている。
【０００３】又、磁束を検出するホール素子などの磁電
変換素子９４を、前記磁電変換素子９４の出力を増幅す
る回路９５などとともに、コネクタ端子接続用のランド
穴９６ａを設けたプリント回路基板９６にリードを直立
させて実装し、前記プリント回路基板９６を螺着などに
より前記ケース９２に固定し、前記コア９１の前記ギャ
ップ部９１ａに臨むものとされている。そして、前記プ
リント回路基板９６のランド穴９６ａとコネクタ端子９
３ａを半田付けなどで接続する。
変換素子９４を、前記磁電変換素子９４の出力を増幅す
る回路９５などとともに、コネクタ端子接続用のランド
穴９６ａを設けたプリント回路基板９６にリードを直立
させて実装し、前記プリント回路基板９６を螺着などに
より前記ケース９２に固定し、前記コア９１の前記ギャ
ップ部９１ａに臨むものとされている。そして、前記プ
リント回路基板９６のランド穴９６ａとコネクタ端子９
３ａを半田付けなどで接続する。
【０００４】その後、磁電変換素子９４自体の持つ感度
のばらつきと、不平衡電圧のばらつきや、増幅回路で使
用しているオペアンプのオフセット電圧のばらつきをキ
ャンセルするため、プリント回路基板９６に実装してい
る回路９５の抵抗器の定数を調整する。さらに、前記コ
ア９１のギャップ部９１ａにはある程度の公差を持たせ
てあり、前記磁電変換素子９４の取付け角度による感度
も変化してしまうため、この感度の変化分も含めて、前
記回路９５で調整する必要がある。この調整には、前記
回路９５のボリュームによる調整やレーザートリミング
による調整などがある。
のばらつきと、不平衡電圧のばらつきや、増幅回路で使
用しているオペアンプのオフセット電圧のばらつきをキ
ャンセルするため、プリント回路基板９６に実装してい
る回路９５の抵抗器の定数を調整する。さらに、前記コ
ア９１のギャップ部９１ａにはある程度の公差を持たせ
てあり、前記磁電変換素子９４の取付け角度による感度
も変化してしまうため、この感度の変化分も含めて、前
記回路９５で調整する必要がある。この調整には、前記
回路９５のボリュームによる調整やレーザートリミング
による調整などがある。
【０００５】この調整後、前記ケース９２内にモールド
材を充填して前記コア９１とプリント回路基板９６の固
定と、蓋の代わりに耐防水を確保し、前記コア９１やプ
リント回路基板９６の耐振動性を確保する。
材を充填して前記コア９１とプリント回路基板９６の固
定と、蓋の代わりに耐防水を確保し、前記コア９１やプ
リント回路基板９６の耐振動性を確保する。
【０００６】このように構成した電流検出装置９０は、
前記コア９１の中空部９１ｂを通る前記ケース９２の開
口部９２ａ内に、バスバーなどの電路９７を貫通し、コ
ネクタ９３のコネクタ端子９３ａに外部装置を取付ける
ことにより、前記電路９７に流れる電流を計測できるも
のである。
前記コア９１の中空部９１ｂを通る前記ケース９２の開
口部９２ａ内に、バスバーなどの電路９７を貫通し、コ
ネクタ９３のコネクタ端子９３ａに外部装置を取付ける
ことにより、前記電路９７に流れる電流を計測できるも
のである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の構成の電流検出装置９０においては、前記した
調整作業を必要とするため、回路調整面は上部から調整
しやすい位置に制限され、前記プリント回路基板９６を
立てるなど構造的に小型化の実施が困難なものであっ
た。
た従来の構成の電流検出装置９０においては、前記した
調整作業を必要とするため、回路調整面は上部から調整
しやすい位置に制限され、前記プリント回路基板９６を
立てるなど構造的に小型化の実施が困難なものであっ
た。
【０００８】又、前記コア９１は磁性体により構成され
ているが、磁性体の持つヒステリシスにより電路９７に
電流が流れた後０に戻っても前記コア９１のギャップ９
１ａには残留磁束と呼ばれる磁束が残ってしまう。この
磁束を磁電変換素子９４が検出し電流検出装置９０が誤
差として出力してしまう問題点がある。
ているが、磁性体の持つヒステリシスにより電路９７に
電流が流れた後０に戻っても前記コア９１のギャップ９
１ａには残留磁束と呼ばれる磁束が残ってしまう。この
磁束を磁電変換素子９４が検出し電流検出装置９０が誤
差として出力してしまう問題点がある。
【０００９】さらに、比較的大きな電流を検出する場
合、電路９７の断面積も大きくなる。前記コア９１の内
径は電路９７の断面の大きさにより決まるため、大電流
用では前記コア９１のサイズが大きくなり、結果電流検
出装置９０の外形も大きくなるという問題点を生じてい
た。
合、電路９７の断面積も大きくなる。前記コア９１の内
径は電路９７の断面の大きさにより決まるため、大電流
用では前記コア９１のサイズが大きくなり、結果電流検
出装置９０の外形も大きくなるという問題点を生じてい
た。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した従来
の課題を解決するための具体的手段として、検出すべき
電流が流れる電路の磁束変化を磁電変換素子により非接
触で検出し、前記磁電変換素子の出力により電流を測定
する電流検出装置において、前記電路はエッジワイズ巻
線により形成しケース内に搭載され、前記エッジワイズ
巻線は内孔部に磁電変換素子である回路内蔵ホールＩＣ
を配置し、前記エッジワイズ巻線の両端の端子部は前記
ケースに設けた電路接続用端子に接続し、前記回路内蔵
ホールＩＣのリードは前記ケースに設けたコネクタ端子
に接続してなることを特徴とする電流検出装置を提供す
ることで課題を解決するものである。
の課題を解決するための具体的手段として、検出すべき
電流が流れる電路の磁束変化を磁電変換素子により非接
触で検出し、前記磁電変換素子の出力により電流を測定
する電流検出装置において、前記電路はエッジワイズ巻
線により形成しケース内に搭載され、前記エッジワイズ
巻線は内孔部に磁電変換素子である回路内蔵ホールＩＣ
を配置し、前記エッジワイズ巻線の両端の端子部は前記
ケースに設けた電路接続用端子に接続し、前記回路内蔵
ホールＩＣのリードは前記ケースに設けたコネクタ端子
に接続してなることを特徴とする電流検出装置を提供す
ることで課題を解決するものである。
【０００１１】
【発明の実施の形態】次に本発明を図に示す実施形態に
基づいて詳細に説明する。図１〜図３は本発明の実施形
態を示すものであり、図中に符号１で示すものは本発明
に係る電流検出装置である。前記電流検出装置１は基本
的にケース２、エッジワイズ巻線３及び回路内蔵ホール
ＩＣ４から構成されてなるものである。
基づいて詳細に説明する。図１〜図３は本発明の実施形
態を示すものであり、図中に符号１で示すものは本発明
に係る電流検出装置である。前記電流検出装置１は基本
的にケース２、エッジワイズ巻線３及び回路内蔵ホール
ＩＣ４から構成されてなるものである。
【００１２】まず、前記ケース２は上面が開放されてな
り、側壁に検出すべき電流が流れるバスバーなどによる
電路５が接続される電路接続用端子２ａと、前記回路内
蔵ホールＩＣ４のリード４ａが接続されるコネクタ端子
２ｂが一体成形されている。又、前記ケース２の底部に
は前記回路内蔵ホールＩＣ４を載置する台座２ｃが設け
られており、この台座２ｃもケース２に一体形成されて
なるものである。
り、側壁に検出すべき電流が流れるバスバーなどによる
電路５が接続される電路接続用端子２ａと、前記回路内
蔵ホールＩＣ４のリード４ａが接続されるコネクタ端子
２ｂが一体成形されている。又、前記ケース２の底部に
は前記回路内蔵ホールＩＣ４を載置する台座２ｃが設け
られており、この台座２ｃもケース２に一体形成されて
なるものである。
【００１３】次に、エッジワイズ巻線３は銅など導電性
の良い材料よりなる平角線を、幅広面が中心軸に直交す
る方向でコイル状に形成した従来からある巻線形状であ
り、線積率（巻線がしめる割合）を稼ぐことができる特
徴を持つ。このエッジワイズ巻線３を計測する電流の大
きさにより１段〜数段重ねにすることで、エッジワイズ
巻線３の中心部の内孔部３ｂには、エッジワイズ巻線３
に流れる電流に応じてアンペアの右ねじの法則により、
磁束を集中させることができるものである。
の良い材料よりなる平角線を、幅広面が中心軸に直交す
る方向でコイル状に形成した従来からある巻線形状であ
り、線積率（巻線がしめる割合）を稼ぐことができる特
徴を持つ。このエッジワイズ巻線３を計測する電流の大
きさにより１段〜数段重ねにすることで、エッジワイズ
巻線３の中心部の内孔部３ｂには、エッジワイズ巻線３
に流れる電流に応じてアンペアの右ねじの法則により、
磁束を集中させることができるものである。
【００１４】さらに、回路内蔵ホールＩＣ４はホール素
子の感度やオフセットのばらつきを調整する調整回路及
び、出力を増幅する増幅回路を内蔵したものであり、回
路内蔵ホールＩＣ４単体で、ばらつきの補正、出力の増
幅、温度特性の補正など完結するものである。この回路
内蔵ホールＩＣ４は専用の通信による調整機能を持ち、
パーソナルコンピュータなどによりシリアル通信を行う
ことにで各調整を行うことができるものである。
子の感度やオフセットのばらつきを調整する調整回路及
び、出力を増幅する増幅回路を内蔵したものであり、回
路内蔵ホールＩＣ４単体で、ばらつきの補正、出力の増
幅、温度特性の補正など完結するものである。この回路
内蔵ホールＩＣ４は専用の通信による調整機能を持ち、
パーソナルコンピュータなどによりシリアル通信を行う
ことにで各調整を行うことができるものである。
【００１５】そして、上記各部品の組付けは、まず、前
記ケース２の上面より前記エッジワイズ巻線３を挿入
し、前記エッジワイズ巻線３の巻き始めと巻き終わりの
端部の端子部３ａを前記ケース２に一体成形した電路接
続用端子２ａとネジ締めやスポット溶接などにより電気
的に接続する。この際、前記ケース２の底面に設けた台
座２ｃがエッジワイズ巻線３の内孔部３ｂに入るように
配置される。
記ケース２の上面より前記エッジワイズ巻線３を挿入
し、前記エッジワイズ巻線３の巻き始めと巻き終わりの
端部の端子部３ａを前記ケース２に一体成形した電路接
続用端子２ａとネジ締めやスポット溶接などにより電気
的に接続する。この際、前記ケース２の底面に設けた台
座２ｃがエッジワイズ巻線３の内孔部３ｂに入るように
配置される。
【００１６】次に、前記回路内蔵ホールＩＣ４のリード
４ａを所定形状にフォーミングしておき、前記エッジワ
イズ巻線３の中央に位置する台座２ｃ上に配置するとと
もに、前記リード４ａを前記ケース２の側壁に設けたコ
ネクタ端子２ｂに電気的に接続する。この際、前記台座
２ｃは前記回路内蔵ホールＩＣ４が前記エッジワイズ巻
線３の高さ方向の中心に配置されるように高さが調整さ
れており、これにより、前記エッジワイズ巻線３の磁束
が最も強い場所に配置される。又、前記回路内蔵ホール
ＩＣ４のリード４ａは前記エッジワイズ巻線３に接触し
ないようにフォーミングされており、必要であれば絶縁
テープを挟む等して絶縁を保つものである。
４ａを所定形状にフォーミングしておき、前記エッジワ
イズ巻線３の中央に位置する台座２ｃ上に配置するとと
もに、前記リード４ａを前記ケース２の側壁に設けたコ
ネクタ端子２ｂに電気的に接続する。この際、前記台座
２ｃは前記回路内蔵ホールＩＣ４が前記エッジワイズ巻
線３の高さ方向の中心に配置されるように高さが調整さ
れており、これにより、前記エッジワイズ巻線３の磁束
が最も強い場所に配置される。又、前記回路内蔵ホール
ＩＣ４のリード４ａは前記エッジワイズ巻線３に接触し
ないようにフォーミングされており、必要であれば絶縁
テープを挟む等して絶縁を保つものである。
【００１７】その後、前記電流検出装置１に防水構造が
必要な場合には、前記ケース２の内部に樹脂モールドを
施したり、樹脂の蓋を超音波溶着することで防水構造が
得られるものとなる。又、防水構造が必要でない場合
は、単にケース１の上面を樹脂の蓋で塞ぎ、ねじ締めな
どをすれば良い。
必要な場合には、前記ケース２の内部に樹脂モールドを
施したり、樹脂の蓋を超音波溶着することで防水構造が
得られるものとなる。又、防水構造が必要でない場合
は、単にケース１の上面を樹脂の蓋で塞ぎ、ねじ締めな
どをすれば良い。
【００１８】以上の構成とした電流検出装置１によれ
ば、ケース２に設けた電路接続用端子２ａに電路５を接
続し、コネクタ端子２ｂに外部装置を取付けることによ
り、従来と同様に電路５に流れる電流を計測できるもの
となる。
ば、ケース２に設けた電路接続用端子２ａに電路５を接
続し、コネクタ端子２ｂに外部装置を取付けることによ
り、従来と同様に電路５に流れる電流を計測できるもの
となる。
【００１９】そして、磁電変換素子として回路内蔵ホー
ルＩＣ４を使用しているため、従来のようにプリント基
板を使用する必要がないものとなるとともに、このプリ
ント基板に実装される回路の調整も、電流検出装置１の
組立時には必要がないものとなるため、電流検出装置１
を小型にできるとともに、組立を容易なものとすること
ができる。又、使用する部品の数を少ないものとするこ
とができるため、部品間どうしの配置関係を精度の高い
ものとすることができる。
ルＩＣ４を使用しているため、従来のようにプリント基
板を使用する必要がないものとなるとともに、このプリ
ント基板に実装される回路の調整も、電流検出装置１の
組立時には必要がないものとなるため、電流検出装置１
を小型にできるとともに、組立を容易なものとすること
ができる。又、使用する部品の数を少ないものとするこ
とができるため、部品間どうしの配置関係を精度の高い
ものとすることができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明により電流検出装置１を以上の構
成としたことで、増幅や調整用の回路及びプリント回路
基板が不要となり、組立て作業が簡単になるとともに、
小型化が可能なものとなる。
成としたことで、増幅や調整用の回路及びプリント回路
基板が不要となり、組立て作業が簡単になるとともに、
小型化が可能なものとなる。
【００２１】又、従来のコアを廃止し、エッジワイズ巻
線３を使用していることにより、コアによるヒステリシ
スによる精度の悪化、コアのギャップにホール素子を挿
入するような複雑な構造、コアのギャップが温度特性に
より変化することによって起こる磁束の変化等の問題等
をなくし、精度が良いものとなる。前記エッジワイズ巻
線３は温度特性をほとんど持たないため、電流検出装置
１としての温度特性も良好となる。
線３を使用していることにより、コアによるヒステリシ
スによる精度の悪化、コアのギャップにホール素子を挿
入するような複雑な構造、コアのギャップが温度特性に
より変化することによって起こる磁束の変化等の問題等
をなくし、精度が良いものとなる。前記エッジワイズ巻
線３は温度特性をほとんど持たないため、電流検出装置
１としての温度特性も良好となる。
【００２２】
【図１】 本発明に係る電流検出装置の第一実施形態を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】 図１に示す電流検出装置の正面図である。
【図３】 図２に示す電流検出装置のＡ―Ａ線に沿う断
面図である。
面図である。
【図４】 従来の電流検出装置を示す説明図である。
１ ……電流検出装置 ２ ……ケース ２ａ……電路接続用端子 ２ｂ……コネクタ端子 ２ｃ……台座 ３ ……エッジワイズ巻線 ３ａ……端子部 ３ｂ……内孔部 ４……回路内蔵ホールＩＣ ４ａ……リード ５……電路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G016 CB13 CD13 CF00 2G017 AA02 AB03 AD53 2G025 AA05 AB02
Claims (3)
- 【請求項１】 検出すべき電流が流れる電路の磁束変化
を磁電変換素子により非接触で検出し、前記磁電変換素
子の出力により電流を測定する電流検出装置において、
前記電路はエッジワイズ巻線により形成しケース内に搭
載され、前記エッジワイズ巻線は内孔部に磁電変換素子
である回路内蔵ホールＩＣを配置し、前記エッジワイズ
巻線の両端の端子部は前記ケースに設けた電路接続用端
子に接続し、前記回路内蔵ホールＩＣのリードは前記ケ
ースに設けたコネクタ端子に接続してなることを特徴と
する電流検出装置。 - 【請求項２】 前記ケース内に前記回路内蔵ホールＩＣ
を載置する台座を設けたことを特徴とする請求項１に記
載の電流検出装置。 - 【請求項３】 前記電路接続用端子、コネクタ端子及び
台座は前記ケースに一体形成されていることを特徴とす
る請求項２に記載の電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044362A JP4585130B2 (ja) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | 電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044362A JP4585130B2 (ja) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | 電流検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002243769A true JP2002243769A (ja) | 2002-08-28 |
| JP4585130B2 JP4585130B2 (ja) | 2010-11-24 |
Family
ID=18906367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001044362A Expired - Fee Related JP4585130B2 (ja) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | 電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4585130B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009156802A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Tokai Rika Co Ltd | 電流センサ |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04366771A (ja) * | 1991-06-12 | 1992-12-18 | Murata Mfg Co Ltd | 電流検出ユニット |
| JPH0547869U (ja) * | 1991-10-21 | 1993-06-25 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 集積ホール回路を備えた電流センサ |
| JPH07218553A (ja) * | 1994-02-03 | 1995-08-18 | Toshiba Meter Techno Kk | プリント基板 |
| JPH07280845A (ja) * | 1994-04-14 | 1995-10-27 | Yazaki Corp | 電流検出装置 |
| JPH07318591A (ja) * | 1994-05-25 | 1995-12-08 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 電流検出器 |
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| JP2000306750A (ja) * | 1999-04-21 | 2000-11-02 | Tokin Corp | チョークコイル |
-
2001
- 2001-02-21 JP JP2001044362A patent/JP4585130B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4585130B2 (ja) | 2010-11-24 |
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