(57)【要約】【課題】  加工及び組立が容易で、小型化でき、廃棄ロスのない同一寸法の長方形状の磁性材が利用できるため低コスト化でき、かつ被測定電流範囲を調整できる、電流センサ用の磁気コア及びこれを用いた電流センサを提供すること。【解決手段】  磁気コアは、少なくとも１枚の板状の磁性材と、前記磁性材を略環状に屈曲し、前記磁性材の端部間に設けられた空隙による１つのギャップ部により、磁気回路が形成される構造をとるもので、前記磁性材の両端部は互いに所定の距離、かつ所定の面積をもって対向しギャップ部を形成するとともに、少なくとも一つの端部の対向面は凸状に加工されている。【選択図】図１
2010223929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１枚の板状の磁性材と、前記磁性材を略環状に屈曲し、前記磁性材の端部間に設けられた空隙による１つのギャップ部により、磁気回路が形成される磁気コアにおいて、前記磁性材の両端部は互いに所定の距離、かつ所定の面積をもって対向しギャップ部を形成するとともに、少なくとも一つの端部の対向面を凸状に加工したことを特徴とする磁気コア。
【請求項２】
前記磁気コアにおいて、前記磁性材の両端部は互いに所定の距離、かつ所定の面積をもって対向してギャップ部を形成するとともに、少なくとも一つの端部の対向面を、少なくとも一つの平坦部を有する凸状に加工したことを特徴とする磁気コア。
【請求項３】
前記磁気コアにおいて、前記磁性材の両端部は互いに所定の距離、かつ所定の面積をもって対向してギャップ部を形成するとともに、少なくとも一つの端部の対向面を凹状に加工したことを特徴とする磁気コア。
【請求項４】
前記磁気コアにおいて、前記磁性材の両端部は互いに所定の距離、かつ所定の面積をもって対向してギャップ部を形成するとともに、少なくとも一つの端部の対向面を、少なくとも一つの平坦部を有する凹状に加工したことを特徴とする磁気コア。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載の磁気コアと、前記ギャップ部に設置される少なくとも一つの磁電変換素子と、前記磁電変換素子に接続するセンサ回路部とを備え、前記磁電変換素子を前記ギャップ部の所定の位置に保持するとともに前記センサ回路部を設置したセンサ基板を、前記磁気コアに固定したことを特徴とする電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、導体を流れる被測定電流の計測に利用する磁気回路の一部を成す磁気コア、ならびに前記磁気コアを備えて構成した電流センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  被測定電流の計測に利用する磁気コアは、被測定電流の流れる導体を取り囲む様に設置し、磁気コアに設けたギャップ部とともに磁気回路を形成する。磁気コアを利用した電流センサは、ギャップ部に設置した磁電変換素子を通じて、被測定電流により磁気回路に生じた磁束の大きさを測定することで、非接触で被測定電流の大きさを測定する。【０００３】  従来の電流センサを構成する磁気コアの例として、１枚あるいは複数枚の板状の磁性材に曲げ等の何らかの加工を施し、ギャップ部とともに磁気回路を構成した磁気コアがある。（例えば、特許文献１、２または３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８４０００
【特許文献２】特開２００６−１７４５７
【特許文献３】特開２００８−２３３０１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  上記特許文献１に開示されている電流検出装置の磁気コアは、板材から曲げ加工を施して作製した、２つのコの字型の磁性材を連結することで構成され、フェライトなどの磁性材を焼結して形成した磁気コアに比べて薄型となる利点がある。また他の実施例には、周縁部を折り曲げた、別の２つのコの字型の磁性材を連結することで構成した磁気コアが示され、集磁効果を向上する利点がある。しかしながら、１つの板材からの加工は困難な磁気コア構造であり、少なくとも２つの磁性材の連結が必要なため、組立工程が増加する問題点があった。また、コの字型の磁性材が必要なため、母材となる板材からの材料取りを考慮した場合、必ず不用となる板材部分が発生し、低コスト化に向かないという問題点があった。さらにまた、集磁効果向上のためには、周縁部を拡大した別のコの字型の磁性材を準備する必要があるため、電流センサの定格等、複数の仕様を満たすためには複数種類の板状磁性材の所持が必須となり、保管場所の増大等、低コスト化に向かないという問題点があった。【０００６】  上記特許文献２に開示されている電流センサユニットの磁気コアは、１枚の長方形の板状磁性材に曲げ加工を施して形成され、フェライトなどの磁性材を焼結して形成した磁気コアに比べて加工が容易であり、かつ小型となる利点がある。また他の実施例には、ギャップ部の間隔や重なり面積の調整、磁性コアの分割、あるいは磁性材を追加して構成した磁気コアが示され、ギャップ部における磁束の大きさの調整、つまりは被測定電流範囲が調整できる効果がある。しかしながら、同一寸法の一枚の板状である磁性材から、上記特許文献２に示された各種の磁気コアを実現することは困難であり、電流センサの定格等、複数の仕様を満たすためには複数種類の板状の磁性材所持が必須となり、保管場所の増大等、低コスト化に向かないという問題点があった。【０００７】  上記特許文献３に開示されている電流センサ用の磁気コアは、１枚の板状磁性材に曲げ加工を施して形成され、フェライトなどの磁性材を焼結して形成した磁気コアに比べて加工が容易となる利点がある。また、磁気コアのギャップ部を形成する磁性材の端部に向かって、磁性材の幅が傾斜するように加工して構成した磁気コアであるため、ギャップ部における磁束の大きさの調整、つまりは被測定電流範囲が調整できる効果がある。しかしながら、幅に傾斜を持たせた磁性材が必要なため、母材となる板材からの材料取りを考慮した場合、必ず不用となる板材部分が発生し、低コスト化に向かないという問題点があった。また、電流センサの定格等、複数の仕様を満たすためには、磁性材の幅寸法や傾斜の程度を可変した複数種類の板状磁性材の所持が必須となり、保管場所の増大等、低コスト化に向かないという問題点があった。さらにまた、傾斜構造を有する磁気コアのため薄型化に向かず、電流センサを構成する上で、体積が増加するという問題点があった。【０００８】  この発明は上記のような課題を鑑み、解決するためになされたもので、加工及び組立が容易で、小型化でき、廃棄ロスのない同一寸法の長方形の板状磁性材が利用できるため低コスト化でき、かつ被測定電流範囲を調整できる、電流センサ用の磁気コア及びこ���を用いた電流センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  この発明に係わる磁気コアは、少なくとも１枚の板状の磁性材と、前記磁性材を略環状に屈曲し、前記磁性材の端部間に設けられた空隙による１つのギャップ部により、磁気回路が形成される構造をとるもので、前記磁性材の両端部は互いに所定の距離、かつ所定の面積をもって対向しギャップ部を形成するとともに、少なくとも一つの端部の対向面は凸状に加工されている。【００１０】  また、この発明に係わる磁気コアは、前記磁性材の両端部は互いに所定の距離、かつ所定の面積をもって対向してギャップ部を形成するとともに、少なくとも一つの端部の対向面は少なくとも一つの平坦部を有する凸状に加工されていてもよい。【００１１】  また、この発明に係わる磁気コアは、前記磁性材の両端部は互いに所定の距離、かつ所定の面積をもって対向してギャップ部を形成するとともに、少なくとも一つの端部の対向面は凹状に加工されていてもよい。【００１２】  また、この発明に係わる磁気コアは、前記磁性材の両端部は互いに所定の距離、かつ所定の面積をもって対向してギャップ部を形成するとともに、少なくとも一つの端部の対向面は少なくとも一つの平坦部を有する凹状に加工されていてもよい。【００１３】  また、この発明に係わる電流センサは、前記いずれかの磁気コアと、前記ギャップ部に設置される少なくとも一つの磁電変換素子と、前記磁電変換素子に接続するセンサ回路部とを備え、前記磁電変換素子を前記ギャップ部の所定の位置に保持するとともに前記センサ回路部を設置したセンサ基板を、前記磁気コアに固定している。
【発明の効果】
【００１４】  この発明の磁気コアによると、１枚の磁性材である板材を略環状に屈曲し、磁性材の端部間にギャップ部を形成する磁気コア構成のため、磁気コアの加工が容易であり、小型化の効果もある。
また、この発明の磁気コアによると、１枚の磁性材である板材の元の寸法を変えることなく、少なくとも一つの磁性材の端部の形状を凸状、あるいは凹状、あるいは少なくとも一つの平坦部を有する凸状、あるいは少なくとも一つの平坦部を有する凹状に加工することで、容易に被測定電流範囲を調整でき、複数の仕様に対して元の磁性材を共通化でき、複数の寸法の磁性材を所持する必要もないため、低コスト化の効果もある。
また、この発明の磁気コアによると、１枚の磁性材である板材の元の形状は長方形であるため、母材となる板材からの材料取りで不用となる部分が生じず、廃棄ロスを低減できるため、低コスト化の効果がある。【００１５】  また、この発明の電流センサによると、磁電変換素子とセンサ回路を設けたセンサ基板を、磁気コアに固定する構造のため、小型な電流センサが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施形態１による磁気コアの斜視図である。
【図２】この発明の実施形態１による磁気コアの平面図である。
【図３】この発明の実施形態１による磁気コアの一部の断面図である。
【図４】一般的な電流センサの構成概略図である。
【図５】従来の磁気コアの一部の断面図である。
【図６】この発明の実施形態１による別の磁気コアの一部の断面図である。
【図７】この発明の実施形態１による複数の磁気コアにおける被測定電流値−ホール電圧の関係図である。
【図８】この発明の実施形態１による磁気コアの一部の別の断面図である。
【図９】この発明の実施形態１による複数のホール素子における被測定電流値−ホール電圧の関係図である。
【図１０】この発明の実施形態１による複数のホール素子における補正後の被測定電流値−ホール電圧の関係図である。
【図１１】この発明の実施形態２による電流センサの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による磁気コアの斜視図を示すもので、図２は図１の平面図、図３は図１および図２におけるＡＡ’断面（ＹＺ面）を示す断面図（磁気コア１の一部の断面図）である。図において、磁気コア１は、１枚の略長方形の板状の磁性材２を略環状に屈曲して、磁性材２の内側端部４と外側端部５の間にギャップ部３を形成し、磁気コア１の内部には中空部６を有するように構成される。また、磁気コア１は、磁性材２およびギャップ部３により磁気回路が構成される。ここでは特に、内側端部４は外側端部５に向かって平坦部７を有した凸形状に加工している。
電流センサとして構成するためには、少なくとも磁気コア１の中空部６に被測定電流の流れる導体、ならびにギャップ部３の所定の位置に磁電変換素子が設置されるが、電流センサとしての構成の詳細は、実施の形態２において説明する。
【００１８】  まず、磁気コア１の作製方法について説明する。
磁気コア１の主たる構成を成す磁性材２は、透磁率の大きい軟磁性材料を利用し、例えばケイ素鋼やパーマロイなどが用いられる。磁性材２は、磁気コア１へ加工する前は、長方形状の板材として用意され、例えばケイ素鋼などの母材としての板材から切り出すことで作製する。母材から長方形状の短冊状に磁性材２を切り出すため、基本的には廃棄材は発生せず、環境に配慮した設計となっている。
長方形状の板材である磁性材２は、最初に端部の加工を行う。本実施の形態では、磁気コア１の中空部６側に位置することになる内側端部４のみを加工するが、内側端部に限るものではない。内側端部４は、外側端部５に向かって、つまりは図３のＹＺ断面において下向きに凸となるように、プレス加工などにより凸型の形状が形成される。ここでは平坦部７を有した凸形状としたが、平坦部７の有無、大小等、凸部の形状は、目的とする定格、ひいては目的とする被測定電流範囲を有する電流センサを構築する上で、ギャップ部３に設置される磁電変換素子に印加したい磁束の大きさにより調整される。なお磁性材２の長手方向において、凸形状を形成する範囲は、最大でも内側端部４に最も近い磁性材２の屈折部８までであり、凸形状部と屈折部８が交錯等して、極端なエッジを有する加工形状となるのは、磁気回路に影響を与えるため、避けるのが望ましい。
次に、磁性材２を略環状に屈曲し、磁気コア１を形成する。そのときギャップ部３を形成する内側端部４と外側端部５の間隔は、ギャップ部３に設置される磁電変換素子に印加したい磁束が得られる距離とし、かつ少なくとも後に磁電変換素子が安定的に設置できる距離に設定する。ただし目的とする定格や被測定電流範囲が異なるときに、必要とされる磁界の調整は、まず内側端部４の凸形状によって概略の調整を行い、必要あれば次に内側端部４と外側端部５の間隔をもって行うものとする。こうした調整により、一定長さの長方形状の磁性材２において、磁性コア１の外形寸法を大きく変えることなく、複数の定格、あるいは被測定電流範囲等、複数の仕様に対応可能となる。なお、磁性コア１の外形寸法は大きく変わることはないため、Ｙ方向から見て内側端部４と外側端部５の重なり合う面積は、略一定となる。図１あるいは図２からわかるように、本実施の形態では、略環状に屈曲する際に形成される４つの屈折部８は、略直角としたがこれに限るものではなく、円弧状等他の形態でも構わない。また中空部６の形状は、中空部６内に設置する導体の形状、および寸法等に依存して決定するのがよい。
【００１９】  本実施の形態１における磁気コア１の機能について説明する。
図４は、一般的な磁気コアを有する電流センサの構成概略である。図において、磁気コア１はギャップ部３とともに磁気回路９を形成し、ギャップ部３には磁電変換素子１１が設置される。磁気コア１の中空部６を貫通して導体１０が設けられ、導体１０に被測定電流が流れると右ねじの法則に従い、磁束が生じる。このとき発生する磁束の大きさは、被測定電流に応じた大きさとなる。仮に図４の＋Ｚ方向に被測定電流が流れると、磁気回路９において、図４の矢印の向きに磁束の流れ１２が生じる。ギャップ部３は空気層であるため、磁気コア１を構成する磁性材と比べて透磁率が低く漏れ磁束が生じるが、設置された磁電変換素子１１を磁束が通過するため、磁電変換素子１１は磁束の大きさに応じて可変する、何らかの検出信号を出力する。例えば磁電変換素子１１としてホール素子を用いた場合、磁束の大きさに応じて、ホール効果によりホール電圧が出力され、つまりは被測定電流の大きさが計測される。
図５は、特許文献１または２に示される、従来の磁気コアの一部であるギャップ部における断面図である。図において、内側端部４ａと外側端部５ａは平坦部のみで構成され、両者はギャップ部３ａを介して略平行な配置となっている。導体に被測定電流が流れ、磁気コアに磁束の流れが生じたとき、ギャップ部３ａには内側端部４ａと外側端部５ａを結ぶように磁束が発生する。図５に、磁束線１３ａの分布概略を矢印で表す。内側端部４ａ、外側端部５ａの両脇部分では、漏れ磁束により婉曲した磁束線となるが、ギャップ部３ａ内では一様に略平行な磁束線１３ａを示す。
図３は、本実施の形態１のギャップ部３における断面図だが、従来例を示した図５と異なり、内側端部４は外側端部５に向かって平坦部７を有した凸形状に加工され、外側端部５は平坦部のみで構成している。中空部６に導体を設置し、導体に被測定電流が流れ、磁気コアに磁束の流れが生じたとき、図５と同様にギャップ部３には内側端部４と外側端部５を結ぶように磁束が発生する。しかしながら、内側端部４の形状が異なるため、磁束線１３の分布概略は図５と異なり、凸形状の先端部分、つまりギャップ部３の中央部分に磁束が集中し、この部分の磁束の大きさが図５のような略平行配置と比較して大きくなる。
図３と図５の比較からわかるように、磁性材の端部を除く形状が同一で、かつ端部を除き磁性材に生じる磁束の大きさが同一であっても、少なくとも一つの磁性材の端部形状を変えることで、ギャップ部に生じる磁束の大きさを可変することが可能となる。
【００２０】  図６は、図３に示した本実施の形態１における一部の断面図の変形例を示すもので、内側端部４ｂは外側端部５ｂに向かって平坦部７ｂを有した凹形状に加工され、外側端部５ｂは平坦部のみで構成している。中空部６に導体を設置し、導体に被測定電流が流れ、磁気コアに磁束の流れが生じたとき、図５と同様にギャップ部３ｂには内側端部４ｂと外側端部５ｂを結ぶように磁束が発生する。しかしながら、内側端部４ｂの形状が異なるため、磁束線１３ｂの分布概略は図５と異なり、凹形状の先端部分、つまりギャップ部３の両側部分に磁束が集中し、この部分の磁束の大きさが図５のような略平行配置と比較して大きくなる。
図５と図６の比較からわかるように、磁性材の端部を除く形状が同一で、かつ端部を除き磁性材に生じる磁束の大きさが同一であっても、少なくとも一つの磁性材の端部形状を変えることで、ギャップ部に生じる磁束の大きさを可変することが可能となる。
【００２１】  少なくとも一つの磁性材の端部の形状可変による被測定電流範囲の調整について、磁電変換素子としてホール素子１４を一つ、ギャップ部の中心近傍に設置した例において説明する。
図７は、被測定電流値に対してホール素子１４の出力であるホール電圧を示したグラフの概略である。３本のプロットは、それぞれ図３、図５、図６に示した磁性材の端部形状に対応したものである。図７からわかるように、磁性材の端部を除く磁気コアの形状が同一で、かつ端部を除き磁性材に生じる磁束の大きさが同一であっても、少なくとも一つの磁性材の端部形状を変えることで、ギャップ部に生じる磁束の大きさを可変できる。例えば、図７でＡ１（Ａ）の被測定電流が流れたとき、発生する磁束は同じでも、出力されるホール電圧は磁性材の端部形状に対応して、Ｘ、Ｙ、Ｚと異なる。つまり、磁性材の端部形状に対応して、必要なホール電圧と被測定電流範囲が自由に選択できることになる。なお図７では、ホール電圧は被測定電流値に対応して制限なくリニアに変化することを示したが、実際にはホール電圧は、ホール素子に供給する電圧や電流等により制限される。またホール電圧は、選択した磁性材の磁気特性の飽和現象によっても制限されるため、必要なホール電圧と被測定電流範囲によって、磁性材を選択し、磁性材の幅や厚み等の寸法を決定する必要がある。
【００２２】  ここまでは、磁電変換素子として一つのホール素子を、ギャップ部の中心近傍に設置した例について示したが、さらに二つのホール素子を設置した例について説明する。
図８は、図２におけるＢＢ’断面（ＹＺ面）を示す断面図（磁気コア１の一部の断面図）である。図３に示したＡＡ’断面と同様に、内側端部４ｃは外側端部５ｃに向かって平坦部７ｃを有した凸形状に加工され、外側端部５ｃは平坦部のみで構成しているが、凸形状の高さが異なるため、ギャップ部３ｃにおける内側端部４ｃと外側端部５ｃの間隔１５がＡＡ’断面と異なっている。これまでに示した磁気コアの一部の断面と同様に、ギャップ部３ｃには内側端部４ｃと外側端部５ｃを結ぶように磁束が発生する。図３と同様に、凸形状の凸となる部分に磁束が集中するものの、平坦部７ｃが拡大しているため、この中央部分の磁束の大きさは、図５よりは大きいが、図３よりは小さくなる。図９は、図３、図８に示したギャップ部のそれぞれにホール素子１４を設置したときの被測定電流値に対して出力されるホール電圧を示したグラフの概略である。それぞれ図３、図８に示した磁性材の端部形状に対応したものである。つまりホール素子１４ｃの位置では、被測定電流が比較的大きくても、ホール素子１４ｃに印加される磁束の大きさは小さく、抑制されたものとなり、出力の制限などを気にすることなく、かつ磁気コアの外形寸法を大型化することなく、大きな被測定電流の計測が容易に行える。一方、ホール素子１４の位置では、被測定電流がやや小さくなってもホール素子１４に印加される磁束の抑制度は小さく、出力の低下によるＳ／Ｎの悪化などを気にすることなく、やや小容量の被測定電流の計測が容易に行える。よって、やや小容量の被測定電流の計測時はホール素子１４、比較的大きな被測定電流の計測時はホール素子１４ｃを利用するように構成すれば、同じ出力特性のホール素子を用いても、各ホール素子の回路部における増幅率等の若干の調整で、図１０に示すように被測定電流範囲の拡大した精度の良い電流センサを構築することが可能となる。
【００２３】  なお、本実施の形態１では、内側端部のみの形状を可変した例を示したが、これに限るものではなく、外側端部のみの形状を可変しても良く、あるいは所望の磁束の大きさにより、内側端部と外側端部の両方の形状を可変しても良い。
また、本実施の形態１では、磁性体２の端部において、長手方向となるｘ方向に直角に凸部、あるいは凹部を形成したが、これに限るものではなく、ｚ方向に直角に凸部、あるいは凹部を形成しても良い。
【００２４】  以上のように、本実施の形態１によれば、１枚の磁性材である板材を略環状に屈曲し、磁性材の端部間にギャップ部を形成する磁気コア構成のため、磁気コアの加工が容易であり、小型化の効果もある。
【００２５】  また、この発明の磁気コアによると、１枚の磁性材である板材の元の寸法を変えることなく、少なくとも一つの磁性材の端部の形状を凸状、あるいは凹状、あるいは少なくとも一つの平坦部を有する凸状、あるいは少なくとも一つの平坦部を有する凹状に加工することで、磁電変換素子を設置するギャップ部の磁束の大きさを容易に可変でき、つまりは被測定電流範囲を調整できるため、複数の仕様に対して元の磁性材を共通化でき、複数の寸法の磁性材を所持する必要がなくなり、低コスト化の効果もある。
【００２６】  また、この発明の磁気コアによると、１枚の磁性材である板材の元の形状は長方形であるため、母材となる板材からの材料取りで不用となる部分が生じず、廃棄ロスを低減できるため、環境に配慮した設計であると共に、低コスト化の効果もある。
【００２７】  さらにまた、ギャップ部内に異なる磁束の大きさを示す箇所が存在する構造のため、磁気コアのギャップ部に複数の磁電変換素子を設置することで、小型で、かつ測定レンジを精度良く拡大できる効果がある。
【００２８】  実施の形態２．
図１１は、この発明の実施の形態２による電流センサの斜視図である。図において、電流センサ１６は、磁気コア１と、ホール素子１４、センサ回路部１７、外部端子１８を有するセンサ基板１９と、導体１０により構成される。
実施の形態２は、実施の形態１に示した磁気コア１に、新たにホール素子１４、センサ回路部１７、外部端子１８を有するセンサ基板１９と、導体１０を付加した構成であり、導体１０に流れる被測定電流の大きさを、被測定電流の大きさに応じた電気的な信号として出力するようにしたものである。なお、磁気コア１についての説明は重複するため省略する。
【００２９】  実施の形態２における電流センサ１６の全体構成について説明する。
実施の形態２では、磁気コア１は実施の形態１の図１に示したような、内側端部４が外側端部５に向かって凸型の形状を有する構造とし、外側端部５を有する磁気コア１のギャップ部３側となる一面上に、磁性材幅と略一致した形状のセンサ基板１９を設置する。センサ基板１９の設置方法は特に図示しないが、接着剤や樹脂モールド化、あるいは磁気コア１へのねじ止め等により行うものとし、ここでは接着剤を介して貼付した例を示した。
センサ基板１９には、磁電変換素子としての１つのホール素子１４とセンサ回路部１７を配置し、中空部６を貫通して設置した導体１０に流れる被測定電流の大きさを、所定の電気的信号として、外部端子１８を介して出力する。ホール素子１４は、センサ基板１９に、機械的な設置だけでなく、センサ回路部１７と電気的に接続されるように、電気的にも接続される。ホール素子１４のセンサ基板１９上の設置位置は、Ｚ方向においては内側端部４の凸型の形状に対向する位置とし、Ｘ方向およびＹ方向においては、ホール素子１４に付与したい磁束の大きさ、つまりは被測定電流の大きさに応じて決定する。特にＹ方向においては、その決定された位置に応じて、センサ基板１９の厚みを可変する等により設置位置を調整する。ここでは１つのホール素子１４を設置する例を示すが、実施の形態１の変形例にて説明したように、２つ、あるいはさらに複数のホール素子を設置しても構わない。また、ホール素子を内蔵し処理回路等を一体化したホールＩＣを用いてもよい。
センサ回路部１７は、ホール素子１４に一定の電圧、あるいは一定の電流を供給するとともに、与えた磁束の大きさに応じて発生するホール電圧に適度な増幅等の処理を施して出力する。電流センサ１６と外部の入出力端を電気的に接続するためには、外部端子１８を利用する。
被測定電流の流れる導体１０は、中空部６を貫通して設置する。ここでは中空部６を通過する導体１０を１本とした例を示したが、磁気コア１に与える磁束を大きくするために、磁気コア１を構成する磁性材に複数回、導体１０を巻回した構成としてもよい。
【００３０】  次に、電流センサ１６の動作について説明する。
導体１０に被測定電流が流れると右ねじの法則に従い磁束が生じ、このとき発生する磁束の大きさは、被測定電流に応じた大きさとなる。磁束は、磁気コア１を構成する、高い透磁率を有する磁性材内を安定して流れ、ギャップ部３に設置したホール素子１４を通過する。ホール素子１４は、磁束の大きさに応じて、ホール効果によりホール電圧が発生し、接続されたセンサ回路部１７を介し、外部端子１８を通じて、発生した磁束の大きさ、つまりは被測定電流の大きさに応じた電気的な信号を外部へ出力する。このようにして導体１０に流れる被測定電流が計測される。
なお本実施の形態では、発生した磁束の大きさ、つまりは被測定電流の大きさに応じた電気的な信号を、そのまま外部へ出力する磁気比例型の構成としたが、磁気コア１に補償導電線を巻回し、ホール素子１４で発生したホール電圧に基づいて補償導電線に、磁性材内を流れる磁束を打ち消すように電流を供給する磁気平衡型の構成としてもよい。
【００３１】  以上のように、本実施の形態２によれば、ホール素子とセンサ回路部、および外部端子を有するセンサ基板を、ギャップ部３を含む磁気コア上に配置したため、実施の形態１に示した磁気コアの外形寸法を拡大することなく電流センサ１を構築でき、小型化の効果がある。
【符号の説明】
【００３２】１  磁気コア、２  磁性材、３  ギャップ部、４  内側端部、５  外側端部、６  中空部、７  平坦部、８  屈折部、９  磁気回路、１０  導体、１１  磁電変換素子、１２  磁束の流れ、１３  磁束線、１４  ホール素子、１５  各端部間隔、１６  電流センサ、１７  センサ回路部、１８  外部端子、１９  センサ基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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