(57)【要約】  電流路に流れる電流の値を測定する電流センサが、電流路の近傍に配されたフラックスゲート型磁気素子と、第１の磁性体板および第２の磁性体板と、を備え、前記第１の磁性体板および第２の磁性体板が、前記電流路および前記フラックスゲート型磁気素子との重なり方向において、前記電流路および前記フラックスゲート型磁気素子を挟むとともに、前記第１の磁性体板および前記第２の磁性体板の主面は、前記フラックスゲート型磁気素子の感磁方向および前記電流が流れる方向と平行である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流路に流れる電流の値を測定する電流センサであって、
電流路の近傍に配されたフラックスゲート型磁気素子と、
第１の磁性体板および第２の磁性体板と、を備え、
前記第１の磁性体板および第２の磁性体板が、前記電流路および前記フラックスゲート型磁気素子との重なり方向において、前記電流路および前記フラックスゲート型磁気素子を挟むとともに、
前記第１の磁性体板および前記第２の磁性体板の主面は、前記フラックスゲート型磁気素子の感磁方向および前記電流が流れる方向と平行であることを特徴とする電流センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記第１の磁性体板と前記第２の磁性体板との離間距離が、前記感磁方向における前記第１の磁性体板と前記第２の磁性体板の幅よりも小さいことを特徴とする電流センサ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電流センサにおいて、
前記フラックスゲート型磁気素子には、第３の磁性体板が積層して形成されていることを特徴とする電流センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の電流センサであって、前記第１の磁性体板および前記第２の磁性体板が、前記第３の磁性体板を覆うように配されていることを特徴とする電流センサ。
【請求項５】
請求項４に記載の電流センサであって、前記フラックスゲート型磁気素子は、前記第１の磁性体板および前記第２の磁性体板の重なり方向において、前記電流路と前記第３の磁性体板とによって挟まれる領域に配されていることを特徴とする電流センサ。
【請求項６】
請求項５に記載の電流センサであって、前記第３の磁性体板は前記電流路とは離れた位置、すなわち、前記第１の磁性体板側に配されている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】
本発明は、フラックスゲート型磁気素子を用いた電流センサに係り、特に、ｐｈａｓｅ−ｄｅｌａｙ  ｍｅｔｈｏｄを動作原理とするフラックスゲート型磁気素子を利用した電流センサに用いて好適な技術に関する。
本願は、２０１２年０５月２４日に、日本に出願された特願特願２０１２−１１８９６７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドカーや電気自動車に搭載された二次電池への充放電時の電流のモニタリングや、燃料電池などにより発電され供給される大電流を検出する電流センサとして、電流の作る磁界を磁気素子により測定することで電流値を測定する電流センサが普及している。【０００３】
従来、配線（バスバー）を流れる電流（被測定電流）を非接触で測定するための電流センサとして、ギャップを有するリング状コアのギャップ部にホール素子や特許文献３に示されるフラックスゲート型磁気素子などの磁電変換素子を配置し、バスバーがリング状コアの中心を貫通する構造とした磁気比例式の電流センサが知られている。（特許文献１、図１０等）【０００４】
一方、電流センサの小型化のため、リング状コアを用いないで、バスバーの周囲に磁電変換素子を配置して電流の作る磁界を検出するコアレス電流センサが提案されている(特許文献１，図１２等)。リング状コアを備えていない電流センサにおいては、ホール素子や磁気抵抗効果（ＭＲ）素子、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル磁気抵抗効果素子、フラックスゲート型磁気素子、マグネトインピーダンス効果（ＭＩ）素子などの磁気素子が用いることができる。中でも、フラックスゲート型磁気素子は、素子の小型化が可能であるとともに高感度に磁界を検出することが可能であるため、電流センサへの適用が期待されている。【０００５】
しかし、フラックスゲート型磁気素子は、その測定レンジが、磁気素子内部に形成された磁性体コアの磁気飽和特性に依存するため、広範囲の磁界強度に亘って測定することが困難である。特に大きな磁界が印加された場合には、磁界強度を検出することができないという問題点を持つ。【０００６】
磁気素子を用いた電流センサによってバッテリー等の電池に出入りする電流の測定を行う場合には、被測定対象バスバーに隣接するバスバーが存在するため、後者のバスバーに流れる電流が発生させる磁界が磁気素子に流入してしまい、被測定対象バスバーの電流測定の際にノイズとなる。このような磁気ノイズを軽減するためには、一般的に磁気素子とバスバーの周りに、外乱磁界（ノイズ磁界）の流入を遮蔽するための磁気シールドを設置する構造が挙げられる。このような例として特許文献１の磁気シールド体６５、特許文献２のシールド２４が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国特開２０１０−０１４４７７号公報
【特許文献２】日本国特開２００９−１５０６５４号公報
【特許文献３】日本国特許第４７７４４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１，２のように、バスバー長手方向を除いた四面に磁気シールドを設けた場合には、外乱磁界を防止することはできるが、バスバーに流れる電流が発生させる磁界により、磁気シールド内の磁束密度が飽和してしまうというデメリットがある。その結果、シールド内の磁束密度分布が乱れ、バスバーに流れる電流と磁気センサ部の磁束密度の関係が線形にならない、すなわち、バスバーに流れる電流と電流センサの出力値の線形性が悪化してしまうという問題が生ずる。
さらに、特許文献１，２の例では、このようにバスバー長手方向を除いた四面に磁気シールドを設けるため小型化に不向きであるし、構造が複雑なため組立て加工も簡単ではない。【０００９】
また、特許文献３に示されるフラックスゲート型磁気素子のような磁性体コアを用いた磁気素子は、大電流をバスバーに流した際に発生する大きな磁界により磁気素子内部に形成された磁性体コアが磁気飽和すると測定できないという問題を有している。したがって、フラックスゲート型磁気素子は、大電流の測定には不向きである。これを解決するために、磁気素子に備えられている励磁コイルに通電する電流値を大きくしたり、フィードバックコイルを設けフィードバック電流を印可し磁性体コアにおける磁束密度を調整したりすることで、大きな磁界を測定可能とすることができる。しかし、これらの手法では、電流センサの消費電流が増加するという問題が生じてしまう。【００１０】
本発明は上記課題に鑑み、フラックスゲート型磁気素子を用いた電流センサにおいて、大電流の測定が可能であるとともに、外乱磁界の影響を低減して測定誤差を小さくすることが可能な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】
【００１１】
本発明の第１態様にかかる電流センサは、電流路に流れる電流の値を測定する電流センサであって、電流路の近傍に配されたフラックスゲート型磁気素子と、第１の磁性体板および第２の磁性体板と、を備え、前記第１の磁性体板および第２の磁性体板が、前記電流路および前記フラックスゲート型磁気素子との重なり方向において、前記電流路および前記フラックスゲート型磁気素子を挟むとともに、前記第１の磁性体板および前記第２の磁性体板の主面は、前記フラックスゲート型磁気素子の感磁方向および前記電流が流れる方向と平行である。【００１２】
上記態様にかかる電流センサによれば、フラックスゲート型磁気素子が電流路を流れる電流の流れ方向に直交する感磁方向を有するとともに、前記第１の磁性体板および前記第２の磁性体板の法線方向視した前記電流路および前記フラックスゲート型磁気素子が重なる位置に配され、前記第１の磁性体板および前記第２の磁性体板が互いに平行に配置されているので、前記第１の磁性体板と第２の磁性体板の主面の面方向として規定された測定方向、電流路を流れる電流の作る磁界の方向とされる電流路の幅方向に印加される外乱磁界は、前記第１の磁性体板と第２の磁性体板へ誘引される。そのため、前記フラックスゲート型磁気素子へ流入することを低減することができる。
同時に、電流路の幅方向において電流路の両脇に磁気シールドを設けないことにより、電流路に流れる電流が発生させる磁界によって磁性体板内の磁束密度が飽和し、磁束密度分布が乱れて電流センサとしての線形性が乱れてしまうことを防止できる。【００１３】
前記第１の磁性体板と前記第２の磁性体板との離間距離が、前記感磁方向における前記第１の磁性体板と前記第２の磁性体板の幅よりも小さくてもよい。【００１４】
上記態様にかかる電流センサによれば、フラックスゲート型磁気素子の感磁方向と平行な外乱磁界が、第１の磁性体板および第２の磁性体板の方へより効果的に誘引される。したがって、外乱磁界がフラックスゲート型磁気素子に流入することを、より効果的に抑制することができる。【００１５】
前記フラックスゲート型磁気素子には、第３の磁性体板が積層して形成されていてもよい。
前記第１の磁性体板および前記第２の磁性体板が、前記第３の磁性体板を覆うように配されていてもよい。
前記フラックスゲート型磁気素子は、前記第１の磁性体板および前記第２の磁性体板の重なり方向において、前記電流路と前記第３の磁性体板とによって挟まれる領域に配されていてもよい。
前記第３の磁性体板は前記電流路とは離れた位置、すなわち、前記第１の磁性体板側に配されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電流センサによれば、大電流の測定が可能であるとともに、外乱磁界の影響を低減して測定誤差を小さくすることが可能な電流センサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係る電流センサの第１実施形態を示す模式断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る電流センサの第１実施形態におけるフラックスゲート型磁気素子を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明に係る電流センサの第１実施形態におけるフラックスゲート型磁気素子の動作原理を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明に係る電流センサの第１実施形態におけるフラックスゲート型磁気素子の磁性体コアの磁化状態の時間による変化を示すヒステリシス曲線である。
【図５】図５は、本発明に係る電流センサの第１実施形態におけるフラックスゲート型磁気素子を概略的に示す上面図である。
【図６】図６は、図５におけるラインａ−ａ’に沿って切った横断面図である。
【図７】図７は、図５におけるラインｂ−ｂ’に沿って切った断面図で、フラックスゲート型磁気素子を示す正断面図である。
【図８】図８は、本発明に係る電流センサの第１実施形態におけるフラックスゲート型磁気素子の他の例を示す上面図である。
【図９】図９は、本発明に係る電流センサの第１実施形態において電流路に実装した例を示す分解斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る電流センサにおける磁界状態を示すシミュレーション結果である。
【図１１】図１１は、サイドを有する磁気シールド内部の磁界状態を示すシミュレーション結果である。
【図１２】図１２は、サイドを有する磁気シールド内部の磁界状態を示すシミュレーション結果である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、磁気シールドでの飽和の有無による磁性体コア磁化状態の影響を示すヒステリシス曲線である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、磁気シールドでの飽和の有無による磁性体コア磁化状態の影響を示すヒステリシス曲線である。
【図１４】図１４は、本発明に係る電流センサの第１実施形態における他の例を示す断面図である。
【図１５】図１５は、本発明に係る電流センサの第１実施形態における他の例を示す断面図である。
【図１６】図１６は、本発明に係る電流センサの第１実施形態における他の例を示す断面図である。
【図１７】図１７は、本発明に係る電流センサの第２実施形態を示す模式断面図である。
【図１８】図１８は、本発明に係る電流センサの第３実施形態を示す模式断面図である。
【図１９】図１９は、本発明に係る電流センサの第３実施形態を示す上面図である。
【図２０】図２０は、本発明に係る電流センサの第４実施形態を示す模式断面図である。
【図２１】図２１は、本発明に係る電流センサの第５実施形態を示す模式断面図である。
【図２２】図２２は、本発明に係る電流センサの第６実施形態を示す模式断面図である。
【図２３】図２３は、本発明に係る電流センサの第７実施形態を示す模式断面図である。
【図２４】図２４は、本発明に係る電流センサの第７実施形態を示す上面図である。
【図２５】図２５は、本発明に係る電流センサの第７実施形態における磁気シールド内部の磁界状態を示すシミュレーション結果である。
【図２６】図２６は、電流センサにおける磁気シールド内部の磁界状態を示すシミュレーション結果である。
【図２７】図２７は、本発明に係る電流センサの実施形態における他の例を示す断面図である。
【図２８】図２８は、本発明に係る電流センサの実験例を示すグラフである。
【図２９】図２９は、本発明に係る電流センサの実験例を示すグラフである。
【図３０】図３０は、本発明に係る電流センサの実験例を示すグラフである。
【図３１】図３１は、本発明に係る電流センサの実験例を示すグラフである。
【図３２】図３２は、本発明に係る電流センサの実験例を示すグラフである。
【図３３Ａ】図３３Ａは、本発明に係る電流センサの第１実施形態における他の例を説明するための模式断面図である。
【図３３Ｂ】図３３Ｂは、本発明に係る電流センサの第１実施形態における他の例を説明するための模式断面図である。
【図３４】図３４は、図３３Ａの電流センサにおいて、磁気シールドと磁気センサとのｚ方向距離の変化に対する磁気素子に流入する磁束密度として、第３の磁性体板有り、第３の磁性体板無し、および、減磁率を示したグラフである。
【図３５】図３５は、図３３Ａ、図３３Ｂの電流センサにおいてバスバーに電流を流した際と電流を遮断した際における残留磁界の状態を示す模式図である。
【図３６】図３６は、図３３Ａ、図３３Ｂの電流センサにおいてｚ方向で磁気シールドとバスバーとの中央に配置された第３の磁性体板に対して磁気素子配置を変化させた際の磁束密度を表したグラフである。
【図３７】図３７は、磁気素子の磁気シールドに対するｚ方向位置を変更した場合における第３の磁性体板中の磁束密度と残留磁界により磁気素子に流入する磁界強度を示すグラフである。
【図３８Ａ】図３８Ａは、磁気素子に流入する磁束密度の変化を示すグラフで、ｚ方向における磁気素子の設置位置に対する変化を示すグラフである。
【図３８Ｂ】図３８Ｂは、磁気素子に流入する磁束密度の変化を示すグラフで、ＣＭ方向における磁気素子の設置位置に対する変化を示すグラフである。
【図３９Ａ】図３９Ａは、ｚ方向の外乱磁界Ｈｅｘｄの影響を示す模式断面図で、第３の磁性体板無し傾斜無しの状態を示すものである。
【図３９Ｂ】図３９Ｂは、ｚ方向の外乱磁界Ｈｅｘｄの影響を示す模式断面図で、第３の磁性体板無し傾斜有りの状態を示すものである。
【図３９Ｃ】図３９Ｃは、ｚ方向の外乱磁界Ｈｅｘｄの影響を示す模式断面図で、第３の磁性体板有り傾斜有りの状態を示すものである。
【図４０】図４０は、本発明に係る電流センサの第８実施形態を示す模式断面図である。
【図４１】図４１は、本発明に係る電流センサの第８実施形態における積層順および組み付け配置を示す模式断面図である。
【図４２】図４２は電流センサにおける測定電流と出力誤差の関係を示したグラフである。
【図４３】図４３は電流センサにおける測定電流と出力誤差の関係を示したグラフである。
【図４４】図４４は、外乱磁界の方向と磁気センサにおける磁束密度のセンサ感磁方向成分の関係を示すグラフである。
【図４５】図４５は、外乱磁界の方向と磁気センサにおける磁束密度のセンサ感磁方向成分の関係を示すグラフである。
【図４６】図４６は、本発明に係る電流センサの実験例における磁気センサ内部配置を示す模式断面図である。
【図４７】図４７は、本発明に係る電流センサの実験例におけるサンプルの測定電流と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図４８】図４８は、本発明に係る電流センサの実験例におけるサンプルの測定電流と出力電圧との関係を最小二乗近似した近似直線と実測値の差を出力誤差として出力のフルスケール電圧に対するパーセンテージで示したグラフである。
【図４９】図４９は、本発明に係る電流センサの実験例におけるサンプルの測定電流と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図５０】図５０は、本発明に係る電流センサの実験例におけるサンプルの測定電流と出力電圧との関係を最小二乗近似した近似直線と実測値の差を出力誤差として出力のフルスケール電圧に対するパーセンテージで示したグラフである。
【図５１】図５１は、本発明に係る電流センサの実験例におけるサンプルの測定電流と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図５２】図５２は、本発明に係る電流センサの実験例におけるサンプルの測定電流と出力電圧との関係を最小二乗近似した近似直線と実測値の差を出力誤差として出力のフルスケール電圧に対するパーセンテージで示したグラフである。
【図５３】図５３は、本発明に係る電流センサの実験例におけるサンプルの測定電流と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図５４】図５４は、本発明に係る電流センサの実験例におけるサンプルの測定電流と出力電圧との関係を最小二乗近似した近似直線と実測値の差を出力誤差として出力のフルスケール電圧に対するパーセンテージで示したグラフである。
【図５５】図５５は、本発明に係る電流センサの実験例におけるサンプルの測定電流と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図５６】図５６は、本発明に係る電流センサの実験例におけるサンプルの測定電流と出力電圧との関係を最小二乗近似した近似直線と実測値の差を出力誤差として出力のフルスケール電圧に対するパーセンテージで示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る電流センサの第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における電流センサを示す模式図であり、図において、符号ＣＳ１０は電流センサを示している。
【００１９】
本実施形態の電流センサＣＳ１０は、電流路（以下、バスバーという）に流れる被測定電流を、この被測定電流が発生させる磁界をフラックスゲート型磁気素子（以下、単に磁気素子という）で検出することにより測定するものとされる。図１に示すように、バスバーＢＯの近傍に磁気素子Ｍ１２が配されており、磁気素子Ｍ１２はバスバーＢ０を流れる被測定電流Ｉが作る磁界に平行な感磁方向ＣＭを有する。
そして、バスバーＢ０および磁気素子Ｍ１２を間に挟むとともに、被測定電流Ｉの流れ方向（電流路が延びる方向）と磁気素子Ｍ１２の感磁方向ＣＭとに沿うように対向して設けられた平板状の磁性体からなる第１の磁性体板ＣＭ１および第２の磁性体板ＣＭ２と、を具備してなる。
【００２０】
バスバーＢ０は、電気自動車、家庭用電源等、数１００Ａ以上の大電流が流れるものとされ、矩形断面を有し、紙面垂直方向に直線状に延在するものとされている。
【００２１】
第１の磁性体板ＣＭ１および第２の磁性体板ＣＭ２は、互いに平行な２枚の磁性体からなる板体とされ、いずれもバスバーＢ０と平行に配置されている。第１の磁性体板ＣＭ１および第２の磁性体板ＣＭ２は、パーマロイやフェライト等が用いられるが、好ましくは比透磁率が１００００以上の材料から構成される。これにより、外乱磁界を充分に誘引して、被測定磁界を正確に測定することが可能となる。
第１の磁性体板ＣＭ１および第２の磁性体板ＣＭ２の幅方向の中央（センター）位置において、第１の磁性体板ＣＭ１とバスバーＢ０とで挟まれる空間に磁気素子Ｍ１２が配置される。磁気素子Ｍ１２は、第１の磁性体板ＣＭ１と第２の磁性体板ＣＭ２と重なる領域に配置されており、その感磁方向ＣＭが、被測定電流Ｉの流れ方向と直交する方向となるように配置される。また、磁気素子Ｍ１２の感磁方向ＣＭは、第１の磁性体板ＣＭ１および第２の磁性体板ＣＭ２の各主面と平行となるように配置される。
以降の説明においては、第１の磁性体板ＣＭ１，第２磁性体板ＣＭ２を、磁気シールドＣＭ１，磁気シールドＣＭ２と呼ぶ。または、単に磁気シールドと呼ぶ。
【００２２】
これら磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２は、測定対象であるバスバーＢ０以外に別の磁界発生源が存在するような場合でも、測定対象外のバスバーから発生する磁界のような外乱磁界を磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２へと誘引させ、磁気素子Ｍ１２に到達する外乱磁界を低減するように形状・寸法・配置が設定される。
【００２３】
図１に示すように、バスバーＢ０の幅寸法ＣＭｂｃ、磁気シールドＣＭ１の幅寸法ＣＭ１ｃ、磁気シールドＣＭ２の幅寸法ＣＭ２ｃは互いにほぼ等しく設定されている。磁気シールドＣＭ１の幅寸法ＣＭ１ｃと、磁気シールドＣＭ１と磁気シールドＣＭ２との離間距離ＣＭｂとの比（ＣＭ１ｃ／ＣＭｂ）は、大きいほど良い。すなわち、磁気シールドＣＭ１と磁気シールドＣＭ２の幅ＣＭ１ｃは、磁気シールドＣＭ１と磁気シールドＣＭ２との離間距離ＣＭｂよりも大きければ大きいほど、外乱磁界は磁気シールドＣＭ１と磁気シールドＣＭ２へ誘引され、外乱磁界が磁気素子Ｍ１２へ流入するのを抑制することができる。このように、磁気シールドＣＭ１と磁気シールドＣＭ２との離間距離ＣＭｂを磁気シールドＣＭ１および磁気シールドＣＭ２の幅方向の寸法ＣＭ１ｃより十分小さくすることで、バスバーＢ０の両サイドに磁気シールドを設けない構造であっても感磁方向ＣＭ方向の外乱磁界が、磁気素子Ｍ１２への流入するのを低減させることが可能となる。
本発明における磁気シールドＣＭ１および磁気シールドＣＭ２は、外乱磁界を誘引することによって磁気素子に加わる外乱磁界を低減するための部材である。先行技術文献で説明されている、外乱磁界を遮蔽するための磁気シールドとは、異なる機能を備えている。
【００２４】
磁気素子Ｍ１２の幅寸法ＣＭｄは、図１に示すように、磁気シールドＣＭ１と磁気シールドＣＭ２の幅方向（感磁方向）の寸法ＣＭ１ｃ、ＣＭ２ｃに対して、外乱磁界の影響を受けない程度に充分小さくなるよう設定される。好ましくは、ＣＭｄ／ＣＭ１ｃが、０．０１〜０．４程度に設定される。
磁気素子Ｍ１２は、磁気シールドＣＭ１，磁気シールドＣＭ２の厚さ方向において、バスバーＢ０から見て磁気シールドＣＭ１の側に配置される。バスバーＢ０から磁気シールドＣＭ１に向かうにつれて、つまり、バスバーＢ０から離れるにつれて磁気素子Ｍ１２に流入する被測定磁界（バスバーに流れる電流が作る磁界）が小さくなるため、磁気素子Ｍ１２は、被測定磁界が適正な強度となるように、その位置を設定する。また、本発明においては、バスバーＢ０と磁気シールドＣＭ１との離間距離（ＣＭｅ）が、バスバーＢＯと磁気シールドＣＭ２との離間距離（ＣＭｇ）よりも大きくなるように構成されている。
【００２５】
磁気素子Ｍ１２は、フラックスゲート型の磁気素子とされ、図２に示すように、軟磁性材料からなる磁性体コア１、励磁コイル９、検出コイル１０を備えている。さらには、フィードバックコイル２１を備えていてもよい。磁気素子Ｍ１２は、制御用集積回路（信号処理回路）ＭＴ１０に接続されている。制御用集積回路ＭＴ１０は、磁気素子Ｍ１２に駆動信号を供給する機能や、磁気素子Ｍ１２からの出力信号を処理したりする機能を備えている。以下においては、磁気素子Ｍ１２にフィードバックコイル２１（図２ではＦＢコイルと表記）が備えられている場合について説明する。
【００２６】
制御用集積回路ＭＴ１０は、励磁コイル９に三角波等の連続波形とされる励磁電流を供給して、検出コイル１０からの出力信号によりフィードバックコイル２１へのフィードバック電流を出力するとともに、測定磁界の強度を出力するものとされる。
【００２７】
本実施形態の電流センサＣＳ１０におけるフラックスゲート型磁気素子Ｍ１２等の動作原理について説明する。
図３は、フラックスゲート型磁気素子の動作原理を示すグラフである。図３（ａ）は、励磁コイルに通電する三角波電流の時間変化を示すグラフである。図３（ｂ）は、コアの磁化状態の時間変化を示すグラフである。図３（ｃ）は、ピックアップコイルに生じる出力電圧の時間変化を示すグラフである。図４は、フラックスゲート型磁気素子Ｍ１２の磁性体コアの磁化状態の時間による変化を示すヒステリシス曲線である。
【００２８】
励磁電流発生回路ＭＴ１１から、励磁コイル９に図３（ａ）に示すような三角波電流を通電すると、励磁コイル９の作る磁界Ｈｅｘｃにより磁性体コア１が励磁され、磁性体コア１内部の磁束密度Ｂ、すなわち磁性体コア１の磁化状態は、図４に示すような飽和特性を有するため、図３（ｂ）に示すような時間変化をする。ピックアップコイル（検出コイル）１０には、磁性体コア１の磁束密度Ｂの時間微分すなわち時間変化ｄＢ／ｄｔが存在する領域において、磁性体コア１の断面積Ｓ、ピックアップコイル１０の巻き数Ｎに比例した出力電圧Ｖｐｕ＝ＮＳ×ｄＢ／ｄｔが生じる。ピックアップコイル１０の出力電圧Ｖｐｕは、図３（ｃ）に示すような時間変化をする。磁性体コア１の磁束密度Ｂの時間変化ｄＢ／ｄｔが大きいほど、ピックアップ電圧波の高値は高く、パルス幅は狭くなり、より急峻なパルス電圧が得られる。図３（ｃ）における時間間隔ｔ１は、外部磁界（被測定磁界）Ｈｅｘｔ、磁性体コア１の磁束密度Ｂが増加する時と減少する時との磁界の強さＨのずれＨｃ、励磁コイル９の作る磁界Ｈｅｘｃ、三角波の周期Ｔ及びコイルのインダクタンスによる遅延時間Ｔｄを用いて、式（１）のように表される。
【数１】
2013176271.tif 000003
【００２９】
同様に、図３（ｃ）における時間間隔ｔ２は、式（２）のように表される。
【数２】
2013176271.tif 000004
式（１）及び式（２）より、外部磁界に対する時間間隔の変化量ｔ２−ｔ１は、式（３）のように表される。
【数３】
2013176271.tif 000005
【００３０】
式（３）より、外部磁界に対する時間間隔の変化ｔ２−ｔ１は、外部磁界Ｈｅｘｔと励磁コイル９の作る磁界Ｈｅｘｃの比 Ｈｅｘｔ／Ｈｅｘｃ および三角波の周期Ｔに依存することがわかる。外部磁界に対する感度Ｓ＝ｄ（ｔ２−ｔ１）／ｄＨｅｘｔは、励磁コイル９に通電する電流振幅Ｉｅｘｃ、励磁コイル９に流れる単位電流当たりの発生磁界すなわち励磁効率α、及び三角波の周期Ｔを用いて、Ｓ＝Ｔ／（２・Ｉｅｘｃ×α）で表される。よって、励磁電流が大きいほど、磁気素子Ｍ１２の感度Ｓは小さくなる。三角波の周期Ｔが大きいすなわち励磁周波数ｆｅｘｃが小さいほど、磁気素子の感度Ｓは大きくなる。
【００３１】
励磁効率αは、フラックスゲート磁気素子を構成する磁性体コア１とコイルの巻き数によって決定される値である。励磁効率αが大きいほど、同一感度、同一範囲を経ようとした場合には、少ない電流でフラックスゲート磁気素子を駆動することができる。また、式（３）において、Ｈｅｘｔ＝Ｈｅｘｃとなるとき式（３）は０となり、このときのＨｅｘｔが測定磁界範囲の上限となる。Ｈｅｘｃ＝α×Ｉｅｘｃで表されることから、励磁効率αが大きいほど、同一の電流で駆動した場合に広い測定磁界レンジを有することとなる。
この励磁効率αは、励磁コイル９に電流を通電することにより、磁性体コア１に発生する磁束密度と、外部磁界により磁性体コア１に発生する磁束密度との比率を示すものである。励磁効率αは、磁性体コア１のヒステリシス曲線の非飽和領域における磁気密度Ｂの外部磁界Ｈｅｘｔに対する傾きｄＢ／ｄＨｅｘｔと、同じく磁性体コア１の磁束密度Ｂの励磁コイルに流れる電流Ｉｅｘｃに対する傾きｄＢ／ｄＩｅｘｃの比率により決まり、式（４）で表される。
【数４】
2013176271.tif 000006
【００３２】
この式（４）から、励磁効率を大きくするためには、この式（４）の分母を小さくするか、分子を大きくする。
式（４）の分子を大きくする、すなわち、励磁電流により磁性体コア１に発生する磁束密度を大きくするためには、コイルの巻き数を増やすことが有効であるが、特に薄膜構造とされるフラックスゲート型磁気素子の場合は、コイル巻き数を増やすためには配線ピッチを狭くして巻き数を稼ぐ必要があるが、配線の微細化の限界や、微細化によるコイル抵抗の増大などにより、コイル巻き数を必要な状態で確保することは難しい。また、コイルを多層構造として巻き回す方法も考えられるが、構造が非常に複雑になり、多層成膜によってセンサを製造する際の製造上の精度維持が必要になって、製造コストが高くなるため好ましくない。
【００３３】
また、このようなフラックスゲート型磁気素子では、励磁三角波の歪みや磁性体コア１のＢ−Ｈ曲線の非直線性に起因してリニアリティ誤差が生じる。フラックスゲート型磁気素子には、このリニアリティ誤差を補償するためにフィードバックコイルが設けられている。そして常に、磁性体コア１における磁化状態が外部磁界が印加されていない時と同じ状態となるよう、フィードバックコイルに電流を流す。このように、外部磁界の変化に対応して変化するフィードバック電流を出力することにより、リニアリティ誤差が低減されたフラックスゲート型磁気素子を実現される。
【００３４】
これにより、フィードバックコイル２１では外部磁界Ｈｅｘｔをキャンセルするような向きで大きさのフィードバック磁界Ｈｆｂが発生して磁性体コア１内における磁界をキャンセルするとともに、このフィードバック磁界Ｈｆｂが外部磁界Ｈｅｘｔの変動に対応して連続して変動する。
【００３５】
なお、外部磁界Ｈｅｘｔに応じてフィードバック電流を出力したが、このフィードバック電流は、フィードバックコイル２１のみならず、励磁コイル９に流すこともできる。この場合、励磁交流電流や検出信号にフィードバック電流を重畳することで実現が可能である。
さらに、フィードバック電流を励磁コイル９に流した場合には、フィードバックコイル２１を励磁コイル９や検出コイル１０と兼用させて、図８に示すように、独立したコイル配線としないことも可能である。
【００３６】
次に、磁気素子Ｍ１２について説明する。
【００３７】
本実施形態の磁気素子Ｍ１２は、例えば、phase-delay methodを動作原理とするフラックスゲート型の磁気素子である。磁気素子Ｍ１２の磁性体コア１の長手方向は、磁気素子Ｍ１２の感磁方向と一致している。
【００３８】
図５は、本実施形態に係るフラックスゲート型磁気素子を概略的に示す上面図である。図６は、図５におけるラインａ−ａ’に沿って切った横断面図である。図７は、図５におけるラインｂ−ｂ’に沿って切った正断面図である。
【００３９】
本実施形態に係るフラックスゲート型磁気素子Ｍ１２は、図５〜図７に示すように、磁性体コア１と、磁性体コア１に巻き回された励磁コイル９、検出コイル１０、フィードバックコイル２１を構成する第１配線層４及び第２配線層７とを有している。各々のコイルは、ソレノイド状のコイルである。
励磁コイル９、検出コイル１０，フィードバックコイル２１は、それぞれの配線が略平行になるように、三重らせんとして巻回されている。
【００４０】
フラックスゲート型磁気素子Ｍ１２は、図５〜図７に示すように、非磁性の基板Ｍ１３に、ソレノイドコイルの下側配線を形成するための第１配線層４と、第１配線層４の上に磁性体コア１とソレノイドコイルを絶縁するとともに第１配線層４と第２配線層７とが接続される部分に開口部８が設けられた第１絶縁層５と、第１絶縁層５の上に軟磁性体膜からなる磁性体コア１と、磁性体コア１の上に第１配線層４と第２配線層７の接続部に開口部８を設けて形成された第２絶縁層６と、第２絶縁層６の上に第１配線層４の隣接する配線どうしをその端部にて接続するように形成されたソレノイドコイルの上側配線となる第２配線層７と、が形成されてソレノイドコイルを形成している。配線は、２つおきに隣接する配線と接続されるため、断面におけるソレノイドコイルのループは閉じない。
【００４１】
第１配線層４および第２配線層７により形成された励磁コイル９、検出コイル１０、フィードバックコイル２１は、いずれも磁性体コア１において、それぞれ独立に巻き回されている。検出コイル１０の両端には、外部と接続するための電極パッド１１が形成されている。励磁コイル９の両端には、外部と接続するための電極パッド１２が形成されている。フィードバックコイル２１の両端には、外部と接続するための電極パッド１３が形成されている。電極パッド１１はセンスアンプＭＴ１２への端子に接続され、電極パッド１２は、励磁電流発生回路ＭＴ１１への端子へ接続され、電極パッド１３は電流アンプＭＴ１５への端子にそれぞれ接続されている。
ここで、励磁コイル９、検出コイル１０及びフィードバックコイル２１は、いずれも巻き数が同じであることができる。特に、フィードバックコイル２１は、そのピッチが均一になるように、磁性体コア１の全長にわたって巻回されている。
なお、これらの図は模式的に示されており、各コイルに関し、一部が省略されている。また、磁気素子Ｍ１２の細部形状は、図に示された形状に限定されるものではない。
【００４２】
磁性体コア１は、その周囲に巻き回された励磁コイル９に通電することにより励磁される。磁性体コア１が励磁されると、検出コイルには誘導電圧が発生する。励磁コイル９に対して、電極パッド１２を介して時間的に変化する交流電流を外部より通電することにより磁性体コア１が交流励磁され、発生した磁束により検出コイル１０に略パルス状の誘導電圧が発生する。この誘導電圧は検出コイル１０から電極パッド１１を通して制御用集積回路ＭＴ１０に出力される。そして、上述したように、フィードバック電流が電極パッド１３を介してフィードバックコイル２１に印加される。
【００４３】
本実施形態に示したものは一例であり、磁性体コア１，励磁コイル９、検出コイル１０及びフィードバックコイル２１の配置は、上記の構成に限定されることなく、他の配置とすることができる。特に、励磁コイル９、検出コイル１０，フィードバックコイル２１は、三重らせん以外の配置も可能である。
【００４４】
本実施形態の電流センサＣＳ１０は、バスバーＢ０に流れる電流を測定するための電流センサに用いる構造の一例とすることができる。
電流センサＣＳ１０は、図９に示すように、磁気素子Ｍ１２および制御用集積回路ＭＴ１０が搭載された実装基板Ｍ１０ａ、２枚の磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２と、バスバーＢ０１（電流路）とからなり、これらが一体とされている。例えば、これらを絶縁樹脂によってモールドしたパッケージ体やモジュール体としてもよい。
【００４５】
バスバーＢ０１には、図９に示すように、その両端に結合穴Ｂ０２が設けられ、この結合穴Ｂ０２と対応するバスバーＢ００（電流路）に設けられた結合穴Ｂ０３とを、ボルトナット等の結合手段Ｂ０４，Ｂ０５により結合することで、バスバーＢ０１をも電流センサＣＭ１０に含むように一体に構成してもよい。この構成により各部品問の位置ずれを抑制することが可能となる。
実装基板Ｍ１０ａとしては、ガラスエポキシ基板などを採用することができる。
バスバーＢ０と磁気シールドＣＭ２との間や、実装基板Ｍ１０ａや磁気シールドＣＭ１との間は、接着剤などにより接合されており、さらに電流センサＣＳ１０の全体が樹脂成形品のキャップ等で覆われている。
【００４６】
本実施形態の電流センサＣＳ１０においては、図１０に示すように、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２によって、バスバーＢ０および磁気素子Ｍ１２が挟まれて配置されているのみであり、バスバーＢ０の両脇には磁気シールドが設けられていない。これにより、バスバーＢ０に流れる被測定電流Ｉが作る磁界に対して、磁気回路は一部開いた構造となるため、磁気抵抗は大きくなり、それに伴い、磁気シールド内に発生する磁束密度は小さくなるため、磁気シールドは磁気飽和しにくくなる。
一方、バスバーの両脇に磁性体板が配されている構造（例えば、特許文献１の磁気シールド体６５、特許文献２のシールド２４）では、磁気シールドＣＭ３により、バスバーＢ０に流れる被測定電流Ｉが作る磁界に対して、磁気回路は閉じた構造となるため、図１１に示すように、磁気抵抗は小さくなり、それに伴い、磁気シールド内に発生する磁束密度は大きくなるため、磁気シールドは磁気飽和しやすくなる。
【００４７】
さらに、磁気シールドＣＭ１と磁気シールドＣＭ２とバスバーの両サイドの磁気シールドとを一体とした磁気シールドＣＭ４とした場合には、図１２に示すように、磁気シールドＣＭ４の磁気飽和はより顕著となる。磁気シールドが磁気飽和してしまうと、磁気を誘引することができなくなる。
このように、磁気シールドが飽和する前後では、図１３Ｂに示すように、磁気素子Ｍ１０に流入する磁界が急峻に変化し、結果的に、ゼロ点から離れた領域では、バスバーに流れる電流値と磁気素子Ｍ１０に流入する磁界が線形とならない、すなわち、バスバーに流れる電流値と磁気センサの出力値の線形性が乱れてしまう。
これに対し、図１０に示すようにサイドが開いている磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２のみの場合には、図１３Ａに示すように、磁気素子Ｍ１０は線形性を維持することができる。
【００４８】
また、本実施形態においては、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の間隔ＣＭｂを、磁気シールドＣＭ１と磁気シールドＣＭ２の幅よりも十分小さくすることで、外乱磁界の感磁方向成分を低減することができる。そのため、磁気素子Ｍ１２に流入する外乱磁界Ｈｅｘｄを排除し、バスバーＢ０に流れる電流がつくる被測定磁界のみを精度良く検出することが可能となる。
【００４９】
本実施形態においては、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２を設置することで、測定対象であるバスバーＢ０以外に別の磁界発生源が存在するような場合でも、有効である。具体的には、後述する図３５に示すように、測定対象外のバスバーから発生する磁界を磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２へと誘引させ、磁気素子Ｍ１２に到達する外乱磁界を低減する。これにより、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２が無い場合に比べて測定誤差を大幅に低減できる。
【００５０】
さらに、本実施形態における電流センサは、磁気素子Ｍ１２が第３の磁性体板（減磁体）Ｍ１１を有するものとすることもできる。
図１４、図１５は、本実施形態における電流センサの他の例を示す正断面図であり、図において、符号Ｍ１０および１０’は磁気センサを示している。なお、図中では磁気シールドＣＭ２は省略されている。また、上記の実施形態の構成に対応する構成には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
本実施形態における電流センサは、磁気素子Ｍ１２が磁気センサＭ１０として設けられており、この磁気センサＭ１０は、図１４に示すように、非磁性基板Ｍ１３上に薄膜を積層するプロセスにより形成された磁気素子Ｍ１２と、非磁性基板Ｍ１３と接合されたチップ状の軟磁性体からなる第３の磁性体板（減磁体）Ｍ１１と、磁気素子Ｍ１２とボンディングワイヤＭ１５によって接続されたリードフレームＭ１４と、それらを一体化するモールド体Ｍ１０ｂから構成される。磁気素子Ｍ１２は板状の減磁体（チップ状軟磁性体）Ｍ１１の上に積層して形成されている。磁気センサＭ１０の感磁方向は、非磁性基板Ｍ１３の主面と平行である。
【００５２】
例えばシリコン等とされる非磁性基板Ｍ１３のバスバーＢ０側（裏面側）には、図１４に示すように、例えばＮｉＦｅなどの金属軟磁性体材料や、Ｃｏ系アモルファス等、フェライト等からなるバルク状やシート状の軟磁性体チップとされる減磁体Ｍ１１が磁気素子Ｍ１２よりも広い領域を覆うように設けられる。
磁性体コア１と離間位置に設けられた減磁体Ｍ１１へと、被測定磁界が誘引されることによって磁気素子Ｍ１２に流入する外部磁界Ｈｅｘｔを低減させるものである。減磁体Ｍ１１による減磁効果により、磁気素子Ｍ１２に印加される外部磁界Ｈｅｘｔを小さくすることができる。
【００５３】
本例においては、図１４中のｚ方向において、バスバーＢ０、減磁体Ｍ１１、磁気素子Ｍ１２（磁性体コア１）、磁気シールドＣＭ１、の順になるよう配置されている。さらに、図１５に示すように、減磁体Ｍ１１が磁気シールドＣＭ１側に位置した磁気センサＭ１０’とすることが可能である。
【００５４】
また、図１６に示すように、磁気素子Ｍ１２の磁気シールドＣＭ１側にもスペーサＭ２３を介して減磁体（第４の磁性体板）Ｍ２１を設けてパッケージＭ２０ａによりパッケージし、磁気素子Ｍ１２の上下方向両側に減磁体Ｍ１１と減磁体Ｍ２１を配置した磁気センサＭ１０“とすることも可能である。
【００５５】
本発明の電流センサは、略平板状の２枚の磁気シールドで、バスバーおよび磁気素子を挟み込み、磁気シールド聞の間隔を磁気シールド幅方向の寸法より十分小さくする場合に、バスバー表面と平行な２面のみにて磁気シールドを形成した構造となっているが、この磁気シールド間隔を短くすることで、バスバー幅方向端部に位置しバスバー厚さ方向に延在する磁気シールド側壁や前記磁気シールドの電流方向端部に位置しバスバー厚さ方向に延在する磁気シールド側部を設けることなく、電流センサ出力の誤差要因である外乱磁界が磁気素子へ流入し、測定に影響を及ぼすことを抑制できる。
【００５６】
本発明の電流センサは、前記磁気素子Ｍ１２が、フラックスゲート型磁気素子とされてなる場合に、設定された感磁方向からずれた角度の磁界成分に対しては、磁界素子感度が弱くなる。第１および第２の磁性体板の中央付近に磁気素子Ｍ１２を配置することで、磁気素子に流入する外乱磁界を低減して感磁方向以外の成分だけが磁気素子Ｍ１２に流入する。さらに、外乱磁界が磁気素子に到達したとしても、磁気素子においては、外乱磁界を検出しないこととすることができる。これにより、バスバーに流れる電流が作る被測定磁界のみを精度良く検出することが可能となる。
【００５７】
本発明は、前記磁気シールドのバスバー幅方向における寸法が、前記バスバー幅方向寸法と等しく設定されてなる場合に、外乱磁界の遮蔽と小型化を同時におこなうことができる。
【００５８】
本発明の電流センサによれば、磁気シールドが外乱磁界による測定誤差を抑制するとともに、小型化を図って測定精度を向上することができる。さらに磁気シールド等の配置形状などを調整することによりバスバーから発生するセンサ素子への磁界強度を調整することが可能である。これは通常、フラックスゲート型の磁気素子のような大きな磁界が印加された場合に、磁気コアが磁気飽和してしまうような磁性材料が磁気素子中に存在する場合において非常に効果的である。よって、磁気コアが磁気飽和することで測定範囲（測定レンジ）が制限されてしまうような磁気素子を用いた電流センサにとって効果的である。
【００５９】
次に、図３３Ａに示すように、ｚ方向に、磁気シールドＣＭ２、バスバーＢ０、磁気素子Ｍ１２、減磁体Ｍ１１、磁気シールドＣＭ１、が順に配置されている構造について説明する。
【００６０】
先ず、減磁体Ｍ１１による磁気素子Ｍ１２へ流入する磁束の低減状態を図３４に示す。図において、縦軸は磁気素子Ｍ１２に流入する磁束密度、横軸は、図１で示した距離寸法ＣＭａに対応しており、磁気シールドＣＭ１と磁気素子Ｍ１２の搭載された磁気センサＭ１０’との離間距離である。図３４中の中抜き四角が減磁体有り、黒菱形が減磁体無し、また黒三角がこれら減磁体有り／減減磁体無しの比で表される減磁率を示している。
【００６１】
磁気センサＭ１０’では、図３４に示すように、減磁体Ｍ１１を設けたことにより、磁気素子Ｍ１２に流入する磁界強度が１／２〜１／４程度に低減される。これにより、磁気素子Ｍ１２に流入する磁界強度を低減することができる。
同時に、減磁体Ｍ１１がない場合にはバスバーＢ０から磁気シールドＣＭ１にかけてｚ方向に磁界強度の分布に大きな勾配ができるが、第３の磁性体板Ｍ１１によりこの勾配が緩和され、磁気センサＭ１０’の搭載可能な位置範囲を大きくすることができる。
【００６２】
減磁体Ｍ１１と磁気素子Ｍ１２との配置としては、図３３Ａに示すように、減磁体Ｍ１１に対して磁気素子Ｍ１２がバスバーＢ０側にある配置、つまり、磁気素子Ｍ１２に対して減磁体Ｍ１１が磁気シールドＣＭ１側にある磁気センサＭ１０’の配置が好ましい。この理由について以下に示す。
【００６３】
図３５は、減磁体を有する構造において、バスバーに電流を流した際と電流を遮断した際における残留磁界の状態を示す模式図である。図３６は、減磁体が磁気シールドとバスバーから等距離の位置に配置された場合において、磁気素子Ｍ１２の減磁体からの距離と、磁気素子Ｍ１２に印加される磁束密度との関係を示したものである。図３６において、（ａ）菱形で示すデータは、図３３Ａに示した、減磁体Ｍ１１、磁気素子Ｍ１２、バスバーＢ０の配置順のもの、（ｂ）黒正方形で示すデータは、図３３Ｂに示した、磁気素子Ｍ１２、減磁体Ｍ１１、バスバーＢ０の配置順のものである。
バスバーＢ０に紙面奥側から手前側の方向に流れる電流の場合、図３５の左側に示すように、左回りの誘導磁界が発生した状態となる。
次いでこの電流を遮断すると、図３５右側に示すように、磁気シールドＣＭ１，減磁体Ｍ１１では、いずれも同方向(右向き)となる残留磁界を生じ、磁気シールドＣＭ２では逆方向(左向き) となる残留磁界を生じる。
図３５右側に示すように、磁気シールドＣＭ１と減磁体Ｍ１１との間では残留磁界の影響が強め合う。これに比べて、バスバーＢ０と減磁体Ｍ１１との間では残留磁界の影響はそれほど大きくない。
【００６４】
図３３Ｂに示すように、磁気シールドＣＭ１と減磁体Ｍ１１の間位置に磁気素子Ｍ１２を配置した場合には、磁気シールドＣＭ１および減磁体Ｍ１１の残留磁界は磁気素子Ｍ１２位置において互いに強めあう方向となる。このため、残留磁界によるヒステリシス誤差が大きく発生する。加えて、このセンサ配置では、磁気素子Ｍ１２が磁気シールドＣＭ１と減磁体Ｍ１１とに挟まれた状態となっている。そのため、図３６にデータ（ｂ）として示すように、バスバーＢ０を流れる電流Ｉにより発生した磁界が磁気素子Ｍ１２には流入しにくい。これにより、測定レンジを拡大する目的としての減磁効果は高くなるが、残留磁界による影響が顕著に出てしまう。
【００６５】
一方、図３３Ａに示すように、バスバーＢ０と減磁体Ｍ１１との間に磁気素子Ｍ１２を搭載するセンサ配置とした場合には、減磁体Ｍ１１および磁気シールドＣＭ２の残留磁界は磁気素子Ｍ１２位置において互いに打ち消しあう。これにより、残留磁界によるヒステリシス誤差は、図３３Ｂに示した磁気素子Ｍ１２の配置よりは小さくなる。また、この磁気素子Ｍ１２の配置では、図３６にデータ（ａ）として示すように、バスバー電流Ｉにより発生した磁界が磁気素子Ｍ１２に流入しやすく、減磁効果としては図３３Ｂに示したセンサ配置よりは小さくなるが、その分ＳＮ比が良好であり、残留磁界の影響は小さくなる。よって、減磁体Ｍ１１と磁気素子Ｍ１２との配置としては、図３３Ａに示すように、減磁体Ｍ１１に対して磁気素子Ｍ１２がバスバーＢ０側にある配置、つまり、磁気素子Ｍ１２に対して減磁体Ｍ１１が磁気シールドＣＭ１側にある磁気センサＭ１０’の配置が好ましい。
【００６６】
しかし、図３３Ａに示すように、バスバーＢ０と減磁体Ｍ１１の間位置に磁気素子Ｍ１２を搭載するセンサ配置であっても、減磁体Ｍ１１中の磁束密度が大きくなるような構成であるとヒステリシス誤差が大きくなってしまう。
【００６７】
図３７に減磁体Ｍ１１と磁気素子Ｍ１２との離間距離を固定した磁気センサＭ１０’において、磁気シールドＣＭ１と減磁体Ｍ１１との離間距離を変更した場合における、減磁体Ｍ１１中の磁束密度（左側の縦軸）と残留磁界により磁気センサに流入する残留磁界の強度（右側の縦軸）について示す。
この磁気センサＭ１０’では、図３７に示すように、センサ配置が磁気シールドＣＭ１に近くなるほど、残留磁界の影響が小さくなる。なお、磁気シールドＣＭ１に減磁体付磁気センサＭ１０’を近づけることで、図３４においても磁気センサＣＭ１０’へ流入する磁束密度を小さくすることが可能となることが解る。これらから、磁気センサＭ１０’への磁束密度を低減させつつ、ヒステリシス誤差も抑制できる構成とすることが可能となる。
【００６８】
図３８Ａは、ｚ方向における磁気素子Ｍ１２の設置位置（横軸）に対して磁気素子Ｍ１２に流入する磁束密度（縦軸）を示している。減磁体Ｍ１１がない場合を実線で示し、減磁体Ｍ１１を設けた場合を一点鎖線で示すグラフである。
この電流センサでは、図３８Ａに示すように、磁気センサＭ１０’において減磁体Ｍ１１を設けたことにより磁気素子Ｍ１２に流入する磁界強度を磁気素子Ｍ１２の動作良好範囲内となるように低減することができる。同様に、図３８Ｂに示すように、減磁体Ｍ１１を設けて磁気素子Ｍ１２に流入する磁界強度範囲を低減して小さくすることにより、バスバーＢ０幅方向（ＣＭ方向）における設置マージンを確保することができる。
【００６９】
具体的には、図３８Ｂに示すように、ＣＭ方向における磁気素子Ｍ１２の設置位置に対して磁気素子Ｍ１２に流入する磁束密度の変化として、減磁体Ｍ１１がない場合を実線で、示し、減磁体Ｍ１１を設けた場合を一点鎖線で示す。このように、減磁体Ｍ１１を設けなかった場合には、図３８Ａの実線に示すように、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の幅方向（ＣＭ方向）の中央付近に磁気素子Ｍ１２を位置すれば磁気素子Ｍ１２動作良好範囲となる磁束密度にすることができるが、磁気シールドＣＭ１の端部付近に磁気素子Ｍ１２を位置した場合には磁気素子Ｍ１２動作良好範囲から外れてしまう場合がある。
これに対し、減磁体Ｍ１１を設けた場合には、図３８Ｂの一点鎖線に示すように、磁気素子Ｍ１２の位置を、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の幅方向（ＣＭ方向）の中央付近から端部付近までで、磁気素子Ｍ１２動作良好範囲となる磁束密度にすることができる。
このようなバスバーＢ０幅方向における磁気素子Ｍ１２の設置位置に掛かる特性は、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２のバスバーＢ０長さ方向、つまり、ｚ方向とＣＭ方向に直交する方向においても、同様の特性を有する。
【００７０】
次に、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２に直交する法線方向、つまり、ｚ方向の外乱磁界Ｈｅｘｄの影響について述べる。
図３９Ａは、ｚ方向の外乱磁界Ｈｅｘｄの影響を示す模式断面図で減磁体無し傾斜無しの状態を示すものである。図３９Ｂは、ｚ方向の外乱磁界Ｈｅｘｄの影響を示す模式断面図で減磁体無し傾斜有りの状態を示すものである。図３９Ｃは、ｚ方向の外乱磁界Ｈｅｘｄの影響を示す模式断面図で減磁体有り傾斜有りの状態を示すものである。
【００７１】
図３９Ａに示すように、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２と磁気素子Ｍ１２とが傾いていない場合、つまり、磁気素子Ｍ１２の感磁方向が、磁気シールドＣＭ１、ＣＭ２の主面で規定されるＣＭ方向と平行な場合には、磁気シールドＣＭ１、ＣＭ２の主面に直交する外乱磁界Ｈｅｘｄが流入した場合、この外乱磁界Ｈｅｘｄの方向が磁気素子Ｍ１２の感磁方向と直交するため、磁気素子Ｍ１２は外乱磁界Ｈｅｘｄを検知しない。
【００７２】
これに対し、図３９Ｂに示すように、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２と磁気素子Ｍ１２とが傾斜した場合、つまり、磁気素子Ｍ１２の感磁方向が、磁気シールドＣＭ１、ＣＭ２の主面で規定されるＣＭ方向に対して角度θを有する場合には、磁気シールドＣＭ１、ＣＭ２の主面に直交する外乱磁界Ｈｅｘｄが流入した場合、この外乱磁界Ｈｅｘｄの方向が磁気素子Ｍ１２の感磁方向と直交しないため、磁気素子Ｍ１２は外乱磁界Ｈｅｘｄの感磁方向成分Ｈｅｘｄ−ｃを検知してしまう。
【００７３】
ここで、角度θで傾斜した磁気素子Ｍ１２に減磁体Ｍ１１を設けた場合には、磁気素子Ｍ１２とＭ１１とが平行に設けられて磁気センサＭ１０’とされているため、傾斜した磁気センサＭ１０’に外乱磁界Ｈｅｘｄが流入した場合、図３９Ｃに示すように、減磁体近傍では、外乱磁界Ｈｅｘｄの磁気ベクトルの向きが減磁体Ｍ１１の平面方向に対して垂直に近い方向に曲げられるため、減磁体Ｍ１１と磁気素子Ｍ１２の感磁方向が平行であれば、磁気センサＭ１０’に流入する外乱磁界Ｈｅｘｄの磁気ベクトルも磁気素子Ｍ１２の感磁方向に対して垂直に近くなる。
これにより、電流センサの組立て時に磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の幅方向と磁気素子Ｍ１２の感磁方向が非平行となる場合であっても、減磁体Ｍ１１があることで磁気素子Ｍ１２角度と磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の非平行に起因する誤差を低減させることが可能である。
【００７４】
本発明の電流センサは、前記減磁体が、比透磁率が１００００以上の材料から構成されている場合に、外乱磁界や残留磁界を充分に誘引して、被測定磁界を正確に測定することが可能となる。
【００７５】
以下、本発明に係る電流センサの第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００７６】
図１７は、本実施形態における電流センサを示す模式図であり、図において、符号ＣＳ１０’は電流センサを示している。
【００７７】
本実施形態の電流センサＣＳ１０‘は、２枚の磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の間において、ｚ方向（厚さ方向）の中央に位置するバスバーＢ０から見て、それぞれの磁気シールドＣＭ１の側とＣＭ２側となる両側に１つずつの磁気素子Ｍ１２、Ｍ１２’を有する。
つまり、バスバーＢ０の磁気シールドＣＭ１側に磁気素子Ｍ１２が位置し、バスバーＢ０の磁気シールドＣＭ２側に磁気素子Ｍ１２’が位置している。
【００７８】
本実施形態においては、磁気素子Ｍ１２と磁気シールドＣＭ１、および、磁気素子Ｍ１２’と磁気シールドＣＭ２が、バスバーＢ０から見て対称な位置に配されており、バスバーＢ０に流れる電流Ｉの作る磁界は、磁気素子Ｍ１２の位置と磁気素子Ｍ１２’の位置とで大きさが等しく、向きが逆となっている。これらの磁気素子Ｍ１２，Ｍ１２’からの出力信号から両者の差を算出することで、外乱磁界Ｈｅｘｄの影響を排除して、被測定磁界Ｈｅｘｔを正確に算出することができる、これにより、より一層測定精度を向上することが可能となる。
具体的には、後述する実験例で測定した測定誤差率を、１つの磁気素子の場合に比べて半分以下、４割程度以下に低減することが可能となる。
【００７９】
以下、本発明に係る電流センサの第３実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００８０】
図１８は、本実施形態における電流センサＣＳ２０を示す模式断面図、図１９は電流センサＣＳ２０を示す上面図であり、本実施形態において上述した実施形態における構成と対応する構成には同一の番号を付してその説明を省略する。
【００８１】
本実施形態における電流センサＣＳ２０は、図１８、図１９に示すように、バスバーＢ０１，磁気素子Ｍ１２，制御用集積回路ＭＴ１０、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２を、一体となるようにモールド体ＣＳ２０ａ内部に設けている。
【００８２】
本実施形態における電流センサＣＳ２０では、樹脂等により所定形状に形成されたモールド体ＣＳ２０ａの内部にバスバーＢ０１が位置している。
モールド体ＣＳ２０ａには、あらかじめ、磁気シールドＣＭ１や実装基板Ｍ１０ａを配置する凹部、磁気シールドＣＭ２を配置する凹部、平面視してバスバーＢ０１と重ならない部分に位置する凹部等が設けられ、これら凹部の形状が、図１に示した距離寸法ＣＭａ，ＣＭｂ，ＣＭｅ，ＣＭｇが所定の値に設定されるように制御される。
【００８３】
モールド体ＣＳ２０ａには、磁気素子Ｍ１２および制御用集積回路ＭＴ１０等が実装された実装基板Ｍ１０ａ、実装基板Ｍ１０ａを外部に接続するための外部接続端子ＣＳ２０ｅ、磁気シールドＣＭ１、上部カバーＣＭ５、磁気シールドＣＭ２および下部カバーＣＭ６が固定されて、図１９に示す電流センサＣＳ２０となっている。
【００８４】
本実施形態によれば、樹脂製モールド体ＣＳ２０ａにより、図１に示した距離寸法ＣＭａ，ＣＭｂ，ＣＭｅ，ＣＭｇをあらかじめ所定の値に設定することができる。
【００８５】
以下、本発明に係る電流センサの第４実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００８６】
図２０は、本実施形態における電流センサを示す模式断面図であり、図において、符号ＣＳ３０は電流センサを示している。本実施形態において上述した実施形態における構成と対応する構成には同一の番号を付してその説明を省略する。
【００８７】
本実施形態における電流センサＣＳ３０は、図２０に示すように、磁気素子Ｍ１２がＳＩＰ（Single Inline Package）型の磁気センサＭＳ３０とされて、 実装基板Ｍ１０ａとは別にモールド体ＣＳ２０ａに設けた凹部ＣＳ３０ｆ内部に埋め込まれている。
【００８８】
本実施形態における電流センサＣＳ３０は、図２０に示すように、モールドＣＳ３０ａに、バスバーＢ０１、磁気シールドＣＭ１、磁気センサＭＳ３０、接続端子ＣＳ３０ｅ、外部接続端子ＣＳ２０ｅ、磁気シールドＣＭ１、制御用集積回路ＭＴ１０のマウントされた実装基板Ｍ１０ａ、接続端子ＣＳ３０ｆ、上部カバーＣＭ５、磁気シールドＣＭ２、下部カバーＣＭ６が固定されている。
【００８９】
本実施形態によれば、樹脂製モールドＣＳ３０ａにより、図１に示した距離寸法ＣＭａ，ＣＭｂ，ＣＭｅ，ＣＭｇをあらかじめ所定の値に設定することができる。
【００９０】
以下、本発明に係る電流センサの第５実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００９１】
図２１は、本実施形態における電流センサを示す模式断面図であり、図において、符号ＣＳ４０は電流センサを示している。本実施形態において上述した実施形態における構成と対応する構成には同一の番号を付してその説明を省略する。
【００９２】
本実施形態における電流センサＣＳ４０は、図２１に示すように、磁気素子Ｍ１２がＳＩＰ（Single Inline Package）型で制御用集積回路ＭＴ１０と一体とされた磁気センサＭＳ４０とされてモールド体ＣＳ２０ａに設けた凹部内部に埋め込まれており、実装基板Ｍ１０ａは設けられていない。
【００９３】
本実施形態における電流センサＣＳ４０は、モールドＣＳ４０ａに、バスバーＢ０１、磁気センサＭＳ４０、接続端子ＣＳ４０ｅ、磁気シールドＣＭ１、上部カバーＣＭ５、磁気シールドＣＭ２、下部カバーＣＭ６が固定された電流センサＣＳ４０となっている。
【００９４】
本実施形態によれば、樹脂製モールドＣＳ４０ａにより、図１に示した距離寸法ＣＭａ，ＣＭｂ，ＣＭｅ，ＣＭｇをあらかじめ所定の値に設定することができる。
【００９５】
以下、本発明に係る電流センサの第６実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００９６】
図２２は、本実施形態における電流センサを示す模式断面図であり、図において、符号ＣＳ５０は電流センサを示している。本実施形態において上述した実施形態における構成と対応する構成には同一の番号を付してその説明を省略する。
【００９７】
本実施形態における電流センサＣＳ５０は、図２２に示すように、磁気素子Ｍ１２がＳＩＰ（Single Inline Package）型で制御用集積回路ＭＴ１０と一体とされた磁気センサＭＳ５０とされてモールド体ＣＳ２０ａに埋め込まれており、実装基板Ｍ１０ａは設けられていない。
【００９８】
本実施形態における電流センサＣＳ５０は、モールドＣＳ５０ａに、バスバーＢ０１および磁気センサＭＳ５０、接続端子ＣＳ４０ｅ、磁気シールドＣＭ１、上部カバーＣＭ５、
磁気シールドＣＭ２、下部カバーＣＭ６が固定されている。
【００９９】
本実施形態によれば、樹脂製モールドＣＳ５０ａにより、図１に示した距離寸法ＣＭａ，ＣＭｂ，ＣＭｅ，ＣＭｇをあらかじめ所定の値に設定することができる。
【０１００】
以下、本発明に係る電流センサの第７実施形態を、図面に基づいて説明する。
【０１０１】
図２３は、本実施形態における電流センサを示す断面図、図２４は、本実施形態における電流センサのバスバーを示す上面図であり、図において、符号ＣＳ６０は電流センサを示している。本実施形態において上述した実施形態における構成と対応する構成には同一の番号を付してその説明を省略する。
【０１０２】
本実施形態における電流センサＣＳ６０は、図２３に示すように、バスバーＢ６０（電流路）の中央部分にスリットＢ６３が設けられており、被測定電流を分岐電流Ｉ１と分岐電流Ｉ２とに分流している。
このスリットＢ６３は、図２４に示すように、平面視して少なくとも磁気素子Ｍ１２の一部と重なるように設けられ、望ましくは、平面視して磁気素子Ｍ１２の全てが重なるようにすることが好ましい。
【０１０３】
本実施形態の電流センサＣＳ６０によれば、スリットＢ６３によって、バスバーＢ６０を流れる被測定電流Ｉが分岐されるので、スリットＢ６３付近において、図２３に実線で示す分岐電流Ｉ１の作る磁界Ｈｅｘｔ１と、図２３に破線で示す分岐電流Ｉ２の作る磁界Ｈｅｘｔ２と、が打ち消しあう。これにより、測定する磁界強度が小さくなる。
【０１０４】
この結果、図２５にシミュレーション結果を示すように被測定電流Ｉの作る磁界が小さくなる減磁領域Ｍｄを、スリットＢ６３付近に形成することになる。減磁領域Ｍｄは、図２５に斜線で示すように、少なくともスリットＢ６３中央付近を含み、測定電流I方向視した断面において、磁気シールドＣＭ１，磁気シールドＣＭ２にそれぞれの端部が接触するＸ字状の範囲となる。これは、図２３で示したように、スリットＢ６３によって分岐したバスバーＢ６１およびバスバーＢ６２のそれぞれに流れる分岐電流Ｉ１，分岐電流Ｉ２が作る磁界Ｈｅｘｔ１、磁界Ｈｅｘｔ２どうしが打ち消しあう領域に相当し、バスバーＢ６１およびバスバーＢ６２を中心としてその周囲に形成した閉塞線において、磁気シールドＣＭ１，磁気シールドＣＭ２内に位置する部分およびその近傍となっている。
この減磁領域Ｍｄ内に磁気素子Ｍ１２を配置することで、磁気素子Ｍ１２が備えている磁気コアの磁気飽和を起こすことなく、測定精度を維持することと、より大きな電流に対応して測定をおこなうことができる。これは、図２６に示すように、スリットのないバスバーＢ０における減磁領域Ｍｄが磁気シールドＣＭ１の近傍の狭い範囲にとどまっている状態と比較することで明らかとなる。これにより、磁気素子Ｍ１２の設置における設置可能範囲を拡大することができる。
なお、スリットＢ６３中央付近においては、バスバーＢ６１に流れる分岐電流Ｉ１が作る磁界Ｈｅｘｔ１と、バスバーＢ６２に流れる分岐電流Ｉ２が作る磁界Ｈｅｘｔ２とが打ち消し合っているので、この部分に磁気素子Ｍ１２を設けることで、磁気素子Ｍ１２に流入する磁界を極めて小さくすることができる。
【０１０５】
なお、上記の実施形態においては、図２７に示すように、電流センサＣＳ１０がプリント配線基板などの実装基板Ｍ１０ａを有する場合、この実装基板Ｍ１０ａのバスバーＢ０側にＧＮＤとなる領域Ｇｎｄを設けておくことで、バスバーＢ０を介して伝播してくる高周波ノイズの影響を低減して、測定精度を高めることができる。
この場合、ＧＮＤとなる領域としては、実装基板Ｍ１０ａのバスバーＢ０側にこの実装基板Ｍ１０ａより大きなＧＮＤプレーンＧｎｄを設けることもできる。この場合、ＧＮＤプレーンＧｎｄはＳＵＳ，Ｃｕ等磁気シールドに比べて導電率が高い材料からなるものとすることができる。この場合、磁気素子Ｍ１２とバスバーＢ０との間にＧＮＤプレーンＧｎｄが位置することが重要である。
【０１０６】
本発明の電流センサにおいて、磁気シールドは外部磁界による測定誤差を抑制するだけでなく、２枚の磁気シールドどうしの配置位置や磁気素子の配置位置、磁気素子との積層方向に平面視した磁気シールド板の輪郭形状等を調整することによりバスバーから発生する磁気素子への磁界強度を調整することが可能である。これは通常、大電流が流れるバスバーから発生する大きな磁界により磁気飽和してしまうような磁性材料が磁気素子中に存在するフラックスゲート型素子には有意である。よって、磁気飽和にて測定対象の測定範囲が決まってしまうような磁気素子の測定範囲を広げることができる。
【０１０７】
また、フィードバックコイルに電流を流す場合にはフィードバックコイルに流す電流量を低減でき、消費電流を抑えることが可能である。
さらに、本発明では、磁気素子とバスバーと磁気シールド間の互いの間隔ＣＭａ，ＣＭｂ，ＣＭｅ，ＣＭｇを調整することにより、バスバーから発生する磁気素子への磁界強度を調整することが可能となる。
本発明の電流センサが備えている磁気素子は、は単純な積層構造であるため、組立てが容易であり、複数のセンサを同時に作成することが可能である。また、本発明の構造は積層方向に対して、従来のセンサと比較し、大幅な小型化が可能である。
【０１０８】
以下、本発明に係る電流センサの第８実施形態を、図面に基づいて説明する。
【０１０９】
図４０は、本実施形態における電流センサＣＳ７０を示す模式断面図、図４１は電流センサＣＳ７０における減磁体Ｍ１１の配置を示す正断面図であり、本実施形態において上述した実施形態における構成と対応する構成には同一の番号を付してその説明を省略する。
【０１１０】
本実施形態における電流センサＣＳ７０は、図４０に示すように、バスバーＢ０１，磁気素子Ｍ１２，制御用集積回路ＭＴ１０、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２を、一体となるようにモールド体ＣＳ７０ａ内部に設けている。
【０１１１】
本例の磁気素子Ｍ１２は、図１４に示した例に対してバスバーＢ０１からの積層順が逆となる配置、つまり、図４１に示すように、磁気素子Ｍ１２のバスバーＢ０１側に配置される図中のｚ方向において、バスバーＢ０１、磁気素子Ｍ１２（磁性体コア１）、減磁体Ｍ１１、磁気シールドＣＭ１、の順になるよう配置されている。
【０１１２】
本実施形態における電流センサＣＳ７０は、モールド体ＣＳ７０ａに、バスバーＢ０１、磁気シールドＣＭ１、磁気シールドＣＭ２、減磁体Ｍ１１と磁気素子Ｍ１２を積層したパッケージおよび制御用集積回路ＭＴ１０等を実装して組み立た実装基板Ｍ１０ａ、実装基板Ｍ１０ａを外部に接続するための外部接続端子ＣＳ２０ｅ、磁気シールドＣＭ１、上部カバーＣＭ５、下部カバーＣＭ６が固定される。ここで、樹脂からなるハウジング部材（モールド体）ＣＳ７０ａには、実装基板Ｍ１０ａが配置される部分に凸部を設けて、この該基板に形成した孔部もしくは切欠き部に圧入することもできる。このように、基板とハウジング部材とに位置固定手段を設けて、実装基板Ｍ１０ａ上に搭載した磁気素子Ｍ１２とハウジング部材ＣＳ７０ａ、および、磁気素子Ｍ１２とハウジング部材ＣＳ７０ａに固定されたバスバーとの位置決めをおこない、これらの位置関係を精度良く位置決めすることが可能となる。また、コネクタのピンは、実装基板Ｍ１０ａを配置した後に実装基板Ｍ１０ａに設けたスルーホールに貫通させ、半田付けすることで、コネクタを一体化した電流センサとすることもできる。
【０１１３】
図４０に示す本実施形態によれば、図３３Ｂにタイプ（ｂ）として示すように、減磁体Ｍ１１の磁気シールドＣＭ１とは反対側の位置に磁気素子Ｍ１２を配置するので、図３５右側に示す磁気シールドＣＭ１と減磁体Ｍ１１との間で残留磁界の影響が強め合うタイプに比べて残留磁界の影響を低減することができる。
【０１１４】
本実施形態によれば、バスバーＢ０１と減磁体Ｍ１１との間に磁気素子Ｍ１２を搭載するセンサ配置、つまり、磁気素子Ｍ１２に対して減磁体Ｍ１１が磁気シールドＣＭ１側にある配置として磁気センサＭ１０を組み付けるので、減磁体Ｍ１１および磁気シールドＣＭ２の残留磁界は磁気素子Ｍ１２位置において互いに打ち消しあう。これにより、残留磁界によるヒステリシス誤差を小さくすることが可能になる。また、この磁気素子Ｍ１２の配置では、バスバー電流Ｉにより発生した磁界が磁気素子Ｍ１２に流入しやすく、減磁効果としては小さくなるが、その分ＳＮ比が良好であり、残留磁界の影響は小さくすることができる。
【０１１５】
なお、本実施形態では上記のように組み立てたが、組立の順番についてはこれに限ったものではなく、前後することも可能である。また、図４５においては、コネクタの向きは実装基板Ｍ１０ａ側からバスバーＢ０１側を見た方向となっているが、これに限ったものではなく、用途に応じて種々の方向を向いていても良い。また、磁気素子Ｍ１２および減磁体Ｍ１１を含むパッケージと回路基板、バスバーＢ０１と磁気シールドＣＭ１、ＣＭ２の配置がこのようになっていれば、ハウジング樹脂の凸部や凹部、カバーの取り付け向きはここに示した限りではなく、機器側への組み付け方法等によって様々な形態が考えられる。
【０１１６】
また、本実施形態においては、リード付のパッケージを図示しているが、ノンリードタイプのパッケージ、たとえばＱＦＮ（Quad Flat Nonlead）やＳＯＮ（Small Outline Nonlead）、ＣＳＰ（Chip Size Package）などであってもよい。
【０１１７】
図３３Ａにタイプ（ａ）として示したす減磁体Ｍ１１とバスバーＢ０の間に磁気素子Ｍ１２を配置した構造において、磁気シールドＣＭ１にて発生する残留磁界は、図３５の右側の図に示すような状態となる。磁気素子Ｍ１２、および減磁体Ｍ１１側の磁性体板（磁気シールド）ＣＭ１において発生する残留磁界は、減磁体Ｍ１１に誘引されるため、磁気素子Ｍ１２にはほとんど印加されず、磁気素子Ｍ１２には、減磁体Ｍ１１により発生する残留磁界と、バスバーＢ０と反対側に配置された磁性体板（磁気シールド）ＣＭ２により発生する残留磁界が印加される。これらの残留地場は方向が逆向きのため打消し合うことになるが、磁気素子Ｍ１２と、バスバーＢ０と反対側に配置された磁性体板（磁気シールド）ＣＭ２との距離が、減磁体Ｍ１１と磁気素子Ｍ１２の距離と比べて十分に大きい場合には、磁性体板（磁気シールド）ＣＭ２からの残留磁界の影響は十分に小さくなり、減磁体Ｍ１１による残留磁界の成分が支配的になる。
【０１１８】
したがって、減磁体Ｍ１１を構成する磁性体に、保磁力が小さく、残留磁界の小さい軟磁性体を用いることで、ヒステリシスの小さい電流センサを実現することができる。このような軟磁性体としては、Ｎｉを７７％以上含むパーマロイ（たとえばＰＣパーマロイ）やＣｏ系アモルファス材料などが挙げられる。
このように、減磁体として保磁力および残留磁界の小さい軟磁性体を用いた場合、電流センサの出力に影響するヒステリシスは、前述のとおり、減磁体のヒステリシスが支配的になるため、シールド板には比較的ヒステリシスの大きい材料を用いたとしてもヒステリシスの小さい電流センサを実現することができる。そのため、安価な材料を使用することができ、コストを抑えることが可能である。このような材料としては、たとえば、電磁軟鉄や珪素鋼板などが挙げられる。
【０１１９】
以下、本発明の実験例について説明する。
【０１２０】
＜実験例Ａ＞
実験例１として、磁気素子位置での磁界強度の相対比を磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の間隔ＣＭｂを変化させて測定した。シールド間隔ＣＭｂが４ｍｍのときにおける磁気強度を基準として規格化した結果を図２８に示す。
この結果から、シールド間隔が狭くなるほどセンサ部の磁界強度は小さくなる。
実験例２として、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の間隔ＣＭｂを６ｍｍに固定し、バスバーまでの距離ＣＭｅを変化させて磁気素子位置での磁束密度を測定した。その結果を図２９に示す。
【０１２１】
この結果から、上部シールドに近づく程、磁界強度は小さくなる。
実験例３として、磁気素子位置での磁界強度の相対比を、バスバーの幅ＣＭｂｃを変化させて測定した。このとき、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の幅ＣＭ１ｃ、ＣＭ２ｃは２５ｍｍで固定した。バスバーの幅ＣＭｂｃが１０ｍｍのときにおける磁気強度を基準として規格化した結果を図３０に示す。
この結果から、バスバー幅が大きくなるほど、センサ部の磁界強度は小さくなる。
【０１２２】
これらの結果から、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の幅ＣＭ１ｃ、ＣＭ２ｃと、磁気素子の幅ＣＭｄに対して、
ＣＭ１ｃ＝ＣＭ２ｃ≫ＣＭｄ
の関係が成り立ち、バスバー幅ＣＭｂｃと磁気素子の幅ＣＭｄに対して、
ＣＭｂｃ≫ＣＭｄ
の関係が成り立っている場合に、磁気素子Ｍ１２位置での磁界強度の設定には、図１に示すＣＭａ、ＣＭｂ、ＣＭｂｃの設定が及ぼす影響が大きくなることがわかる。
【０１２３】
また、実験例４として、図３１に示すように、測定対象であるバスバーＢ０に対して平行なバスバーを、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の面内方向となる位置に設け、被測定電流値の誤差率を測定した。この際、下部磁気シールドＣＭ２を取り去り上部磁気シールドＣＭ１のみの状態と、磁気シールドのない状態との比較もおこなった。この場合の各部の諸元を図３１に、誤差率の測定結果を図３２に示す。
これにより、測定対象外のバスバーから発生する磁界が磁気シールド中を通るために、磁気シールドが無い場合に比べて磁気シールドを設置することで測定誤差を大幅に低減できることが確認された。  
【０１２４】
なお、図３２の結果では、隣接バスバー電流と被測定電流の比が大きいほど(隣接バスバー電流が被測定電流に比べ大きいほど)、誤差は大きくなっているが、これは隣接バスバーから発生する磁界を完全には除去できていないためである。しかし、図３２程度の誤差であれば、大電流が発生するようなバッテリー等へ接続する電源線のバスバーに適用する場合、誤差値は問題にならないレベルである。
【０１２５】
また、磁気シールドＣＭ１と磁気シールドＣＭ２との離間距離ＣＭｂとに対する比（ＣＭ１ｃ／ＣＭｂ）は、大きいほど磁気素子に流入する外乱磁界が低減できるため望ましい。
【０１２６】
また、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の厚さが小さすぎる場合、バスバーＢ０から発生する磁界により磁気飽和し易いため、１ｍｍ以上の厚さであることが好ましい。加えて、バスバーＢ０の幅方向（ＣＭ方向）において、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の中央位置とバスバーＢ０の中央位置および磁気素子Ｍ１２の中央位置がすべて一致していることが望ましい。また、組み立て時の位置調整の観点から、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の幅寸法ＣＭ１ｃ，ＣＭ２ｃはバスバーＢ０の幅寸法ＣＭｂｃと同程度とすることがより望ましい。
【０１２７】
これらにより、本発明によれば、電流センサに印加される磁界強度を調整でき、高感度ではあるが磁界ダイナミックレンジが小さいような磁気センサも使用することが可能である。特に、フラックスゲート方式ではセンサに入る磁界が小さいほど、消費電流が小さくすることが可能となることから、シールド幅ＣＭ１ｃ、ＣＮ２ｃ・バスバー幅ＣＭｂｃ・シールド間隔ＣＭｂを小さくし、小型化をするような構成、すなわち、磁気素子位置での磁界が比較的大きくなる構成であっても、上部磁気シールドＣＭ１と磁気素子距離ＣＭａを調整することで磁気素子位置での磁界を低減できることがわかる。
【０１２８】
＜実験例Ｂ＞
実験例Ａと同様にして作製した電流センサの測定結果を図４２に示す。
図４２は、本実験例に関係して、電流センサにおける測定電流と出力誤差の関係を示したグラフである。
ここでは、電流センサとして、減磁体Ｍ１１を含まないフラックスゲート型磁気素子Ｍ１２を実装した実装基板Ｍ１０ａを、バスバーＢ０表面から１．４ｍｍの距離に実装基板Ｍ１０ａ表面が来るように配置し、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２により挟み込んだ構造とされている。また、バスバーＢ０には、図２４に示す構造と同様に、測定電流によって磁気素子部分に発生する磁界を抑制するために中央部にスリットＢ６３が設けられており、その幅は７．５ｍｍである。
【０１２９】
一方、図４３は、本実験例に関係して、電流センサにおける測定電流と出力誤差の関係を示したグラフである。
ここでは、電流センサとして、減磁体Ｍ１１を積層したフラックゲート型磁気素子Ｍ１２を実装した実装基板Ｍ１０ａを、バスバーＢ０表面から２．０ｍｍの位置に実装基板Ｍ１０ａ表面が来るように配置し、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２により挟み込んだ構造としている。こちらも、同様に、バスバーＢ０には同様にして測定電流によって磁気素子Ｍ１２に加わる磁界を抑制するために中央部にスリットＢ６３を設けており、その幅は２．５ｍｍである。
【０１３０】
図４２および図４３に示したいずれの場合においても、バスバーＢ０の材質はＣｕで、その板厚は１．２ｍｍとし、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２等の磁気シールド材料は、ＰＣパーマロイを用い、その板厚は１．６ｍｍである。
【０１３１】
図４２および図４３に示したいずれの場合においても、磁気素子Ｍ１２として測定に用いたフラックスゲート型磁気素子の測定可能な磁界レンジは±１ｍＴ程度であるため、電流により発生する磁界がこの範囲に入るように、スリットＢ６３幅、および、磁気センサＭ１０とバスバーＢ０との距離、つまり、実装基板Ｍ１０ａとバスバーＢ０との距離を調整する。
【０１３２】
このように、フラックスゲート型磁気素子を用いた場合、磁気素子の測定可能な磁界レンジに制限があるため、電流により発生する磁界を減少させるための構造が必要であり、そのための方法としては、磁気シールドを設けることや、バスバーにスリットを設けることで磁界を低減することが可能であるが、このような方法を用いた場合、磁気シールドによるヒステリシス誤差が大きくなるといった問題がある。一方で、同様の構成にした場合において、磁気素子に軟磁性体からなる減磁体を積層し、磁気シールド、バスバー、磁気素子、減磁体、磁気シールドの順に並ぶような構成にすることによって、磁気シールドによるヒステリシス誤差を低減することが可能になる。
【０１３３】
また、軟磁性体からなる減磁体と磁気素子の組み立ては、一般的な半導体の組み立てプロセスを用いて組立を行うことができる。そのため、磁気素子と減磁体の位置関係は、磁気素子を形成した基板の厚みとダイボンドの精度により決定されるが、これらの精度は一般的に数μｍ〜数１０μｍ程度であり、高精度に位置決めすることが可能である。
【０１３４】
一方、バスバーや磁気シールド体、ハウジングの寸法精度や組立精度は、一般的には５０〜１００μｍ程度であり、前者と比べて大きい。電流により発生する磁界を磁気シールド体やバスバーのスリット、及びこれらの組み付け位置により制御する場合、電流の作る磁界のシールド内の位置における勾配が大きく、位置ずれによる測定磁界すなわち感度のばらつきが大きくなるといった問題がある。しかし、本発明によれば、減磁体を設けることによって、高い組み立て精度により位置決めされた磁気素子と減磁体の組み合わせによって、電流により発生する磁界を制御することができることになるため、位置ずれによる感度のばらつきを小さくできるといった利点を有する。
【０１３５】
また、ＳＯＰ（Small Outline Package）などのリード付パッケージを用いる場合には、ダイ（減磁体および磁気素子）を搭載するパッド（ダイパッド)の部分をほかのリード部よりも２００μｍ程度下げたタブ下げと呼ばれる加工を施したリードフレームを用いることが可能である。これにより、減磁体および磁気素子の感磁部である磁性体コアをバスバーから遠ざけ、磁気シールドに近づけることができる。
【０１３６】
シールド間隔、つまり、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２間の距離が狭いほど、外乱磁界に対する耐性は強くなる。同時に、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２間の距離（シールド間隔）が狭いほど、磁気素子Ｍ１２とバスバーＢ０との距離も近づくことになり、バスバーＢ０に電流が流れたときの磁気素子Ｍ１２に印加される磁界も強くなる。このため、磁気素子Ｍ１２の測定レンジを確保するためにはシールド間隔をある程度確保する必要がある。
しかしながら、上記のタブ下げ加工されたリードフレームを用いることで、バスバー表面から磁気素子および減磁体を遠ざけることが可能となる。磁気素子がバスバーから遠ざかり、シールドに近づくほど磁気素子に印加される磁界は弱くなるため、このようなタブ下げ加工を施したリードフレームを用いることにより、シールド間隔を狭めたまま測定レンジを確保することができるようになり、より外乱に強い電流センサを実現することが可能である。
【０１３７】
上記の本実験例においては、磁気素子として、フラックスゲート型磁気素子を用いたが、本発明における磁気素子としてはこれに限ったものではなく、たとえば磁気抵抗効果素子やホール素子、磁気インピーダンス効果素子、トンネル磁気抵抗素子などを用いた磁気センサで、特に基板の面内方向に感磁方向を有する磁気センサ素子であれば同様に用いることができる。
【０１３８】
例えば、図１４の磁気センサＭ１０に示される磁気素子として、たとえば磁気抵抗効果素子やホール素子、磁気インピーダンス効果素子などを用いた場合においても、減磁体Ｍ１１の効果により、磁気素子Ｍ１２に印加される磁界が小さくなるため、磁気素子Ｍ１２の有する磁性体のヒステリシス特性に起因したヒステリシス誤差を小さくすることができる。また、磁気素子Ｍ１２に、フィードバックコイルを集積化した磁気素子を用い、該フィードバックコイルに、検出磁界に応じたフィードバック電流を通電する場合においては、減磁体Ｍ１１の効果により、フィードバック磁界（電流）を小さくすることができるため、消費電流を小さくすることができる。
【０１３９】
また、本発明では、上記の実施形態に示したように、磁気素子に軟磁性体からなる減磁体を積層し、シールド、バスバー、磁気素子、減磁体、シールドの順に並ぶような構成にすることにより、図３９Ａ〜図３９Ｃで磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２と磁気素子Ｍ１２の状態として、それぞれ減磁体無し傾斜無し、減磁体無し傾斜有り、減磁体有り傾斜有りの状態を説明したとおり、電流センサの組み付け誤差により磁気素子が傾斜した場合においても、外乱磁界の影響を小さくすることができる。
【０１４０】
＜実験例Ｃ＞
実験例Ａと同様にして作製した電流センサにおける磁気センサの傾斜と減磁体有無に対する測定結果を図４８、図４９に示す。
図４４、図４５は、外乱磁界の方向と磁気センサＭ１０の感磁部である磁性体コア１における磁束密度のセンサ感磁方向成分の関係を示すグラフである。
【０１４１】
これらの例では、図３９Ａ〜図３９Ｃに示すように、磁気素子Ｍ１２を包含する磁気センサＭ１０としてのパッケージが実装基板等へ実装された状態において、バスバーＢ０と平行方向から傾斜した状態において、磁気素子の感磁方向をｘ軸、バスバーの平面に垂直な方向をｚ軸としたときにｘ−ｚ方向に３６０°外乱磁界を印加したときの、磁気素子の感磁部における磁束密度を有限要素法により計算した結果である。図４４には、図３９Ａの減磁体無し傾斜無し、および、比較検証のため減磁体有り傾斜無し、図４５には、図３９Ｂの減磁体無し傾斜有り、図３９Ｃの減磁体有り傾斜有りの結果をそれぞれ示す。
ここで、０°方向は磁気素子の感磁方向、９０°方向はバスバーの平面に垂直な方向とし、また図３９Ｂに示す傾斜角度θ＝２°とした。
【０１４２】
これらの結果から、電流センサが、２枚の平行な磁気シールド（シールド板）ＣＭ１，ＣＭ２を有するが減磁体Ｍ１１持たない構成とされた場合、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２に平行な外乱磁界を誘引する効果を有するものの、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２に垂直な外乱磁界はそのまま印加されるため、その実装形態において組み付けなどにより磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の水平方向に対して磁気素子Ｍ１２が傾斜してしまった場合に、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の垂直方向に印加された外乱磁界の正弦成分が誤差として現れることになる。これは、図４４の減磁体無し傾斜無しと、図４５の減磁体無し傾斜有りとを比較することで明らかである。
【０１４３】
一方、図３９Ｃに示すように減磁体Ｍ１１がある場合、傾斜した減磁体Ｍ１１に入射した外乱時磁界としての磁束は、感磁方向である減磁体Ｍ１１表面に対して垂直に入射するように曲げられるため、傾斜した磁気素子Ｍ１０に対しても垂直に入射する。
本発明において採用する磁気素子は薄膜を積層することにより形成されたものとされて膜面垂直方向に感度を持たないため、このように組み付け誤差等により磁気素子Ｍ１２が傾斜した場合であっても、磁気素子Ｍ１２および減磁体Ｍ１１とが一体として傾斜することで、外乱磁界の影響を極めて小さくすることができる。
【０１４４】
また、上述した各実施形態で説明したような原因のみならず、磁気素子Ｍ１２の磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２に対する傾斜は、ハウジングＣＳ２０ａ，ＣＳ３０ａ，ＣＳ４０ａ，ＣＳ５０ａ，ＣＳ７０ａと回路基板Ｍ１０ａの組み付けや、回路基板Ｍ１０ａの反りなどによっても発生する可能性は考えられる。
ここで、磁気素子Ｍ１２と減磁体Ｍ１１の平行度は、磁気素子Ｍ１２を形成したシリコン等の基板の平面と、減磁体Ｍ１１を構成する薄板ないしチップ状の磁性体表面の平面によって決められる。
【０１４５】
また、組立工程においてこれら磁気素子Ｍ１２、減磁体Ｍ１１を積層する場合、ダイボンド樹脂として、エポキシ、Ａｇペースト、ＤＡＦなどの適用が可能であるが、一般にこれらを用いてダイボンダで積層した場合の厚み誤差は数μｍ以下であり、両者ともサイズが１ｍｍ〜２ｍｍ程度と小さく、この範囲で傾斜角度として取りうる角度は非常に小さい。
したがって、磁気素子Ｍ１２と減磁体Ｍ１１とを積層したパッケージの磁気センサＭ１０を用いることで、組み付け誤差による傾斜に対しても外乱磁界の影響の小さい電流センサＣＳ１０，ＣＳ２０，ＣＳ３０，ＣＳ４０，ＣＳ５０，ＣＳ７０を構成することができる。
【０１４６】
＜実験例Ｄ＞
上述の実験例Ｂ（図４２）では、測定に用いたフラックスゲート型磁気素子の測定可能なレンジは±１ｍＴ程度であるため、電流により発生する磁界がこの範囲に入るようにスリット幅およびセンサ−バスバー間（基板とバスバー間）距離を調整した例を示している。
しかし、バスバーの作る磁界はバスバー表面から離れるほど小さくなるため、磁気センサの測定レンジ内に所望の測定電流の作る磁界を合わせるためには、減磁体を用いない場合にはセンサ素子をシールドに近づける必要があるが、実際には、基板の厚みやセンサのパッケージ厚み、スタンドオフ高さなど、各部材の寸法や組立の制限により、実現が難しい場合がある。
【０１４７】
そこで、この実験例においては、バスバー寸法、シールド寸法、シールド板間隔、センサパッケージサイズを等しくするとともに、断面視した各部材間の距離を同一としたサンプルを作成し、磁気シールドの有無、シールド材質、減磁体の有無について比較検討をおこなった。
【０１４８】
また、この実験例においては、電流センサのサンプルとしては図４０に示す構成を採用し、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２を設けたものと、この磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２がないものを用意した。
磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２がなしのものとしては、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２の替りに非磁性の樹脂製のスペーサを用いて磁気素子Ｍ１２とバスバーＢ０１の距離が同一となるように固定した。
【０１４９】
さらに、この実験例においては、磁気センサＭ１０として、図４１に示すものに対応し、図４６に示すように、減磁体Ｍ１１を有する構成（ａ）、および、減磁体Ｍ１１を除いた構成（ｂ）とした。ここで、図４６に示すように、減磁体有りと減磁体無しとの両方で、フラックスゲートセンサ磁気素子Ｍ１２の感磁部であるチップ表面に位置するボンディングワイヤＭ１５のリードフレーム基材Ｍ１６からの高さＭＭ１３が同一になるように設定した。
具体的には、減磁体無しの場合、例えばシリコン等の非磁性基板Ｍ１３’の厚さを調整した。このように、リードフレーム基材Ｍ１６の高さを設定することをタブ下げ加工と称する。
【０１５０】
本実験例のサンプルにおいては、磁気シールドＣＭ１，ＣＭ２としてＰＣパーマロイと電磁軟鉄の２種類を用いた。減磁体Ｍ１１としてはＰＣパーマロイを用いた。
測定は、駆動回路の出力電圧が同一スパンになるように測定電流を調整して測定電流範囲を求め、その測定電流範囲内での出力電圧のリニアリティについて評価を行った。また、フラックスゲートセンサ素子の感磁方向に、大きさ１ｍＴの一様な外乱磁界を、ヘルムホルツコイルにより印加し、オフセット電圧の変化を観測した。この結果を表１に示す。
【表１】
2013176271.tif 000007
【０１５１】
表１には、シールド板、減磁体の有無による測定電流範囲とリニアリティ、外乱磁界誤差を示す。
また、図４７〜図５５には各サンプルの測定電流と出力電圧、並びに測定電流と出力電圧の関係を最小二乗近似した近似直線と実測値の差を出力誤差として出力のフルスケール電圧に対するパーセンテージで示したグラフをそれぞれ示す。
【０１５２】
これらの結果から、図４７〜図４８に示すように、磁気シールド無しのサンプルでは、ヒステリシス誤差の原因となるシールド板が存在しないためリニアリティは良好であるが、外乱磁界による影響が大きく、そのままでは外乱磁界の存在下では使用できないことが判る。また、シールド板や、減磁体による減磁効果が小さいため、測定レンジが狭いことがわかる。
【０１５３】
一方、図４９〜図５２に示すように、磁気シールドを配置して減磁体を用いない場合には、磁気シールドのシールド効果により、磁気シールドなしの場合と比較して、外乱磁界の影響が小さくなっていることが確認できる。一方、ヒステリシスの小さいＰＣパーマロイを用いた場合には、図４９〜図５０に示すように、リニアリティは良好であるが、ヒステリシスの大きい電磁軟鉄を用いた場合には、図５１〜図５２に示すように、電流センサの出力にもヒステリシスが発生しており、出力誤差が大きくなっていることが判る。したがってこのような構成で、出力誤差の小さい電流センサを実現しようとした場合には、ヒステリシスの小さい材料を用いる必要がある。
【０１５４】
減磁体を用いた場合においては、図５３〜図５５に示すように、磁気シールドにＰＣパーマロイと電磁軟鉄を用いたそれぞれの場合において、リニアリティについては有意差は見られず、ほぼ同等の特性が得られていることが判る。また、ヒステリシスが比較的大きく、透磁率の低い電磁軟鉄を用いた場合においても、外乱磁界による誤差を小さくすることができ、高精度な電流センサを実現することができる。
【０１５５】
シールド板ならびに減磁体に用いるヒステリシスの小さい材料としては、ＰＣパーマロイ、ＰＢパーマロイ、ＭｎＺｎフェライト、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）などが挙げられる。一方、減磁体を用いた場合には、表１および図５３〜図５５に示したとおり、透磁率が低く、ヒステリシスの比較的大きい電磁軟鉄を用いた場合においても、ＰＣパーマロイを用いた場合と同等の特性が得られていることから、高価な金属材料や、加工の難しい材料を用いることなく、入手容易な材料を用いることができる。
そのような材料としては、珪素鋼板（電磁鋼板）などのＦｅＳｉ系材料や電磁軟鉄（ＳＵＹ）などが挙げられる。
【０１５６】
本発明の電流センサにおいては、
１）測定電流を通電するためのバスバーと、リードフレーム基材上に、軟磁性体の減磁体（第三の磁性体）と磁気素子とを、積層した磁気センサパッケージを少なくとも実装した電子回路基板と、平行に配置された２枚の磁気シールド（シールド板）と、前記バスバー、電子回路基板、および２枚の磁気シールドを保持するためのハウジング部材からなる電流センサであって、前記磁気センサパッケージを実装した電子回路基板の、前記磁気素子の実装された面をバスバー側に向けて配置され、前記２枚の磁気シールドは、一方は前記電子回路基板の外側に配置され、もう一方は、バスバーに対して前記電子回路基板の配置された側の反対側に配置されていることを特徴とすることができる。
【０１５７】
２）上記電流センサにおいて、第三の磁性体表面から磁気素子の感磁部の距離が、前記磁気素子とバスバーを介して反対側にある第二の磁性体板（シールド板）から磁気素子の感磁部の距離よりも短いことを特徴とすることができる。
【０１５８】
３）前記第三の磁性体の保磁力が、前記第一および第二の磁性体（シールド板）の保磁力よりも小さいことを特徴とする電流センサ。
【０１５９】
４）上記電流センサにおいて、前記リードフレーム基材が、ダイを搭載する部分にタブ下げ加工がされていることを特徴とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明は、例えば自動車内部のバッテリーに繋がる配線などに流れる電流値を測定する電流センサとして適用できる。
【符号の説明】
【０１６１】
Ｂ０，Ｂ００，Ｂ０１，Ｂ６０，Ｂ６１，Ｂ６２…バスバー、ＣＳ１０…電流センサ
ＣＭ１…第１の磁性体板（磁気シールド）
ＣＭ２…第２の磁性体板（磁気シールド）
Ｍ１０，ＭＳ１０…磁気センサ
ＭＴ１０…制御用集積回路
Ｍ１２…磁気素子
１…磁性体コア
９…励磁コイル
１０…検出コイル
２１…フィードバックコイル
ＭＴ１１…励磁電流発生回路
【図１】
2013176271.tif 000008
【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】
2013176271.tif 000014
【図８】
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【図９】
2013176271.tif 000016
【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
2013176271.tif 000018
【図１４】
2013176271.tif 000019
【図１５】
2013176271.tif 000020
【図１６】
2013176271.tif 000021
【図１７】
2013176271.tif 000022
【図１８】
2013176271.tif 000023
【図１９】
2013176271.tif 000024
【図２０】
2013176271.tif 000025
【図２１】
2013176271.tif 000026
【図２２】
2013176271.tif 000027
【図２３】
2013176271.tif 000028
【図２４】
2013176271.tif 000029
【図２５】
2013176271.tif 000030
【図２６】
2013176271.tif 000031
【図２７】
2013176271.tif 000032
【図２８】
2013176271.tif 000033
【図２９】
2013176271.tif 000034
【図３０】
2013176271.tif 000035
【図３１】
2013176271.tif 000036
【図３２】
2013176271.tif 000037
【図３３Ａ】
2013176271.tif 000038
【図３３Ｂ】
2013176271.tif 000039
【図３４】
2013176271.tif 000040
【図３５】
2013176271.tif 000041
【図３６】
2013176271.tif 000042
【図３７】
2013176271.tif 000043
【図３８Ａ】
2013176271.tif 000044
【図３８Ｂ】
2013176271.tif 000045
【図３９Ａ】
2013176271.tif 000046
【図３９Ｂ】
2013176271.tif 000047
【図３９Ｃ】
2013176271.tif 000048
【図４０】
2013176271.tif 000049
【図４１】
2013176271.tif 000050
【図４２】
2013176271.tif 000051
【図４３】
2013176271.tif 000052
【図４４】
2013176271.tif 000053
【図４５】
2013176271.tif 000054
【図４６】
2013176271.tif 000055
【図４７】
2013176271.tif 000056
【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
2013176271.tif 000059
【図５１】
2013176271.tif 000060
【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
2013176271.tif 000069
2013176271.tif 000070
2013176271.tif 000071