(57)【要約】【要図】【課題】プリント配線基板に電流が流れていることを磁気インピーダンス効果素子を使用して高精度で検出できる電流センサを提供する。【解決手段】機器や設備の表面に流れる電流を検出するために当該機器や設備の表面にスキャンニングされるセンサであり、２箇の磁気インピーダンス効果素子１ａ，１ｂを並列配置で、しかも感磁方向を逆とするように設け、各磁気インピーダンス効果素子の出力を復調回路３ａ，３ｂで検波しその検波出力を差動増幅回路４で差動増幅する復調・増幅回路を設けた電流センサを被検出電流路を横断して移動させ、センサ出力の前記被検出電流路を挾んでの左右対称性から地磁気等の外部ノイズを排除し、復調回路から発生する内部ノイズを差動増幅により排除して電流を高精度で測定できるようにした。【選択図】図４
2006250921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器や設備の表面に流れる電流を検出するために当該機器や設備の表面に走査させるセンサであり、２箇の磁気インピーダンス効果素子を並列配置で、しかも感磁方向を逆とするように設け、各磁気インピーダンス効果素子の出力を検波しその検波出力を差動増幅器で増幅する検波・増幅回路を設けたことを特徴とする電流センサ。
【請求項２】
２個の各磁気インピーダンス効果素子に代えて、出力が重畳される複数箇の磁気インピーダンス効果素子を用いたことを特徴とする請求項１記載の電流センサ。
【請求項３】
基板の片面に磁気インピーダンス効果素子を搭載し、他面に検波・増幅回路を搭載したことを特徴とする請求項１または２記載の電流センサ。
【請求項４】
磁気インピーダンス効果素子に代え、ホール素子または磁気抵抗素子を用いたことを特徴とする請求項１〜３何れか記載の電流センサ。
【請求項５】
差動増幅器の出力のオフセットを入力信号としてそのオフセットを打ち消すための補償用信号を発生させこの補償用信号を前記増幅器に前記オフセットを消去するための入力として加える補正回路を設けたことを特徴とする請求項１〜４何れか記載の電流センサ。
【請求項６】
差動増幅器の両入力端子間に、差動増幅器出力のオフセットを入力信号としてそのオフセットを打ち消すための補償用信号を発生させこの補償用信号を前記増幅器の両入力端子間に前記オフセットを消去するための入力として加える補正回路を設けたことを特徴とする請求項１〜４何れか記載の電流センサ。
【請求項７】
補正回路に、増幅器または差動増幅器出力のオフセットが所定値に達したときに補償用出力を発生する手段を付設したことを特徴とする請求項５〜６何れか記載の電流センサ。
【請求項８】
増幅器または差動増幅器出力のオフセットをｎ倍（ｎ＞１）して補正回路に入力する手段を付設したことを特徴とする請求項７記載の電流センサ。
【請求項９】
請求項１〜８何れか記載の電流センサを被検出電流路を横断して移動させ、センサ出力の前記被検出電流路を挾んでの左右対称性から電流を検出することを特徴とする電流の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は機器や設備の表面に流れる電流を検出するために当該機器や設備の表面にスキャンニングして使用される電流センサ及びその電流センサを使用しての電流の検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導体に対し一定の位置に磁気センサを設けて導体電流を測定することは常套手段である。
すなわち、図１１の（イ）において、ａを導体、ｓを導体から距離ｒを隔てた位置に配設した磁気センサとし、導体電流をＩ、磁気センサが感磁計測する磁界をＨとすると、２πｒＨ＝Ｉが成立し、計測磁界Ｈから導体電流を求めることができる。
近来、高感度・高精度の磁界センサとして、磁気インピーダンス効果素子を用いた磁気インピーダンス効果型磁気センサが開発され、磁気センサに磁気インピーダンス効果型磁気センサを使用して電流を測定することも提案されている（例えば、特許文献１〜３）。
【特許文献１】特開平２００２−２４３７６６号公報
【特許文献２】特開平２００２−２８６７６４号公報
【特許文献３】特開平２００４−１３２７９０号公報
【０００３】
磁気インピーダンス効果素子自体は、図２の（イ）に示すような感磁特性を呈し（Ｈexは軸方向磁界、Ｅoutは出力）、非線形・対称形である。この特性を図２の（ニ）に示すような極性判別可能・線形とするために、例えばバイアス磁界と負帰還をかけることが知られ、磁気センサにこの極性判別可能・線形の磁気インピーダンス効果型磁気センサを使用して電流を測定することも提案されている（例えば、特許文献３）。
導体電流を測定するのに、２個の極性判別可能・線形の磁気インピーダンス効果型磁気センサを使用して電流を測定することも提案されている（例えば、特許文献１、２）。
図１１の（ロ）において、ａは導体を示している。Ｓ，Ｓ’は導体ａから等距離ｒで、かつ相互間の角度が２θの位置に配設した極性判別可能な磁気インピーダンス効果型磁気センサを示し、導体を中心とする放射方向に対し角度θの方向を感磁方向とするように配向してある。
図１１の（ロ）において、各磁気インピーダンス効果型磁気センサが感磁する磁界Ｈｙは絶対値が等しく、極性が逆であり、
│Ｈｙ│＝Ｉsinθ/2πr
で与えられる。
従って、両磁気センサの出力を差動増幅すれば、２│Ｈｙ│に比例した検出出力が得られ、この検出値から導体電流Ｉを計測できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プリント配線基板の複雑な導体回路を流れている電流や絶縁体の表面を流れる漏洩電流のような面上を流れる電流を検出する場合、導体回路が複雑であるため電流がどのような経路で流れているのか不定であることが多い。
前記した電流測定法は、電流路と磁気インピーダンス効果型磁気センサとの相対的位置関係が既知であることを前提としており、この場合の電流の検出・測定には適合しない。
強いて適用すると、漏洩電流が微弱であるから、電流Ｉが微小でも、前記│Ｈｙ│＝Ｉsinθ/2πrを充分に大きくするために、すなわち、高感度を保証するために、θを大きくするように両磁気インピーダンス効果型磁気センサを配設する必要があり、センサ全体の大型化が避けられない。
【０００５】
本発明の目的は、面上を流れる電流を磁気インピーダンス効果素子を使用して高精度で検出できる電流センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る電流センサは、機器や設備の表面に流れる電流を検出するために当該機器や設備の表面に走査させるセンサであり、２箇の磁気インピーダンス効果素子を並列配置で、しかも感磁方向を逆とするように設け、各磁気インピーダンス効果素子の出力を検波しその検波出力を差動増幅器で増幅する復調・増幅回路を設けたことを特徴とする。
請求項２に係る電流センサは、請求項１の電流センサにおいて、２個の各磁気インピーダンス効果素子に代えて、出力が加重される複数箇の磁気インピーダンス効果素子を用いたことを特徴とする。
請求項３に係る電流センサは、請求項１または２の電流センサにおいて、基板の片面にに磁気インピーダンス効果素子を搭載し、他面に検波・増幅回路を搭載したことを特徴とする。
請求項４に係る電流センサは、請求項１〜３何れかの電流センサにおいて、磁気インピーダンス効果素子に代え、ホール素子または磁気抵抗素子を用いたことを特徴とする。
請求項５に係る電流センサは、請求項１〜４何れかの電流センサにおいて、差動増幅器の出力のオフセットを入力信号としてそのオフセットを打ち消すための補償用信号を発生させこの補償用信号を前記増幅器に前記オフセットを消去するための入力として加える補正回路を設けたことを特徴とする。
請求項６に係る電流センサは、請求項１〜４何れかの電流センサにおいて、差動増幅器の両入力端子間に、差動増幅器出力のオフセットを入力信号としてそのオフセットを打ち消すための補償用信号を発生させこの補償用信号を前記増幅器の両入力端子間に前記オフセットを消去するための入力として加える補正回路を設けたことを特徴とする。
請求項７に係る電流センサは、請求項５〜６何れかの電流センサにおいて、補正回路に、増幅器または差動増幅器出力のオフセットが所定値に達したときに補償用出力を発生する手段を付設したことを特徴とする。
請求項８に係る電流センサは、請求項７の電流センサにおいて、増幅器または差動増幅器出力のオフセットをｎ倍（ｎ＞１）して補正回路に入力する手段を付設したことを特徴とする。
請求項９に係る電流の検出方法は、請求項１〜８何れかの電流センサを被検出電流路を横断して移動させ、センサ出力の前記被検出電流路を挾んでの左右対称性から電流を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
磁気インピーダンス効果センサを移動して得られる磁気分布の左右対称性から電流が流れている位置を検知する。而るに、磁気インピーダンス効果素子内を通過する地磁気成分等の外部ノイズは場所による変化が殆どなく、外部ノイズに曝されても、磁気分布の左右対称性を維持できる。また、励磁電源回路や各検波回路のダイオード等の回路素子の温度変化等に起因して発生する内部ノイズは差動増幅に対し同相であり、差動型磁気センサの使用により打ち消される。また、差動増幅器の出力がオフセットしようとしても、調整回路によりそのオフセットが自動的に消去され、電流センサの移動中、温度や浮遊キャパシタンスが変動しても、検出出力変動として現れない。
従って、  磁気インピーダンス効果素子を用いた磁気センサの高検出機能を内外ノイズの影響を排除して効果的に発揮させ得、電流が流れていることを高精度で安定に検出できる。
更に、図１１の（ロ）に対し、両磁気インピーダンス効果素子を相互角θを０にし、かつ導体を中心とする放射方向に直角向きに配向させる、従って実質上同じ位置に配設でき、センサを小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は磁気インピーダンス効果素子を使用した磁気センサの基本的構成を示している。
図１において、１は磁気インピーダンス効果素子であり、自発磁化の方向がワイヤ周方向に対し互いに逆方向の磁区が交互に磁壁で隔てられた構成の外殻部を有する、零磁歪乃至は負磁歪のアモルファス合金ワイヤが使用される。かかる零磁歪乃至は負磁歪のアモルファス磁性ワイヤに高周波励磁電流を流したときに発生するワイヤ両端間出力電圧中のインダクタンス電圧分は、ワイヤの横断面内に生じる円周方向磁束によって上記の円周方向に易磁化性の外殻部が円周方向に磁化されることに起因して発生する。従って、周方向透磁率μθは同外殻部の円周方向の磁化に依存する。而るに、この通電中のアモルファスワイヤの軸方向に被検出磁界を作用させると、上記通電による円周方向磁束と被検出磁界磁束との合成により、上記円周方向に易磁化性を有する外殻部に作用する磁束の方向が円周方向からずれ、それだけ円周方向への磁化が生じ難くなり、上記周方向透磁率μθが変化し、上記インダクタンス電圧分が変動することになる。この変動現象は磁気インダクタンス効果と称され、これは上記高周波励磁電流（搬送波）が被検出波（信号波）で変調される現象ということができる。更に、上記通電電流の周波数がＭＨｚオ−ダになると、高周波表皮効果が大きく現れ、表皮深さδ＝（２ρ／wμθ）１／２（μθは前記した通り円周方向透磁率、ρは電気抵抗率、wは角周波数をそれぞれ示す)がμθにより変化し、このμθが前記した通り、被検出磁界によって変化するので、ワイヤ両端間出力電圧中の抵抗電圧分も被検出磁界で変動するようになる。この変動現象は磁気インピーダンス効果と称され、これは上記高周波励磁電流（搬送波）が被検出波（信号波）で変調される現象ということができる。
【０００９】
図１において、２は磁気インピーダンス効果素子に高周波励磁電流を加えるための高周波電源、３は磁気インピーダンス効果素子の軸方向に作用する被検出磁界（信号波）で前記高周波励磁電流（搬送波）を変調させた被変調波を復調する復調回路、４は復調波を増幅する増幅回路、５は出力端、６は負帰還用コイル、７はバイアス磁界用コイルである。  
【００１０】
磁気インピーダンス効果素子１においては、前記した通り励磁電流に基づく円周方向磁束と被検出磁界による軸方向磁束との合成により、円周方向に易磁化性を有する外殻部に作用する磁束の方向が円周方向からずらされるために、周方向透磁率μθが変化し、インダクタンスが変動され、この円周方向透磁率μθの高周波表皮効果の表皮深さの変化でインピーダンスが変動される。従って、被検出磁界の±により上記合成磁界による周方向ずれφも±φになるが、周方向の磁界の減少倍率cos(±φ)は変わらず、従ってμθの減少度は被検出磁界の方向の正負によっては変化されない。従って、被検出磁界−出力特性は、図２の（イ）のように被検出磁界をｘ軸に、出力をｙ軸にとると、ｙ軸に対してほぼ左右対称となる。この被検出磁界−出力特性は非線形である。非線形特性では、高感度の測定が困難である。そこで、負帰還用コイルで負帰還をかけて図２の（ロ）に示すように出力特性を直線化している。図２の（ロ）において、Δｗは、負帰還無しのときの利得Ａが非常に大きく帰還率βのみにより利得が定まるリニア範囲である。しかし、この出力特性では、被検出磁界の極性判別を行ない得ないので、バイアス用コイル７でバイアス磁界をかけ、図２の（ハ）に示すように極性判別可能としている。すなわち、図２の（ロ）の特性を、バイアス磁界によりｘ軸のマイナス方向に移動させ、被検出磁界の最大範囲−Ｈmax〜＋Ｈmaxを単斜め線領域の範囲内に納めている。更に、図２の（ニ）に示すように０点調整により原点を通る直線特性としている。従って、図２の（ニ）において被検出磁界を＋Ｈeとすると出力が＋Ｅoとなり、被検出磁界を−Ｈeとすると出力が−Ｅoとなって被検出磁界を極性判別のもとで正確に測定できる。
図２の（ニ）から理解できる通り、磁気インピーダンス効果素子の感磁方向が逆になれば、出力が逆極性になる。
【００１１】
上記磁気インピーダンス効果素子としては、遷移金属と非金属の合金で非金属が１０〜３０原子％組成のもの、特に遷移金属と非金属との合金で非金属量が１０〜３０原子％を占め、遷移金属がＦｅとＣｏで非金属がＢとＳｉであるかまたは遷移金属がＦｅで非金属がＢとＳｉである組成のものを使用することができ、例えば、組成Ｃｏ７０．５Ｂ１５Ｓｉ１０Ｆｅ４．５、長さ２０００μｍ〜６０００μｍ、外径３０μｍ〜５０μｍφのものを使用できる。磁気インピーダンス効果素子１には、零磁歪乃至は負磁歪のアモルファスワイヤの外、アモルファスリボン、アモルファススパッタ膜等も使用できる。
【００１２】
上記において、高周波励磁電流には、例えば連続正弦波、パルス波、三角波等の通常の高周波を使用でき、高周波励磁電流源としては、例えばハートレー発振回路、コルピッツ発振回路、コレクタ同調発振回路、ベース同調発振回路のような通常の発振回路の外、水晶発振器の矩形波出力を直流分カットコンデンサを経て積分回路で積分しこの積分出力の三角波を増幅回路で増幅する三角波発生器、ＣＭＯＳ−ＩＣを発振部として使用した三角波発生器等を使用できる。
【００１３】
上記の復調回路としては、例えば被変調波を演算増幅回路で半波整流しこの半波整流波を並列ＲＣ回路またはＲＣローパスフィルターで処理して半波整流波の包絡線出力を得る構成、被変調波をダイオードで半波整流しこの半波整流波を並列ＲＣ回路またはＲＣローパスフィルターで処理して半波整流波の包絡線出力を得る構成等を使用できる。また、被変調波（周波数ｆｓ）に同調させた周波数ｆｓの方形波を被変調波に乗算して信号波をサンプリングする同調検波を使用することができる。
上記の実施例では、被変調波の復調によって被検出磁界を取り出しているが、これに限定されず、磁気インピーダンス効果素子に作用する被検出磁界（信号波）で変調された高周波励磁電流波（搬送波）から被検出磁界を検波し得るもので適宜の検波手段を使用できる。
【００１４】
前記負帰還用コイル及びバイアス磁界用コイルは磁気インピーダンス効果素子に巻き付けることができる。また、図３に示すように磁気インピーダンス効果素子とループ磁気回路を構成する鉄芯に負帰還用コイル及びバイアス磁界用コイルを巻き付けることもできる。  図３の（イ）は鉄芯付き磁気インピーダンス効果ユニットの一例を示す側面図、図３の（ロ）は同じく底面図、図３の（ハ）は図３の（ロ）におけるハ−ハ断面図である。
図３において、１００は基板チップであり、例えばセラミックス板を使用できる。１０１は基板片の片面に設けた電極であり、磁気インピーダンス効果素子接続用突部１０２を備えている。この電極は導電ペースト、例えば銀ペーストの印刷・焼付けにより設けることができる。１ｘは電極１０１，１０１の突部１０２，１０２間にはんだ付けや溶接により接続した磁気インピーダンス効果素子であり、前記した通り零磁歪乃至負磁歪のアモルファスワイヤ、アモルファスリボン、スパッタ膜等を使用できる。１０３はＣ型鉄芯、６ｘはＣ型鉄芯に巻装した負帰還用コイル、７ｘは同じくバイアス磁界用コイルであり、磁気インピーダンス効果素子１ｘとＣ型鉄芯１０３とでループ磁気回路を構成するように、Ｃ型鉄芯１０３の両端を基板片１００の他面に接着剤等で固定してある。鉄芯材料としては、残留磁束密度の小さい磁性体であればよく、例えば、パーマロイ、フェライト、鉄、アモルファス磁性合金の他、磁性体粉末混合プラスチック等を挙げることができる。
【００１５】
図４は請求項１に係る電流センサの一実施形態の回路図を示している。
図４において、１ａ，１ｂは磁気インピーダンス効果素子であり、その感磁方向を互いに逆方向として近接の並列配置としてある。２は磁気インピーダンス効果素子に励磁電流を通電するための高周波励磁電源である。３ａ，３ｂは各磁気インピーダンス効果素子１ａ，１ｂの出力端に接続した復調回路、４０は両復調回路３ａ，３ｂの出力端に接続した演算差動増幅回路である。６０は増幅出力を磁気インピーダンス効果素子１ａ，１ｂに負帰還させてリニア出力特性を得るための負帰還回路、６ａ，６ｂは負帰還用コイルである。７ａ，７ｂは磁気インピーダンス効果素子１ａ，１ｂにバイアス磁界をかけて出力特性を極性判別可能とするためのバイアス磁界用コイルであり、＋Ｖｃｃ電源が起磁力として用いられる。この＋Ｖｃｃ電源は励磁電流源回路２の電源としても使用される。
【００１６】
図４において、近接配列の磁気インピーダンス効果素子１ａ、１ｂに作用する被検出磁界をＨとすれば、感磁方向が互いに逆方向であるから検波出力がＨと−Ｈとなり、差動増幅出力Ｅはｋ〔Ｈ−（−Ｈ）〕（ｋは増幅ゲイン）、すなわち
〔数式１〕  Ｅ＝２ｋＨ
で与えられる。
【００１７】
図５の（イ）は請求項９に係る電流検知方法を示す平面図、図５の（ロ）は図５の（イ）におけるロ−ロ断面図を示している。
図５の（ロ）に示すように、表面下に導体ｃがあり、この導体ｃに電流が流れているとして、図５の（イ）、（ロ）の矢印線で示すように、前記の電流センサを両磁気インピーダンス効果素子１ａ，１ｂの軸線ｎ−ｎの方向に移動させていく。
この移動方向ｎ−ｎと導体ｃとの間の角度をα、導体電流をＩ、導体直上点ｐから素子中央位置までの距離をｘ、表面から導体中心までの距離をｈとすれば、近接磁気インピーダンス効果素子１ａ，１ｂの軸方向に作用する磁界成分Ｈは、ｒ＝〔ｘ２＋ｈ２〕１／２、sinθ＝ｈ／ｒとして、Ｈ＝Ｉsinα・sinθ／（２πｒ）より
Ｈ＝ｈＩsinα／｛２π〔ｘ２＋ｈ２〕｝
で与えられる。
従って、〔数式１〕の差動増幅出力Ｅ＝２ｋＨは、
Ｅ＝（ｈＩｋsinα／π）・１／〔ｘ２＋ｈ２〕
で与えられ、図示すれば図６の通り導体ｃを挾んで左右対称のパターンとなる。従って、最大ピーク点を探知することにより、電流導体直上位置を知ることができる。
この場合、両復調回路３ａ，３ｂの回路素子例えばダイオードの温度による特性変化や励磁電源回路の特性変化等により生じるコモンモードノイズは同相であるために差動増幅で打消し得、いわゆる内部ノイズの影響を良好に排除できる。また、地磁気等の外部ノイズは位置が変わっても殆ど変化せずにほぼ一定であるから、図６に示す出力がｙ軸方向にシフトされるだけであり、左右対称性が維持されるので、外部ノイズの影響もよく排除できる。更に、電流値Ｉが小であったり、導体の地表面下深さｈが大であっても、磁気インピーダンス効果素子の検出能が高いこと、増幅ゲインｋを大きくする等により高感度で検出できる。
【００１８】
本発明に係る電流センサにおいては、通常、図７に示すように、近接並列配置の磁気インピーダンス効果素子１ａ，１ｂ、復調回路３ａ，３ｂ、差動増幅回路４、高周波励磁電源回路２、バイアス磁界や励磁電流の＋Ｖｃｃ電源が共通の基板８上に搭載される。この場合、基板８の片面側に近接並列配置の磁気インピーダンス効果素子１ａ，１ｂを、他面側に復調回路３ａ，３ｂ、差動増幅回路４、高周波励磁電源回路２、バイアス磁界や励磁電流の＋Ｖｃｃ電源を搭載し磁気インピーダンス効果素子を電流検出面に近接させて移動可能とすることができる。
検出信号をディスプレイに表示させる場合、固定のディスプレイに対し前記基板を移動可能とするために基板の信号検出端に可撓性リード線を介してディスプレイが接続される。
前記の実施例に対し、磁気インピーダンス効果素子に代え、ホール素子または磁気抵抗素子を用いることも可能である。
電流検出範囲を広くするために、図８−１の（イ）に示すように近接の並列配置で、かつ感磁方向が逆方向の磁気インピーダンス効果素子１ｍａ，１ｍｂの対を複数箇（ｍ＝１〜ｎ）とし、図８−１の（ロ）に示すように同一感磁方向の磁気インピーダンス効果素子１１ａ〜１ｎａ，１１ｂ〜１ｎｂを直列に接続し、各直列接続素子の出力端にそれぞれ復調回路３ａ，３ｂを接続し、両復調回路３ａ，３ｂの出力端を演算差動増幅回路４に接続し、その増幅出力を各磁気インピーダンス効果素子１ｍａ，１ｍｂ（ｍ＝１〜ｎ）に各負帰還用コイル６ｍａ，６ｍｂ（ｍ＝１〜ｎ）を経て負帰還させ、各磁気インピーダンス効果素子１ｍａ，１ｍｂ（ｍ＝１〜ｎ）にその感磁方向に応じた極性で＋Ｖｃｃ電源でバイアス磁界用コイル７ｍａ，７ｍｂ（ｍ＝１〜ｎ）を介してバイアスをかけることができる。２は励磁用電源回路である。
【００１９】
また、図８−２に示すように、対（１ｍａ，１ｍｂ）の磁気インピーダンス効果素子に対し、各磁気インピーダンス効果素子１ｍａ，１ｍｂ（ｍ＝１〜ｎ）の出力端に復調回路３ｍａ，３ｍｂ（ｍ＝１〜ｎ）を接続し、これら復調回路の出力端を演算差動増幅回路４０ｍ（ｍ＝１〜ｎ）に接続し、この増幅回路４０ｍ（ｍ＝１〜ｎ）の出力を各磁気インピーダンス効果素子１ｍａ，１ｍｂ（ｍ＝１〜ｎ）に各負帰還用コイル６ｍａ，６ｍｂ（ｍ＝１〜ｎ）を経て負帰還させ、各磁気インピーダンス効果素子１ｍａ，１ｍｂ（ｍ＝１〜ｎ）にその感磁方向に応じ＋Ｖｃｃによりバイアス磁界用コイル７ｍａ，７ｍｂ（ｍ＝１〜ｎ）を介してバイアス磁界をかけるｎ箇のユニット回路の差動増幅回路４０ｍ（ｍ＝１〜ｎ）の出力端を加算器５０に接続してその加算器出力端を検出端とし、共通の励磁用電源回路２を接続することもできる。
本発明に係る電流センサにおいては、磁気インピーダンス効果素子を搭載する基板と検波増幅回路や励磁用電源回路や＋Ｖｃｃ電源等を搭載する基板とを別体とし両者間を可撓性電線で連結することもできる。
【００２０】
上記電流センサの走行中、周囲温度の変動が顕著であったり、浮遊キャパシタンスの変動が顕著であると、差動増幅器の出力にオフセット変動が生じ検出出力が不安定化する。
図９−１ａ及び図９−１bは請求項５に係る電流センサを示し、図４及び図８−１に示した電流センサに対し、差動増幅器の出力のオフセット変動を抑制して検出出力の安定化を図っている。
図９−１ａ及び図９−１bにおいて、４００は出力補正回路を示し、他の構成は図４及び図８−１に示した電流センサに同じである。出力補正回路４００は、演算作動増幅器４の出力のオフセットを入力信号としてそのオフセットを打ち消すための補償用信号を発生させこの補償用信号を前記作動増幅器に前記オフセットを消去するための入力として作動増幅器４のオフセット調整端子に加え、前記オフセットを消去するものである。
【００２１】
図９−２は出力補正回路の一例を示し、演算差動増幅器の差出力と入力とを比較してオフセットを検出し、オフセットが正（負）であると、電子ボリュームのスイッチＳＷ−１、ＳＷ−２、……（ＳＷ＋１、ＳＷ＋２、……）が制御ＩＣで順次にオン・オフされて負（正）の出力電圧が演算差動増幅器のオフセット調整端子に送入されて増幅器出力のオフセットが減じられ、その増幅器出力のオフセットが０になると、その時のスイッチ状態が保持される。
演算差動増幅器の出力のオフセットを所定の範囲、例えば−１ｖ〜＋１ｖの範囲に納めるようにしてもよく、この場合、増幅器出力のオフセットが−１ｖまたは＋１ｖを越えると、電子ボリュームが操作される。
更に、ゲインが１以上、例えば２倍のバッファを制御ＩＣに組み込んで±０．５ｖを越えると電子ボリュームが操作されるようにして演算差動増幅器の出力のオフセットを−０．５ｖ〜＋０．５ｖの範囲に納めるようにすることもできる。
【００２２】
図１０−１ａ及び図１０−１bは請求項６に係る電流センサを示し、図４及び図８−１に示した電流センサに対し、演算差動増幅器の両入力端子間に出力補正回路４００を接続し、演算差動増幅器４の出力のオフセットを入力信号としてそのオフセットを打ち消すための補償用信号を発生させこの補償用信号を前記増幅器の両入力端子間に前記オフセットを消去するための入力として加えている。
【００２３】
図１０−２の（イ）はその出力補正回路の一例を示し、差動増幅器の出力と差動増幅器の差入力とを比較してオフセットを検出し、そのオフセットを図１０−２の（ロ）に示すボリューム操作により０にすることを、そのオフセット値を入力信号として制御ＩＣで電子ボリュームのスイッチＳＷ−０、ＳＷ−１、ＳＷ−２、……、ＳＷ−０、ＳＷ＋１、ＳＷ＋２、……を操作させることにより行うものである。
前記と同様に演算差動増幅器の出力のオフセットを所定の範囲、例えば−１ｖ〜＋１ｖの範囲に納めるようにしてもよく、この場合は、増幅器出力のオフセットが−１ｖまたは＋１ｖを越えると、電子ボリュームが操作される。この場合、ゲインが１以上、例えば２倍のバッファを制御ＩＣに組み込んで±０．５ｖを越えると電子ボリュームが操作されるようにして演算差動増幅器の出力のオフセットを−０．５ｖ〜＋０．５ｖの範囲に納めるようにすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明に係る電流センサは、電子機器に組み込まれたプリント回路板の導体に流れる微小電流を検出することや、送電線の碍子の送電中での碍子電流（充電電流や表面電流）を測定して碍子の劣化を検出することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】磁気インピーダンス効果素子を使用した磁気センサの回路構成を示す図面である。
【図２】磁気インピーダンス効果素子を使用した磁気センサの出力特性を示す図面である。
【図３】磁気インピーダンス効果素子を使用した磁気センサの素子ユニットを示す図面である
【図４】請求項１に係る電流センサを示す回路図である。
【図５】請求項９に係る電流検出方法を示す図面である。
【図６】請求項９に係る電流検出方法での検知特性を示す図面である。
【図７】本発明に係る電流センサの一実施例を示す平面面である。
【図８−１】請求項２に係る電流センサの一実施例を示す図面である。
【図８−２】請求項２に係る電流センサの別実施例を示す図面である。
【図９−１ａ】請求項５に係る電流センサの一実施例を示す図面である。
【図９−１ｂ】請求項５に係る電流センサの別実施例を示す図面である。
【図９−２】図９−１ａ及び図９−１ｂに示す電流センサにおける出力補正回路４００の一例を示す図面である。
【図１０−１ａ】請求項６に係る電流センサの一実施例を示す図面である。
【図１０−１ｂ】請求項６に係る電流センサの別実施例を示す図面である。
【図１０−２】図１０−１ａ及び図１０−１ｂに示す電流センサにおける出力補正回路４００の一例を示す図面である。
【図１１】従来の電流センサの説明に使用した図面である。
【符号の説明】
【００２６】
１ａ          磁気インピーダンス効果素子
１ｂ          磁気インピーダンス効果素子
２１          コイル
２２          透磁性コア
２            高周波励磁電源
３ａ          復調回路
３ｂ          復調回路
４            演算差動増幅回路
４０      
出力補正回路
８            絶縁基板
【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８−１】
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【図８−２】
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【図９−１ａ】
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【図９−１ｂ】
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【図９−２】
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【図１０−１ａ】
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【図１０−１ｂ】
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【図１０−２】
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【図１１】
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