(57)【要約】【課題】磁気センサに加わる磁束密度を所望の値に制御できる電流センサを提供する。【解決手段】電流路１０１を部分的に囲む第１磁気コア１１０が、第１端部領域１５７と第２端部領域１５８とを含む。第１磁気コア１１０と共に電流路１０１を部分的に囲む第２磁気コア１２０が、第３端部領域１６７と第４端部領域１６８とを含む。第１磁気センサ１４０−１が、第１端部領域１５７と第４端部領域１６８との間に位置する。第２磁気センサ１４０−２が、第２端部領域１５８と第３端部領域１６７との間に位置する。第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０と第１磁気センサ１４０−１と第２磁気センサ１４０−２とにより囲まれた空間に、電流路１０１が配置される。第１端部領域１５７と第１磁気センサ１４０−１と第４端部領域１６８と第２端部領域１５８と第２磁気センサ１４０−２と第３端部領域１６７との順で略一直線上に並んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流路を部分的に囲む第１磁気コアと、
前記第１磁気コアと共に前記電流路を部分的に囲む第２磁気コアと、
前記第１磁気コアと前記第２磁気コアとの間に位置する第１磁気センサと、
前記第１磁気コアと前記第２磁気コアとの間に位置する第２磁気センサと、
を備え、
前記第１磁気コアが、第１端部領域と第２端部領域とを含み、
前記第２磁気コアが、第３端部領域と第４端部領域とを含み、
前記第１磁気センサが、前記第１端部領域と前記第４端部領域との間に位置し、
前記第２磁気センサが、前記第２端部領域と前記第３端部領域との間に位置し、
前記第１磁気コアと前記第２磁気コアと第１磁気センサと第２磁気センサとにより囲まれた空間に、前記電流路が配置され、
前記第１端部領域と前記第１磁気センサと前記第４端部領域と前記第２端部領域と前記第２磁気センサと前記第３端部領域との順で略一直線上に並んでいる、
電流センサ。
【請求項２】
前記第１磁気コアの形状と前記第２磁気コアの形状とが、点対称である、
請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記第１磁気コアの少なくとも一部が、略円弧形であり、
前記第２磁気コアの少なくとも一部が、略円弧形である、
請求項１または請求項２に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記第１磁気コアが、略円弧の第１サブコアと略円弧の第２サブコアとを含み、
前記第２磁気コアが、略円弧の第３サブコアと略円弧の第４サブコアとを含み、
前記第２サブコアの半径が、前記第１サブコアの半径より小さく、
前記第４サブコアの半径が、前記第３サブコアの半径より小さい、
請求項１または請求項２に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記第１サブコアと前記第２サブコアと前記第３サブコアと前記第４サブコアとが、すべて、略同一位置に中心をもち、
前記第１サブコアが、前記第１端部領域と第５端部領域とを有し、
前記第２サブコアが、前記第２端部領域と第６端部領域とを有し、
前記第３サブコアが、前記第３端部領域と第７端部領域とを有し、
前記第４サブコアが、前記第４端部領域と第８端部領域とを有し、
前記第５端部領域と前記第６端部領域とが近接配置されており、
前記第５端部領域と前記第６端部領域と前記第８端部領域と前記第７端部領域との順で略一直線上に並んでいる
請求項４に記載の電流センサ。
【請求項６】
前記第５端部領域と前記第６端部領域との間に位置する第３磁気センサと、
前記第７端部領域と前記第８端部領域との間に位置する第４磁気センサと、
をさらに備え、
前記第５端部領域と前記第６端部領域とが対向配置されており、
前記第７端部領域と前記第８端部領域とが対向配置されており、
前記第１サブコアの中心角と前記第２サブコアの中心角とが、略同一であり、
前記第３サブコアの中心角と前記第４サブコアの中心角とが、略同一であり、
前記第１磁気センサと第３磁気センサと第２磁気センサと第４磁気センサとが、順に、一つの円周上に略９０度ずつ離間して配置されている、
請求項５に記載の電流センサ。
【請求項７】
前記第１磁気センサが、１つ以上の磁気抵抗効果素子を含み、
前記第２磁気センサが、１つ以上の磁気抵抗効果素子を含む、
請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の電流センサ。
【請求項８】
前記第１磁気センサが、２つの前記磁気抵抗効果素子を含み、
前記第２磁気センサが、２つの前記磁気抵抗効果素子を含み、
４つの前記磁気抵抗効果素子が、ブリッジ接続されてフルブリッジ回路を構成している、
請求項６に記載の電流センサ。
【請求項９】
前記第１磁気センサが、１つ以上の磁気抵抗効果素子を含み、
前記第２磁気センサが、１つ以上の磁気抵抗効果素子を含み、
前記第３磁気センサが、１つ以上の磁気抵抗効果素子を含み、
前記第４磁気センサが、１つ以上の磁気抵抗効果素子を含む、
請求項６に記載の電流センサ。
【請求項１０】
非反転入力端子と反転入力端子とを含む差動増幅器をさらに備え、
前記第１磁気センサの出力が、前記非反転入力端子に入力され、
前記第２磁気センサの出力が、前記反転入力端子に入力される、
請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流センサ、特に、電流路を囲う磁気コアと磁気コアの間隙に位置する磁気センサとを有する電流センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電流路の周囲に位置する磁気コアと、磁気コアのギャップに位置する磁気センサとを含む電流センサが知られている。例えば、特許文献１には、電流路の周りに一つの円を描くように配置された４つのコアを含む電流センサが開示されている。特許文献１の電流センサでは、コア間の２つのギャップが、電流路を挟んで対向する場所に位置する。２つのギャップの各々の中に１つの磁気センサが位置しており、２つの磁気センサの出力差を測定することにより、電流路の電流を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２０２５０４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２２１５０号公報
【特許文献３】特開２００６−０１７４５７号公報
【特許文献４】特開２０１０−２２３９２９号公報
【特許文献５】特開２０１５−１４１１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の電流センサでは、磁気センサとしてホール素子を使用している。ホール素子は、感度が低いため、断面積の大きなコアを必要とする。ホール素子より感度の高い磁気抵抗効果素子を使用すれば、断面積の小さなコアで電流を測定できる。しかし、磁気抵抗効果素子は、感度軸方向に定格以上の磁束が加わると、感度が変化する。変化した感度は、磁束が弱くなっても元に戻らない。特許文献１の電流センサでは、コアを通らない磁束が、感度軸方向と略平行に磁気センサに加わる。そのため、感度軸方向に加わる磁束密度を、所望の値以下に抑えることができないという不利益がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気センサに加わる磁束密度を所望の値に制御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】
本発明は、電流路を部分的に囲む第１磁気コアと、第１磁気コアと共に電流路を部分的に囲む第２磁気コアと、第１磁気コアと第２磁気コアとの間に位置する第１磁気センサと、第１磁気コアと第２磁気コアとの間に位置する第２磁気センサと、を備え、第１磁気コアが、第１端部領域と第２端部領域とを含み、第２磁気コアが、第３端部領域と第４端部領域とを含み、第１磁気センサが、第１端部領域と第４端部領域との間に位置し、第２磁気センサが、第２端部領域と第３端部領域との間に位置し、第１磁気コアと第２磁気コアと第１磁気センサと第２磁気センサとにより囲まれた配置空間が画定され、配置空間が、電流路を配置する空間であり、第１端部領域と配置空間との距離が、第４端部領域と配置空間との距離より大きく、第２端部領域と配置空間との距離が、第３端部領域と配置空間との距離より小さく、第１端部領域と第１磁気センサと第４端部領域と配置空間と第２端部領域と第２磁気センサと第３端部領域とが略一直線上に並んでいる、電流センサである。
【０００７】
この構成によれば、第１磁気センサで測定される磁束の向きと第２磁気センサで測定される磁束の向きとが逆方向なので、第１磁気センサの測定結果と第２磁気センサの測定結果とで外来磁場を相殺できる。第１磁気センサの位置と第２磁気センサとの位置との両方において、電流路から発生する誘導磁束のうち、第１磁気コアと第２磁気コアとを通らない誘導磁束の向きと、第１磁気コアと第２磁気コアとを通る誘導磁束の向きが直交する。このため、第１磁気センサと第２磁気センサとの各々に加わる最大の磁束は、第１磁気コアと第２磁気コアとが飽和する磁束に、地磁気等の外来磁場を加えた大きさとなる。外来磁場の最大値が分かっている環境下では、磁気センサに加わる最大の磁束を制限できる。この為、磁気センサに過大な磁束が加わって、磁気センサの感度等の特性が変わることを防げる。
【０００８】
好適には本発明の電流センサにおいて、第１磁気コアの形状と第２磁気コアの形状とが、点対称である。
【０００９】
この構成によれば、第１磁気コアの形状と第２磁気コアの形状とが点対称であるので、第１磁気センサと第２磁気センサとに加わる誘導磁界を等しくしやすく、測定精度を高めることができる。
【００１０】
好適には本発明の電流センサにおいて、第１磁気コアの少なくとも一部が、略円弧形であり、第２磁気コアの少なくとも一部が、略円弧形である。
【００１１】
この構成によれば、第１磁気コアの少なくとも一部が円弧の一部であり、第２磁気コアの少なくとも一部が円弧の一部であるので、第１磁気コアと第２磁気コアとのいずれの形状もシンプルであり、製造が容易である。
【００１２】
好適には本発明の電流センサにおいて、第１磁気コアが、略円弧の第１サブコアと略円弧の第２サブコアとを含み、第２磁気コアが、略円弧の第３サブコアと略円弧の第４サブコアとを含み、第２サブコアの半径が、第１サブコアの半径より小さく、第４サブコアの半径が、第３サブコアの半径より小さい。
【００１３】
この構成によれば、第１磁気コアが略円弧の第１サブコアと略円弧の第２サブコアとを含み、第２磁気コアが略円弧の第３サブコアと略円弧の第４サブコアとを含むので、略円弧のシンプルな形状の複数のコアを組み合わせることで、第１磁気コアと第２磁気コアとを、簡単に製造することができる。
【００１４】
好適には本発明の電流センサにおいて、第１サブコアと第２サブコアと第３サブコアと第４サブコアとが、すべて、略同一位置に中心をもち、第１サブコアが、第１端部領域と第５端部領域とを有し、第２サブコアが、第２端部領域と第６端部領域とを有し、第３サブコアが、第３端部領域と第７端部領域とを有し、第４サブコアが、第４端部領域と第８端部領域とを有し、第５端部領域と第６端部領域とが近接配置されており、第６端部領域と配置空間との距離が、第５端部領域と配置空間との距離より小さく、第７端部領域と第８端部領域とが近接配置されており、第８端部領域と配置空間との距離が、第７端部領域と配置空間との距離より小さい。
【００１５】
この構成によれば、第１磁気センサと第１サブコアと第４サブコアとを１つのケース内に設け、第２磁気センサと第３サブコアと第２サブコアとを別のケース内に設けることで、電流センサを２つに分離できる。電流センサを２つに分離した後、電流路を挟んで組み立てることにより、既設の電流路であっても容易に電流センサを装着できる。第１磁気センサが、１つのケース内で第１サブコアと第４サブコアとに対して固定されており、第２磁気センサが、別のケース内で第３サブコアと第２サブコアとに対して固定されているので、電流センサを分離可能としながら、測定精度の低下を防ぐことができる。
【００１６】
好適には本発明の電流センサにおいて、第５端部領域と第６端部領域とが対向配置されており、第５端部領域と第６端部領域との間に位置する第３磁気センサと、第７端部領域と第８端部領域とが対向配置されており、第７端部領域と第８端部領域との間に位置する第４磁気センサと、をさらに備え、第１サブコアの中心角と第２サブコアの中心角とが、略同一であり、第３サブコアの中心角と第４サブコアの中心角とが、略同一であり、第１磁気センサと第３磁気センサと第２磁気センサと第４磁気センサとが、順に、一つの円周上に略９０度ずつ離間して配置されている。
【００１７】
この構成によれば、第１サブコアの中心角と第２サブコアの中心角とが、略同一であり、第３サブコアの中心角と第４サブコアの中心角とが、略同一であり、第１磁気センサと第３磁気センサと第２磁気センサと第４磁気センサとが、順に、一つの円周上に９０度ずつ離間して配置されているので、対向する２つの磁気センサで構成される磁気センサの組み合わせが２つ形成され、その組み合わせの各々により、異なる方向の外来磁場を相殺しながら、高精度に電流を検出できる。
【００１８】
好適には本発明の電流センサにおいて、第１磁気センサが、１つ以上の磁気抵抗効果素子を含み、第２磁気センサが、１つ以上の磁気抵抗効果素子を含む。
【００１９】
この構成によれば、第１磁気センサと第２磁気センサとのいずれも、ホール素子に比べて感度の高い磁気抵抗効果素子を仕様するので、第１磁気コアと第２磁気コアとを薄くできる。
【００２０】
好適には本発明の電流センサにおいて、第１磁気センサが、２つの磁気抵抗効果素子を含み、第２磁気センサが、２つの磁気抵抗効果素子を含み、４つの磁気抵抗効果素子が、ブリッジ接続されてフルブリッジ回路を構成している。
【００２１】
この構成によれば、第１磁気センサに含まれる２つの磁気抵抗効果素子と、第２磁気センサに含まれる２つの磁気抵抗効果素子とがブリッジ接続されてフルブリッジ回路を構成しているので、Ｓ／Ｎ比が良くなる。
【００２２】
好適には本発明の電流センサにおいて、非反転入力端子と反転入力端子とを含む差動増幅器をさらに備え、第１磁気センサの出力が、非反転入力端子に入力され、第２磁気センサの出力が、反転入力端子に入力される。
【００２３】
この構成によれば、第１磁気センサの出力が、差動増幅器の非反転入力端子に入力され、第２磁気センサの出力が、差動増幅器の反転入力端子に入力されるので、外来磁場を相殺すると共に被測定磁場を２倍にすることで、Ｓ／Ｎを改善できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、磁気センサに加わる磁束密度を所望の値に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態の電流センサの斜視図である。
【図２】図１の電流センサの平面図である。
【図３】図１の電流センサの回路構成を説明する図である。
【図４】ケースを省略した、本発明の第２実施形態の電流センサの斜視図である。
【図５】ケースを省略した、図１の電流センサの平面図である。
【図６】電流路を省略した、図１の電流センサの分解平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の電流センサの斜視図である。
【図８】図１の電流センサの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る電流センサについて説明する。図１は、本実施形態の電流センサ１００の斜視図である。図２は、電流センサ１００の平面図である。電流センサ１００は、電流路１０１に流れる電流を測定する。電流路１０１は、電流センサ１００付近でｚ方向に延びた略円柱状の金属線である。電流路１０１内では、電流センサ１００付近でｚ方向に電流が流れる。電流路１０１は長尺であるので、図１では一部のみを描き、図２ではｘｙ平面に平行な断面を描いている。
【００２７】
本明細書において、互いに直交するｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向を規定する。ｘ方向は、互いに逆を向くｘ１方向とｘ２方向とを区別せずに表す。ｙ方向は互いに逆を向くｙ１方向とｙ２方向とを区別せずに表す。ｚ方向は互いに逆を向くｚ１方向とｚ２方向とを区別せずに表す。これらの方向は、相対的な位置関係を説明するために便宜上規定するのであって、実際の使用時の方向を限定するわけではない。構成要素の形状は、「略」という記載があるかないかにかかわらず、本明細書で開示された実施形態の技術思想が実現される限り、記載された表現に基づく厳密な幾何学的な形状に限定されない。また、第１、第２などの序数を順不同に使用し、使用しない序数もある。これらの序数は、複数の構成要素を識別することを目的とする。
【００２８】
図１に示すように、電流センサ１００は、電流路１０１と、電流路１０１を部分的に囲む第１磁気コア１１０と、第１磁気コア１１０と共に電流路１０１を部分的に囲む第２磁気コア１２０と、第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０との間に位置する第１磁気センサ１４０−１と、第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０との間に位置する第２磁気センサ１４０−２とを含む。以下、第１磁気センサ１４０−１と第２磁気センサ１４０−２とを区別せずに、磁気センサ１４０と呼ぶ場合がある。第１磁気コア１１０及び第２磁気コア１２０は、磁性体で形成されている。
【００２９】
（第１磁気コア）
図１に示すように、第１磁気コア１１０は、第１内面１５１と第１外面１５２と第１上面１５３と第１下面１５４と第１端面１５５と第２端面１５６とを含む。第１内面１５１は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第１外面１５２は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第１内面１５１と第１外面１５２とは、同心であり、ｚ方向の長さが同じである。第１外面１５２は、ｘｙ平面において第１内面１５１より外側に位置する。第１上面１５３は、ｘｙ平面に略平行で、第１内面１５１のｚ１側端縁と第１外面１５２のｚ１側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第１下面１５４は、ｘｙ平面に略平行で、第１内面１５１のｚ２側端縁と第１外面１５２のｚ２側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第１端面１５５は、第１内面１５１と第１外面１５２と第１上面１５３と第１下面１５４との各々のｙ１側端部に囲まれており、ｙｚ平面に略平行でｘ１方向を向いている。第２端面１５６は、第１内面１５１と第１外面１５２と第１上面１５３と第１下面１５４との各々のｙ２側端部に囲まれており、ｙｚ平面に略平行でｘ１方向を向いている。
【００３０】
図２に示すように、ｚ方向に見たとき、第１磁気コア１１０は、ｘｙ平面に平行な円のｘ１側の半分近くを削除して得られる略半円弧である。第１磁気コア１１０は、円の半分よりわずかに大きい。第１磁気コア１１０のうち、第１端面１５５付近の領域で、後述する第２磁気コア１２０と重なる領域を第１端部領域１５７と呼び、第２端面１５６付近の領域で、後述する第２磁気コア１２０と重なる領域を第２端部領域１５８と呼ぶ。
【００３１】
（第２磁気コア）
図１に示すように、第２磁気コア１２０は、第２内面１６１と第２外面１６２と第２上面１６３と第２下面１６４と第３端面１６５と第４端面１６６（図２）とを含む。第２内面１６１は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第２外面１６２は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第２内面１６１と第２外面１６２とは、同心であり、ｚ方向の長さが同じである。第２外面１６２は、ｘｙ平面において第２内面１６１より外側に位置する。第２上面１６３は、ｘｙ平面に略平行で、第２内面１６１のｚ１側端縁と第２外面１６２のｚ１側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第２下面１６４は、ｘｙ平面に略平行で、第２内面１６１のｚ２側端縁と第２外面１６２のｚ２側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第３端面１６５は、第２内面１６１と第２外面１６２と第２上面１６３と第２下面１６４との各々のｙ２側端部に囲まれており、ｙｚ平面に略平行でｘ２方向を向いている。図２に示すように、第４端面１６６は、第２内面１６１と第２外面１６２と第２上面１６３と第２下面１６４との各々のｙ１側端部に囲まれており、ｙｚ平面に略平行でｘ２方向を向いている。
【００３２】
図２に示すように、ｚ方向に見たとき、第２磁気コア１２０は、ｘｙ平面に平行な円のｘ２側の半分近くを削除して得られる略半円弧である。第２磁気コア１２０は、円の半分よりわずかに大きい。第２磁気コア１２０のうち、第３端面１６５付近で、第１磁気コア１１０と重なる領域を第３端部領域１６７と呼び、第４端面１６６付近で、第１磁気コア１１０と重なる領域を第４端部領域１６８と呼ぶ。
【００３３】
第４端部領域１６８は、第１端部領域１５７と第２端部領域１５８との間に位置する。第１端部領域１５７と第４端部領域１６８とは、ｙ方向において、近接して対向配置されている。第２端部領域１５８は、第３端部領域１６７と第４端部領域１６８との間に位置する。第２端部領域１５８と第３端部領域１６７とは、ｙ方向において、近接して対向配置されている。
【００３４】
（磁気センサ）
図２に示すように、ｙ方向において、第１磁気センサ１４０−１は、第１端部領域１５７と第４端部領域１６８との間に位置する。ｙ方向において、第２磁気センサ１４０−２は、第２端部領域１５８と第３端部領域１６７との間に位置する。２つの磁気センサ１４０は、いずれも、第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０とから離れている。２つの磁気センサ１４０は、いずれも、ｙ方向の感度軸をもち、ｙ方向の磁界成分を検出する。
【００３５】
第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０と第１磁気センサ１４０−１と第２磁気センサ１４０−２とにより囲まれた配置空間１０２が画定される。配置空間１０２は、電流路１０１を配置する空間である。電流路１０１は、ｙ方向において、第４端部領域１６８と第２端部領域１５８との間に配置されている。ｙ方向における第１端部領域１５７と配置空間１０２との距離が、第４端部領域１６８と配置空間１０２との距離より大きい。ｙ方向における第２端部領域１５８と配置空間１０２との距離が、第３端部領域１６７と配置空間１０２との距離より小さい。第１端部領域１５７と第１磁気センサ１４０−１と第４端部領域１６８と配置空間１０２と第２端部領域１５８と第２磁気センサ１４０−２と第３端部領域１６７とが、順に略一直線上に並んでいる。
【００３６】
第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０と第１磁気センサ１４０−１と第２磁気センサ１４０−２との全体が、ｚ方向に平行な回転軸を中心として点対称に構成されており、２回対称である。第１磁気コア１１０の形状と第２磁気コア１２０の形状とが、点対称である。第１磁気コア１１０を１８０度回転させると、第２磁気コア１２０に重なる。第１磁気センサ１４０−１を１８０度回転させると、第２磁気センサ１４０−２に重なる。
【００３７】
（回路構成）
図３は、電流センサ１００の回路構成を示す図である。第１磁気センサ１４０−１は、第１ＭＲ素子１４１−１と第２ＭＲ素子１４１−２と第１ノード１４２とを含む。ＭＲは、磁気抵抗効果を意味する。第１ＭＲ素子１４１−１は、電源電圧ＶＤＤと第１ノード１４２との間に直列接続されている。第２ＭＲ素子１４１−２は、第１ノード１４２とグランドＧＮＤとの間に直列接続されている。
【００３８】
第２磁気センサ１４０−２は、第３ＭＲ素子１４１−３と第４ＭＲ素子１４１−４と第２ノード１４３とを含む。第３ＭＲ素子１４１−３は、電源電圧ＶＤＤと第２ノード１４３との間に直列接続されている。第４ＭＲ素子１４１−４は、第２ノード１４３とグランドＧＮＤとの間に直列接続されている。
【００３９】
以下、第１ＭＲ素子１４１−１と第２ＭＲ素子１４１−２と第３ＭＲ素子１４１−３と第４ＭＲ素子１４１−４とを区別せずに、ＭＲ素子１４１と呼ぶ場合がある。４つのＭＲ素子１４１が、ブリッジ接続されてフルブリッジ回路を構成している。
【００４０】
ｙ１方向（図２）の磁界成分が大きくなると、第１ＭＲ素子１４１−１の抵抗値が減少し、かつ、第２ＭＲ素子１４１−２の抵抗値が増大する結果、第１ノード１４２に生じる電圧Ｖ１が上昇する構成となっている。ｙ１方向（図２）の磁界成分が小さくなると、第１ＭＲ素子１４１−１の抵抗値が増大し、第２ＭＲ素子１４１−２の抵抗値が減少する結果、第１ノード１４２に生じる電圧Ｖ１が低下する構成となっている。
【００４１】
ｙ２方向（図２）の磁界成分が大きくなると、第３ＭＲ素子１４１−３の抵抗値が増大し、かつ、第４ＭＲ素子１４１−４の抵抗値が減少する結果、第２ノード１４３に生じる電圧Ｖ２が低下する構成となっている。ｙ２方向（図２）の磁界成分が小さくなると、第３ＭＲ素子１４１−３の抵抗値が減少し、第４ＭＲ素子１４１−４の抵抗値が増大する結果、第２ノード１４３に生じる電圧Ｖ２が上昇する構成となっている。
【００４２】
まず、図１に示す電流路１０１においてｚ２方向に電流Ｉが流れる場合について説明する。図２に示すようにｚ２方向に見たとき、第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０との内部に、時計回りの磁界が発生する。第１磁気センサ１４０−１の位置では、第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０とを通る磁束と連続的な磁束がｙ方向に発生するので、ｙ２方向の磁界成分が発生する。第２磁気センサ１４０−２の位置では、第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０とを通る磁束と連続的な磁束がｙ方向に発生するので、ｙ１方向の磁界成分が発生する。電流路１０１においてｚ１方向に電流Ｉが流れる場合、この逆方向に磁界成分が発生する。
【００４３】
図１に示す電流路１０１においてｚ２方向に流れる電流Ｉが大きくなると、第１磁気センサ１４０−１の電圧Ｖ１が上昇するとともに、第２磁気センサ１４０−２の電圧Ｖ２が低下する。これにより、電圧差（Ｖ１−Ｖ２）が大きくなる。逆に、電流路１０１にｚ２方向に流れる電流Ｉが小さくなると、電圧差（Ｖ１−Ｖ２）が小さくなる。
【００４４】
電流路１０１に流れる電流Ｉによって直接第１磁気センサ１４０−１と第２磁気センサ１４０−２との位置の各々に発生する磁界は、感度軸に垂直なため、第１磁気センサ１４０−１と第２磁気センサ１４０−２とのいずれでも検出されない。
【００４５】
電流センサ１００は、さらに、第１磁気センサ１４０−１において検出される磁界と第２磁気センサ１４０−２において検出される磁界との差に応じた信号ＤＡＴを生成する信号生成部１８０を含む。信号生成部１８０は、差動増幅器１８１と処理部１８２とを含む。
【００４６】
差動増幅器１８１の非反転入力端子には、第１ノード１４２が接続されている。差動増幅器１８１の反転入力端子には、第２ノード１４３が接続されている。差動増幅器１８１は、第１磁気センサ１４０−１の出力電圧Ｖ１と第２磁気センサ１４０−２の出力電圧Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）を増幅する。
【００４７】
処理部１８２は、差動増幅器１８１の出力信号に基づいて、電流Ｉによる誘導磁界に比例した信号ＤＡＴを生成する。処理部１８２は、例えば、差動増幅器１８１の出力信号を所定データ長のデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、このデジタル信号に所定の信号処理を施して信号ＤＡＴを生成するコンピュータ等の信号処理回路を含んで構成される。信号ＤＡＴは、電流Ｉの測定結果を示す。
【００４８】
（まとめ）
本実施形態によれば、第１磁気センサ１４０−１で測定される磁束の向きと第２磁気センサ１４０−２で測定される磁束の向きとが逆方向なので、第１磁気センサ１４０−１の測定結果と第２磁気センサ１４０−２の測定結果とで外来磁場を相殺できる。第１磁気センサ１４０−１の位置と第２磁気センサ１４０−２との位置との両方において、電流路１０１から発生する誘導磁束のうち、第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０とを通らない誘導磁束の向きと、第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０とを通る誘導磁束の向きが直交する。このため、第１磁気センサ１４０−１と第２磁気センサ１４０−２との各々に加わる最大の磁束は、第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０とが飽和する磁束に、地磁気等の外来磁場を加えた大きさとなる。外来磁場の最大値が分かっている環境下では、２つの磁気センサ１４０に加わる最大の磁束を制限できる。この為、過大な磁束が加わって、２つの磁気センサ１４０の感度等の特性が変わることを防げる。
【００４９】
本実施形態によれば、第１磁気コア１１０の形状と第２磁気コア１２０の形状とが点対称であるので、第１磁気センサ１４０−１と第２磁気センサ１４０−２とに加わる誘導磁界を等しくしやすく、測定精度を高めることができる。
【００５０】
本実施形態によれば、第１磁気コア１１０の少なくとも一部が円弧の一部であり、第２磁気コア１２０の少なくとも一部が円弧の一部であるので、第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０とのいずれの形状もシンプルであり、製造が容易である。
【００５１】
本実施形態によれば、第１磁気センサ１４０−１と第２磁気センサ１４０−２とのいずれも、ホール素子に比べて感度の高いＭＲ素子１４１を使用するので、第１磁気コア１１０と第２磁気コア１２０とを薄くできる。
【００５２】
本実施形態によれば、第１磁気センサ１４０−１に含まれる２つのＭＲ素子１４１と、第２磁気センサ１４０−２に含まれる２つのＭＲ素子１４１とがブリッジ接続されてフルブリッジ回路を構成しているので、Ｓ／Ｎ比が良くなる。
【００５３】
本実施形態によれば、第１磁気センサ１４０−１の出力が、差動増幅器１８１の非反転入力端子に入力され、第２磁気センサ１４０−２の出力が、差動増幅器１８１の反転入力端子に入力されるので、外来磁場を相殺すると共に被測定磁場を２倍にすることで、Ｓ／Ｎを改善できる。
【００５４】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係る電流センサについて説明する。図４は、後述（図６）の第１ケース２９１と第２ケース２９２とを省略した、本実施形態の電流センサ２００の斜視図である。図５は、後述（図６）の第１ケース２９１と第２ケース２９２とを省略した、電流センサ２００の平面図である。図６は、後述の電流路２０１（図４）を省略した、電流センサ２００の分解平面図である。電流センサ２００は、電流路２０１に流れる電流を測定する。電流路２０１は、電流センサ２００付近でｚ方向に延びた略円柱状の金属線である。電流路２０１内では、電流センサ２００付近でｚ方向に電流が流れる。電流路２０１は長尺であるので、図４では一部のみを描き、図５ではｘｙ平面に平行な断面を描いている。
【００５５】
図４に示すように、電流センサ２００は、電流路２０１と、電流路２０１を部分的に囲む第１磁気コア２１０と、第１磁気コア２１０と共に電流路２０１を部分的に囲む第２磁気コア２２０と、第１磁気コア２１０と第２磁気コア２２０との間に位置する第１磁気センサ２４０−１と、第１磁気コア２１０と第２磁気コア２２０との間に位置する第２磁気センサ２４０−２とを含む。以下、第１磁気センサ２４０−１と第２磁気センサ２４０−２とを区別せずに、磁気センサ２４０と呼ぶ場合がある。第１磁気コア２１０及び第２磁気コア２２０は、磁性体で形成されている。
【００５６】
（第１磁気コア）
図４に示すように、第１磁気コア２１０は、第１サブコア２１１と第２サブコア２１２とを含む。
【００５７】
図５に示すように、第１サブコア２１１は、第１内面２５１と第１外面２５２と第１上面２５３と第１下面２５４（図４）と第１端面２５５と第５端面２５６とを含む。第１内面２５１は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第１外面２５２は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第１内面２５１と第１外面２５２とは、同心であり、ｚ方向の長さが同じである。第１外面２５２は、ｘｙ平面において第１内面２５１より外側に位置する。第１上面２５３は、ｘｙ平面に略平行で、第１内面２５１のｚ１側端縁と第１外面２５２のｚ１側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第１下面２５４は、ｘｙ平面に略平行で、第１内面２５１のｚ２側端縁と第１外面２５２のｚ２側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第１端面２５５は、第１内面２５１と第１外面２５２と第１上面２５３と第１下面２５４との各々のｙ１側端部に囲まれており、ｙｚ平面に略平行でｘ２方向を向いている。第５端面２５６は、第１内面２５１と第１外面２５２と第１上面２５３と第１下面２５４との各々のｘ１側端部に囲まれており、ｚｘ平面に略平行でｙ２方向を向いている。
【００５８】
図５に示すように、ｚ方向に見たとき、第１サブコア２１１は、ｘｙ平面に平行な円のｘ２側の半分とｙ２側の半分とを削除して得られる略４分の１の部分である。第１サブコア２１１のうち、第１端面２５５付近で、第４サブコア２２２と重なる領域を第１端部領域２５７と呼び、第５端面２５６付近の領域を第５端部領域２５８と呼ぶ。第１サブコア２１１は、第１端部領域２５７において、円の４分の１よりｘ２方向にわずかに長い。
【００５９】
図４に示すように、第２サブコア２１２は、第２内面２６１と第２外面２６２と第２上面２６３と第２下面２６４と第６端面２６５と第２端面２６６とを含む。第２内面２６１は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第２外面２６２は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第２内面２６１と第２外面２６２とは、同心であり、ｚ方向の長さが同じである。第２外面２６２は、ｘｙ平面において第２内面２６１より外側に位置する。第２上面２６３は、ｘｙ平面に略平行で、第２内面２６１のｚ１側端縁と第２外面２６２のｚ１側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第２下面２６４は、ｘｙ平面に略平行で、第２内面２６１のｚ２側端縁と第２外面２６２のｚ２側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第６端面２６５は、第２内面２６１と第２外面２６２と第２上面２６３と第２下面２６４との各々のｘ１側端部に囲まれており、ｚｘ平面に略平行でｙ１方向を向いている。第２端面２６６は、第２内面２６１と第２外面２６２と第２上面２６３と第２下面２６４との各々のｙ２側端部に囲まれており、ｙｚ平面に略平行でｘ２方向を向いている。
【００６０】
図５に示すように、ｚ方向に見たとき、第２サブコア２１２は、ｘｙ平面に平行な円のｘ２側の半分とｙ１側の半分とを削除して得られる略４分の１の部分である。第２サブコア２１２のうち、第６端面２６５付近の領域を第６端部領域２６７と呼び、第２端面２６６付近で第３サブコア２２１と重なる領域を第２端部領域２６８と呼ぶ。第２サブコア２１２は、第２端部領域２６８において、円の４分の１よりｘ２方向にわずかに長い。
【００６１】
第１サブコア２１１と第２サブコア２１２とは、ｘｙ平面に平行な略同一の平面に沿って配置されている。第１サブコア２１１と第２サブコア２１２とは、略同一の位置に中心をもつ。第２サブコア２１２の半径は、第１サブコア２１１の半径より小さい。第１サブコア２１１は、第２サブコア２１２よりｙ１側に配置されている。第５端面２５６と第６端面２６５とは、略同一の平面に沿って近接配置されている。第５端面２５６は、第６端面２６５のｘ１側に離間して配置されている。
【００６２】
（第２磁気コア）
図４に示すように、第２磁気コア２２０は、第３サブコア２２１と第４サブコア２２２とを含む。
【００６３】
図５に示すように、第３サブコア２２１は、第３内面２７１と第３外面２７２と第３上面２７３と第３下面２７４と第３端面２７５と第７端面２７６とを含む。第３内面２７１は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第３外面２７２は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第３内面２７１と第３外面２７２とは、同心であり、ｚ方向の長さが同じである。第３外面２７２は、ｘｙ平面において第３内面２７１より外側に位置する。第３上面２７３は、ｘｙ平面に略平行で、第３内面２７１のｚ１側端縁と第３外面２７２のｚ１側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第３下面２７４は、ｘｙ平面に略平行で、第３内面２７１のｚ２側端縁と第３外面２７２のｚ２側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第３端面２７５は、第３内面２７１と第３外面２７２と第３上面２７３と第３下面２７４との各々のｙ２側端部に囲まれており、ｙｚ平面に略平行でｘ１方向を向いている。第７端面２７６は、第３内面２７１と第３外面２７２と第３上面２７３と第３下面２７４との各々のｘ２側端部に囲まれており、ｚｘ平面に略平行でｙ１方向を向いている。
【００６４】
図５に示すように、ｚ方向に見たとき、第３サブコア２２１は、ｘｙ平面に平行な円のｘ１側の半分とｙ１側の半分とを削除して得られる略４分の１の部分である。第３サブコア２２１のうち、第３端面２７５付近で第２サブコア２１２と重なる領域を第３端部領域２７７と呼び、第７端面２７６付近の領域を第７端部領域２７８と呼ぶ。第３サブコア２２１は、第３端部領域２７７において、円の４分の１よりｘ１方向にわずかに長い。
【００６５】
図４に示すように、第４サブコア２２２は、第４内面２８１と第４外面２８２と第４上面２８３と第４下面２８４と第８端面２８５と第４端面２８６とを含む。第４内面２８１は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第４外面２８２は、ｚ方向に延びた略円筒形の一部である。第４内面２８１と第４外面２８２とは、同心であり、ｚ方向の長さが同じである。第４外面２８２は、ｘｙ平面において第４内面２８１より外側に位置する。第４上面２８３は、ｘｙ平面に略平行で、第４内面２８１のｚ１側端縁と第４外面２８２のｚ１側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第４下面２８４は、ｘｙ平面に略平行で、第４内面２８１のｚ２側端縁と第４外面２８２のｚ２側端縁とをｘｙ平面に略平行に半径方向に接続している。第８端面２８５は、第４内面２８１と第４外面２８２と第４上面２８３と第４下面２８４との各々のｘ２側端部に囲まれており、ｚｘ平面に略平行でｙ２方向を向いている。第４端面２８６は、第４内面２８１と第４外面２８２と第４上面２８３と第４下面２８４との各々のｙ１側端部に囲まれており、ｙｚ平面に略平行でｘ１方向を向いている。
【００６６】
図５に示すように、ｚ方向に見たとき、第４サブコア２２２は、ｘｙ平面に平行な円のｘ１側の半分とｙ２側の半分とを削除して得られる略４分の１の部分である。第４サブコア２２２のうち、第８端面２８５付近の領域を第８端部領域２８７と呼び、第４端面２８６付近で第１サブコアと重なる領域を第４端部領域２８８と呼ぶ。第４サブコア２２２は、第４端部領域２８８において、円の４分の１よりｘ１方向にわずかに長い。
【００６７】
第３サブコア２２１と第４サブコア２２２とは、ｘｙ平面に平行な略同一の平面に沿って配置されている。第３サブコア２２１と第４サブコア２２２とは、略同一の位置に中心をもつ。第４サブコア２２２の半径は、第３サブコア２２１の半径より小さい。第３サブコア２２１は、第４サブコア２２２よりｙ２側に配置されている。第７端面２７６と第８端面２８５とは、略同一の平面に沿って近接配置されている。第７端面２７６は、第８端面２８５のｘ２側に離間して配置されている。
【００６８】
第４端部領域２８８は、第１端部領域２５７と第２端部領域２６８との間に位置する。第１端部領域２５７と第４端部領域２８８とは、ｙ方向において、近接して対向配置されている。第２端部領域２６８は、第３端部領域２７７と第４端部領域２８８との間に位置する。第２端部領域２６８と第３端部領域２７７とは、ｙ方向において、近接して対向配置されている。
【００６９】
第１サブコア２１１と第２サブコア２１２と第３サブコア２２１と第４サブコア２２２とが、すべて、略同一位置に中心をもつ。第１サブコア２１１の半径と第３サブコア２２１の半径とは、略同一である。第２サブコア２１２の半径と第４サブコア２２２の半径とは、略同一である。
【００７０】
ｙ方向における第１端部領域２５７と第４端部領域２８８との距離と、ｙ方向における第２端部領域２６８と第３端部領域２７７との距離と、ｘ方向における第５端部領域２５８と第６端部領域２６７との距離と、ｘ方向における第７端部領域２７８と第８端部領域２８７との距離とは、略同一であり、いずれの距離も、第１サブコア２１１と第３サブコア２２１とにより部分的に描かれる円に沿った、第５端部領域２５８と第３端部領域２７７との距離より小さく、第１サブコア２１１と第３サブコア２２１とにより部分的に描かれる円に沿った、第１端部領域２５７と第７端部領域２７８との距離より小さく、かつ、第２サブコア２１２と第４サブコア２２２とにより部分的に描かれる円に沿った、第４端部領域２８８と第６端部領域２６７との距離より小さく、かつ、第２サブコア２１２と第４サブコア２２２とにより部分的に描かれる円に沿った、第２端部領域２６８と第８端部領域２８７との距離より小さい。
【００７１】
（磁気センサ）
図５に示すように、ｙ方向において、第１磁気センサ２４０−１は、第１端部領域２５７と第４端部領域２８８との間に位置する。ｙ方向において、第２磁気センサ２４０−２は、第２端部領域２６８と第３端部領域２７７との間に位置する。２つの磁気センサ２４０は、いずれも、第１磁気コア２１０と第２磁気コア２２０とから離れている。２つの磁気センサ２４０は、いずれも、ｙ方向の感度軸をもち、ｙ方向の磁界成分を検出する。本実施形態の回路構成は、図５に示す第２実施形態の回路構成と同様である。
【００７２】
（全体の配置）
第１磁気コア２１０と第２磁気コア２２０と第１磁気センサ２４０−１と第２磁気センサ２４０−２とにより囲まれた配置空間２０２が画定される。配置空間２０２は、電流路２０１を配置する空間である。電流路２０１は、ｙ方向において、第２端部領域２６８と第４端部領域２８８との間に配置されている。
【００７３】
ｙ方向において、第１端部領域２５７と第１磁気センサ２４０−１と第４端部領域２８８と配置空間２０２と第２端部領域２６８と第２磁気センサ２４０−２と第３端部領域２７７とが、順に略一直線上に並んでいる。ｙ方向における第１端部領域２５７と配置空間２０２との距離が、第４端部領域２８８と配置空間２０２との距離より大きい。ｙ方向における第２端部領域２６８と配置空間２０２との距離が、第３端部領域２７７と配置空間２０２との距離より小さい。
【００７４】
ｘ方向において、第５端面２５６と第６端面２６５と第８端面２８５と第７端面２７６とが順に略一直線上に並んでいる。
【００７５】
第１磁気コア２１０と第２磁気コア２２０と第１磁気センサ２４０−１と第２磁気センサ２４０−２との全体が、ｚ方向に平行な回転軸を中心として点対称に構成されており、２回対称である。第１磁気コア２１０の形状と第２磁気コア２２０の形状とが、点対称である。第１磁気コア２１０を１８０度回転させると、第２磁気コア２２０に重なる。第１サブコア２１１を１８０度回転させると、第３サブコア２２１に重なる。第２サブコア２１２を１８０度回転させると、第４サブコア２２２に重なる。第１磁気センサ２４０−１を１８０度回転させると、第２磁気センサ２４０−２に重なる。
【００７６】
（動作）
図４に示す電流路２０１においてｚ２方向に電流Ｉが流れる場合について説明する。図５に示すようにｚ２方向に見たとき、第１磁気コア２１０と第２磁気コア２２０との内部に、時計回りの磁界が発生する。第１磁気センサ２４０−１の位置では、第１磁気コア２１０と第２磁気コア２２０とを通る磁束と連続的な磁束がｙ方向に発生するので、ｙ１方向の磁界成分が発生する。第２磁気センサ２４０−２の位置では、第１磁気コア２１０と第２磁気コア２２０とを通る磁束と連続的な磁束がｙ方向に発生するので、ｙ２方向の磁界成分が発生する。電流路２０１においてｚ１方向に電流Ｉが流れる場合、この逆方向に磁界成分が発生する。
【００７７】
（ケース）
図６に示すように、電流センサ２００は、さらに、第１ケース２９１と第２ケース２９２とを含む。第１ケース２９１内に、第１サブコア２１１と第４サブコア２２２と第１磁気センサ２４０−１とが固定されている。第２ケース２９２内に、第２サブコア２１２と第３サブコア２２１と第２磁気センサ２４０−２とが固定されている。第１ケース２９１のｙ１側には、ｙ１方向に窪んだ第１窪み２９３がｚ方向に沿って設けられている。第２ケース２９２のｙ２側には、ｙ２方向に窪んだ第２窪み２９４がｚ方向に沿って設けられている。第１ケース２９１と第２ケース２９２とを組み立てることにより、第１窪み２９３と第２窪み２９４との間に、図５の電流路２０１を配置可能な略円筒形の空間が形成される。
【００７８】
（まとめ）
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、第１磁気コア２１０が略円弧の第１サブコア２１１と略円弧の第２サブコア２１２とを含み、第２磁気コア２２０が略円弧の第３サブコア２２１と略円弧の第４サブコア２２２とを含むので、略円弧のシンプルな形状の複数のコアを組み合わせることで、第１磁気コア２１０と第２磁気コア２２０とを、簡単に製造することができる。
【００７９】
本実施形態によれば、第１磁気センサ２４０−１と第１サブコア２１１と第４サブコア２２２とを第１ケース２９１内に設け、第２磁気センサ２４０−２と第３サブコア２２１と第２サブコア２１２とを第２ケース２９２内に設けることで、電流センサ２００を２つに分離できる。電流センサ２００を２つに分離した後、電流路２０１を挟んで組み立てることにより、既設の電流路２０１であっても容易に電流センサ２００を装着できる。第１磁気センサ２４０−１が、第１ケース２９１内で第１サブコア２１１と第４サブコア２２２とに対して固定されており、第２磁気センサ２４０−２が、第２ケース２９２内で第３サブコア２２１と第２サブコア２１２とに対して固定されているので、電流センサ２００を分離可能としながら、測定精度の低下を防ぐことができる。
【００８０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る電流センサについて説明する。図７は、本実施形態の電流センサ３００の斜視図である。図８は、電流センサ３００の平面図である。電流路３０１は長尺であるので、図７では一部のみを描き、図８ではｘｙ平面に平行な断面を描いている。
【００８１】
以下、第２実施形態の電流センサ２００（図４〜図６）と本実施形態の電流センサ３００との相違点を中心に説明する。図４〜図６に示す第２実施形態の電流センサ２００では、各構成要素の百の位が２で表されており、図７〜図８に示す本実施形態の電流センサ３００では、各構成要素の百の位が３で表されている。別段断りのない限り、百の位のみが異なる構成要素は、それぞれ、同様の構成要素を表す。
【００８２】
図７に示すように、本実施形態の電流センサ３００は、第２実施形態（図４）の電流センサ２００の電流路２０１と第１磁気センサ２４０−１と第２磁気センサ２４０−２と同じ、電流路３０１と第１磁気センサ３４０−１と第２磁気センサ３４０−２とを含む。本実施形態の電流センサ３００は、第１磁気コア３１０と第２磁気コア３２０と第３磁気センサ３４０−３と第４磁気センサ３４０−４とをさらに含む。
【００８３】
（第１磁気コア）
第１磁気コア３１０は、第１サブコア３１１と第２サブコア３１２とを含む。本実施形態の第１サブコア３１１の位置と形状とは、第２実施形態（図４）の第１サブコア２１１の位置と形状とに類似している。ただし、本実施形態の第１サブコア３１１は、第５端部領域３５８付近において、第２実施形態（図４）の第５端部領域２５８よりも、ｘｙ平面に平行な面内で円沿ってｙ２方向に長く延びている。本実施形態の第２サブコア３１２の位置と形状とは、第２実施形態（図４）の第２サブコア２１２の位置と形状とに類似している。本実施形態の第２サブコア３１２は、第６端部領域３６７付近において、第２実施形態（図４）の第６端部領域２６７よりも、ｘｙ平面に平行な面内で円に沿ってｙ１方向に長く延びている。すなわち、ｙ方向の位置のみを見たとき、第５端面３５６は、第６端面３６５よりもｙ２側に位置している。第５端部領域３５８と第６端部領域３６７とはｘ方向に対向している。
【００８４】
（第２磁気コア）
第２磁気コア３２０は、第３サブコア３２１と第４サブコア３２２とを含む。本実施形態の第３サブコア３２１の位置と形状とは、第２実施形態（図４）の第３サブコア２２１の位置と形状とに類似している。ただし、本実施形態の第３サブコア３２１は、第７端部領域３７８付近において、第２実施形態（図４）の第７端部領域２７８よりも、ｘｙ平面に平行な面内で円沿ってｙ１方向に長く延びている。本実施形態の第４サブコア３２２の位置と形状とは、第２実施形態（図４）の第４サブコア２２２の位置と形状とに類似している。本実施形態の第４サブコア３２２は、第８端部領域３８７付近において、第２実施形態（図４）の第８端部領域２８７よりも、ｘｙ平面に平行な面内で円に沿ってｙ２方向に長く延びている。すなわち、ｙ方向の位置のみを見たとき、第７端面３７６は、第８端面３８５よりもｙ１側に位置している。第７端部領域３７８と第８端部領域３８７とはｘ方向に対向している。
【００８５】
ｙ方向における第１端部領域３５７と第４端部領域３８８との距離と、ｙ方向における第２端部領域３６８と第３端部領域３７７との距離と、ｘ方向における第５端部領域３５８と第６端部領域３６７との距離と、ｘ方向における第７端部領域３７８と第８端部領域３８７との距離とは、略同一であり、いずれの距離も、第１サブコア３１１と第３サブコア３２１とにより部分的に描かれる円に沿った、第５端部領域３５８と第３端部領域３７７との距離より小さく、第１サブコア３１１と第３サブコア３２１とにより部分的に描かれる円に沿った、第１端部領域３５７と第７端部領域３７８との距離より小さく、かつ、第２サブコア３１２と第４サブコア３２２とにより部分的に描かれる円に沿った、第４端部領域３８８と第６端部領域３６７との距離より小さく、かつ、第２サブコア３１２と第４サブコア３２２とにより部分的に描かれる円に沿った、第２端部領域３６８と第８端部領域３８７との距離より小さい。
【００８６】
（磁気センサ）
図８に示すように、ｘ方向において、第３磁気センサ３４０−３は、第５端部領域３５８と第６端部領域３６７との間に位置する。ｘ方向において、第４磁気センサ３４０−４は、第７端部領域３７８と第８端部領域３８７との間に位置する。第３磁気センサ３４０−３と第４磁気センサ３４０−４とは、いずれも、第１磁気コア３１０と第２磁気コア３２０とから離れている。第３磁気センサ３４０−３と第４磁気センサ３４０−４とは、いずれも、ｘ方向の感度軸をもち、ｘ方向の磁界成分を検出する。
【００８７】
第３磁気センサ３４０−３と第４磁気センサ３４０−４とに接続された回路構成は、図３に示す第１実施形態の回路構成と同様であり、第１実施形態の第１磁気センサ１４０−１（図３）の代わりに第３磁気センサ３４０−３（図８）が接続され、第１実施形態の第２磁気センサ１４０−２（図４）の代わりに第４磁気センサ３４０−４（図８）が接続される。
【００８８】
（全体の配置）
第１磁気コア３１０と第２磁気コア３２０と第１磁気センサ３４０−１と第２磁気センサ３４０−２と第３磁気センサ３４０−３と第４磁気センサ３４０−４とにより囲まれた配置空間３０２が画定される。配置空間３０２は、電流路３０１を配置する空間である。電流路３０１は、ｙ方向において、第２端部領域３６８と第４端部領域３８８との間に配置されている。電流路３０１は、ｘ方向において、第６端部領域３６７と第８端部領域３８７との間に配置されている。
【００８９】
ｘ方向において、第５端部領域３５８と第３磁気センサ３４０−３と第６端部領域３６７と配置空間３０２と第８端部領域３８７と第４磁気センサ３４０−４と第７端部領域３７８とが、順に略一直線上に並んでいる。ｘ方向における第５端部領域３５８と配置空間３０２との距離が、第６端部領域３６７と配置空間３０２との距離より大きい。ｘ方向における第８端部領域３８７と配置空間３０２との距離が、第７端部領域３７８と配置空間３０２との距離より小さい。
【００９０】
第１磁気コア３１０と第２磁気コア３２０と第１磁気センサ３４０−１と第２磁気センサ３４０−２と第３磁気センサ３４０−３と第４磁気センサ３４０−４との全体が、ｚ方向に平行な回転軸を中心として点対称に構成されており、２回対称である。
【００９１】
第１磁気コア３１０の形状と第２磁気コア３２０の形状とが、点対称である。第１磁気コア３１０を１８０度回転させると、第２磁気コア３２０に重なる。第１サブコア３１１を１８０度回転させると、第３サブコア３２１に重なる。第２サブコア３１２を１８０度回転させると、第４サブコア３２２に重なる。第１サブコア３１１の中心角と第２サブコア３１２の中心角とが、略同一である。第３サブコア３２１の中心角と第４サブコア３２２の中心角とが、略同一である。
【００９２】
第１磁気センサ３４０−１を１８０度回転させると、第２磁気センサ３４０−２に重なる。第３磁気センサ３４０−３を１８０度回転させると、第４磁気センサ３４０−４に重なる。第１磁気センサ３４０−１と第３磁気センサ３４０−３と第２磁気センサ３４０−２と第４磁気センサ３４０−４とが、順に、一つの円周上に略９０度ずつ離間して配置されている。
【００９３】
（動作）
図７に示す電流路３０１においてｚ２方向に電流Ｉが流れる場合について説明する。図８に示すようにｚ２方向に見たとき、第１磁気コア３１０と第２磁気コア３２０との内部に、時計回りの磁界が発生する。第１磁気センサ３４０−１の位置では、第１磁気コア３１０と第２磁気コア３２０とを通る磁束と連続的な磁束がｙ方向に発生するので、ｙ１方向の磁界成分が発生する。第２磁気センサ３４０−２の位置では、第１磁気コア３１０と第２磁気コア３２０とを通る磁束と連続的な磁束がｙ方向に発生するので、ｙ２方向の磁界成分が発生する。第３磁気センサ３４０−３の位置では、第１磁気コア３１０と第２磁気コア３２０とを通る磁束と連続的な磁束がｘ方向に発生するので、ｘ２方向の磁界成分が発生する。第４磁気センサ３４０−４の位置では、第１磁気コア３１０と第２磁気コア３２０とを通る磁束と連続的な磁束がｘ方向に発生するので、ｘ１方向の磁界成分が発生する。電流路３０１においてｚ１方向に電流Ｉが流れる場合、この逆方向に磁界成分が発生する。
【００９４】
（まとめ）
本実施形態によれば、第２実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、第１サブコア３１１の中心角と第２サブコア３１２の中心角とが、略同一であり、第３サブコア３２１の中心角と第４サブコア３２２の中心角とが、略同一であり、第１磁気センサ３４０−１と第３磁気センサ３４０−３と第２磁気センサ３４０−２と第４磁気センサ３４０−４とが、順に、一つの円周上に９０度ずつ離間して配置されているので、対向する２つの磁気センサ３４０で構成される磁気センサ３４０の組み合わせが２つ形成され、その組み合わせの各々により、異なる方向の外来磁場を相殺しながら、高精度に電流を検出できる。すなわち、対称に配置された第１磁気センサ３４０−１と第２磁気センサ３４０−２とで、同じ方向の外来磁場を相殺する。対称に配置された第２磁気センサ３４０−２と第３磁気センサ３４０−３とで、同じ方向の外来磁場を相殺する。
【００９５】
本発明は上述した実施形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、磁気コアを使用する種々の電流センサに適用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１００…電流センサ、１０１…電流路、１０２…配置空間
１１０…第１磁気コア、１２０…第２磁気コア
１４０−１…第１磁気センサ、１４０−２…第２磁気センサ、１４１…ＭＲ素子
１５７…第１端部領域、１５８…第２端部領域
１６７…第３端部領域、１６８…第４端部領域、１８１…差動増幅器
２００…電流センサ、２０１…電流路、２０２…配置空間
２１０…第１磁気コア、２１１…第１サブコア、２１２…第２サブコア
２２０…第２磁気コア、２２１…第３サブコア、２２２…第４サブコア
２４０−１…第１磁気センサ、２４０−２…第２磁気センサ
２５７…第１端部領域、２５８…第５端部領域
２６７…第６端部領域、２６８…第２端部領域
２７７…第３端部領域、２７８…第７端部領域
２８７…第８端部領域、２８８…第４端部領域
２９１…第１ケース、２９２…第２ケース
３００…電流センサ、３０１…電流路、３０２…配置空間
３１０…第１磁気コア、３１１…第１サブコア、３１２…第２サブコア
３２０…第２磁気コア、３２１…第３サブコア、３２２…第４サブコア
３４０−１…第１磁気センサ、３４０−２…第２磁気センサ
３４０−３…第３磁気センサ、３４０−４…第４磁気センサ
３５７…第１端部領域、３５８…第５端部領域
３６７…第６端部領域、３６８…第２端部領域
３７７…第３端部領域、３７８…第７端部領域
３８７…第８端部領域、３８８…第４端部領域
【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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