(57)【要約】【課題】比較的簡単な処理によって、温度の変化に伴う磁界検出値のオフセットの変化を考慮した適切なオフセットの推定を行う。【解決手段】オフセット推定部５１は、磁気センサの検出値のオフセットの推定値を求める。オフセット推定部５１は、初期関数保持部５３と関数確定部５４と推定値決定部５５を含んでいる。初期関数保持部５３は、基準温度におけるオフセットである基準オフセットを第１の変数とし温度を第２の変数として、第１および第２の変数に応じた推定値を決定するための初期関数を保持する。関数確定部は、基準オフセットによって初期関数における第１の変数の値を確定し、初期関数を、第２の変数の値に応じた推定値を決定するための推定値決定関数に変える。推定値決定部は、温度情報によって推定値決定関数における第２の変数の値を確定することによって、推定値を決定する。【選択図】図４
2019027873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象磁界を検出して前記検出対象磁界の強度に応じた磁界検出値を生成する磁気センサにおける前記磁界検出値のオフセットの推定値を求めるオフセット推定装置であって、
前記オフセットは、前記検出対象磁界がないときにおける前記磁界検出値の、所定の基準値からのずれであり、
前記オフセット推定装置は、
初期関数保持部と、
関数確定部と、
推定値決定部とを備え、
前記初期関数保持部は、基準温度におけるオフセットである基準オフセットを第１の変数とし温度を第２の変数として、前記第１および第２の変数に応じた前記推定値を決定するための初期関数を保持し、
前記関数確定部は、前記基準オフセットを受け取り、受け取った前記基準オフセットによって、前記初期関数保持部によって保持された前記初期関数における前記第１の変数の値を確定し、これにより、前記初期関数を、前記第２の変数の値に応じた前記推定値を決定するための推定値決定関数に変え、
前記推定値決定部は、温度を表す温度情報を受け取り、受け取った前記温度情報によって前記推定値決定関数における前記第２の変数の値を確定することによって、前記推定値決定関数を用いて前記推定値を決定することを特徴とするオフセット推定装置。
【請求項２】
前記基準温度をＴｓｔ、前記温度情報によって表される温度をＴ、前記基準オフセットをＯＳｓｔ、前記推定値をＯＳｅｓ（Ｔ）、温度Ｔにおけるオフセットの基準オフセットからの変化量の推定値であるオフセット変化推定値をｄＯＳ（Ｔ）、温度の変化に対するｄＯＳ（Ｔ）の変化の勾配をＡ（ＯＳｓｔ）としたときに、前記初期関数は、ＯＳｅｓ（Ｔ）＝ＯＳｓｔ＋Ａ（ＯＳｓｔ）×（Ｔ−Ｔｓｔ）で表され、Ａ（ＯＳｓｔ）は、前記基準オフセットの値によって決まることを特徴とする請求項１記載のオフセット推定装置。
【請求項３】
検出対象磁界を検出して前記検出対象磁界の強度に応じた磁界検出値を生成する磁気センサにおける前記磁界検出値のオフセットの推定値を求めるオフセット推定方法であって、
前記オフセットは、前記検出対象磁界がないときにおける前記磁界検出値の、所定の基準値からのずれであり、
前記オフセット推定方法は、
基準温度におけるオフセットである基準オフセットを第１の変数とし温度を第２の変数として、前記第１および第２の変数に応じた前記推定値を決定するための初期関数を作成する初期関数作成手順と、
前記基準オフセットを受け取り、受け取った前記基準オフセットによって、前記初期関数における前記第１の変数の値を確定し、これにより、前記初期関数を、前記第２の変数の値に応じた前記推定値を決定するための推定値決定関数に変える関数確定手順と、
温度を表す温度情報を受け取り、受け取った前記温度情報によって前記推定値決定関数における前記第２の変数の値を確定することによって、前記推定値決定関数を用いて前記推定値を決定する推定値決定手順とを含むことを特徴とするオフセット推定方法。
【請求項４】
前記基準温度をＴｓｔ、前記温度情報によって表される温度をＴ、前記基準オフセットをＯＳｓｔ、前記推定値をＯＳｅｓ（Ｔ）、温度Ｔにおけるオフセットの基準オフセットからの変化量の推定値であるオフセット変化推定値をｄＯＳ（Ｔ）、温度の変化に対するｄＯＳ（Ｔ）の変化の勾配をＡ（ＯＳｓｔ）としたときに、前記初期関数は、ＯＳｅｓ（Ｔ）＝ＯＳｓｔ＋Ａ（ＯＳｓｔ）×（Ｔ−Ｔｓｔ）で表され、Ａ（ＯＳｓｔ）は、前記基準オフセットの値によって決まることを特徴とする請求項３記載のオフセット推定方法。
【請求項５】
前記Ａ（ＯＳｓｔ）は、ｋ×ＯＳｓｔ＋Ｃで表され、
前記初期関数作成手順は、
磁気センサの複数の試料について、前記基準オフセットと、温度の変化に対するオフセットの変化の勾配とを求める第１の手順と、
前記第１の手順によって求められた、複数の試料についての前記基準オフセットと前記勾配に基づいて、前記ｋとＣを求める第２の手順とを含むことを特徴とする請求項４記載のオフセット推定方法。
【請求項６】
検出対象磁界を検出して前記検出対象磁界の強度に応じた磁界検出値を生成する磁気センサにおける前記磁界検出値または前記磁界検出値に基づく値を補正する磁気センサの補正装置であって、
前記磁界検出値のオフセットの推定値を求めるオフセット推定部と、
前記オフセット推定部によって求められた前記推定値を用いて前記磁界検出値または前記磁界検出値に基づく値を補正する補正部とを備え、
前記オフセットは、前記検出対象磁界がないときにおける前記磁界検出値の、所定の基準値からのずれであり、
前記オフセット推定部は、
初期関数保持部と、
関数確定部と、
推定値決定部とを含み、
前記初期関数保持部は、基準温度におけるオフセットである基準オフセットを第１の変数とし温度を第２の変数として、前記第１および第２の変数に応じた前記推定値を決定するための初期関数を保持し、
前記関数確定部は、前記基準オフセットを受け取り、受け取った前記基準オフセットによって、前記初期関数保持部によって保持された前記初期関数における前記第１の変数の値を確定し、これにより、前記初期関数を、前記第２の変数の値に応じた前記推定値を決定するための推定値決定関数に変え、
前記推定値決定部は、温度を表す温度情報を受け取り、受け取った前記温度情報によって前記推定値決定関数における前記第２の変数の値を確定することによって、前記推定値決定関数を用いて前記推定値を決定することを特徴とする磁気センサの補正装置。
【請求項７】
前記基準温度をＴｓｔ、前記温度情報によって表される温度をＴ、前記基準オフセットをＯＳｓｔ、前記推定値をＯＳｅｓ（Ｔ）、温度Ｔにおけるオフセットの基準オフセットからの変化量の推定値であるオフセット変化推定値をｄＯＳ（Ｔ）、温度の変化に対するｄＯＳ（Ｔ）の変化の勾配をＡ（ＯＳｓｔ）としたときに、前記初期関数は、ＯＳｅｓ（Ｔ）＝ＯＳｓｔ＋Ａ（ＯＳｓｔ）×（Ｔ−Ｔｓｔ）で表され、Ａ（ＯＳｓｔ）は、前記基準オフセットの値によって決まることを特徴とする請求項６記載の磁気センサの補正装置。
【請求項８】
検出対象電流によって発生する第１の磁界を相殺する第２の磁界を発生するためのコイルと、
前記第１の磁界と前記第２の磁界との残差の磁界を検出対象磁界として検出して、前記検出対象磁界の強度に応じた磁界検出値を生成する磁気センサと、
前記磁界検出値または前記磁界検出値に基づく値に応じて、前記第２の磁界を発生させるためのフィードバック電流を制御して前記コイルに流すフィードバック回路と、
前記フィードバック電流の値を検出する電流検出器と、
前記磁界検出値または前記磁界検出値に基づく値を補正する補正装置とを備えた電流センサであって、
前記補正装置は、
前記磁界検出値のオフセットの推定値を求めるオフセット推定部と、
前記オフセット推定部によって求められた前記推定値を用いて前記磁界検出値または前記磁界検出値に基づく値を補正する補正部とを備え、
前記オフセットは、前記検出対象磁界がないときにおける前記磁界検出値の、所定の基準値からのずれであり、
前記オフセット推定部は、
初期関数保持部と、
関数確定部と、
推定値決定部とを含み、
前記初期関数保持部は、基準温度におけるオフセットである基準オフセットを第１の変数とし温度を第２の変数として、前記第１および第２の変数に応じた前記推定値を決定するための初期関数を保持し、
前記関数確定部は、前記基準オフセットを受け取り、受け取った前記基準オフセットによって、前記初期関数保持部によって保持された前記初期関数における前記第１の変数の値を確定し、これにより、前記初期関数を、前記第２の変数の値に応じた前記推定値を決定するための推定値決定関数に変え、
前記推定値決定部は、温度を表す温度情報を受け取り、受け取った前記温度情報によって前記推定値決定関数における前記第２の変数の値を確定することによって、前記推定値決定関数を用いて前記推定値を決定することを特徴とする電流センサ。
【請求項９】
前記基準温度をＴｓｔ、前記温度情報によって表される温度をＴ、前記基準オフセットをＯＳｓｔ、前記推定値をＯＳｅｓ（Ｔ）、温度Ｔにおけるオフセットの基準オフセットからの変化量の推定値であるオフセット変化推定値をｄＯＳ（Ｔ）、温度の変化に対するｄＯＳ（Ｔ）の変化の勾配をＡ（ＯＳｓｔ）としたときに、前記初期関数は、ＯＳｅｓ（Ｔ）＝ＯＳｓｔ＋Ａ（ＯＳｓｔ）×（Ｔ−Ｔｓｔ）で表され、Ａ（ＯＳｓｔ）は、前記基準オフセットの値によって決まることを特徴とする請求項８記載の電流センサ。
【請求項１０】
前記磁気センサは、磁気抵抗効果素子を含むことを特徴とする請求項８または９記載の電流センサ。
【請求項１１】
更に、前記温度情報を生成する温度センサを備えたことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか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、磁気センサの検出値のオフセットの推定値を決定するオフセット推定装置および方法、磁気センサの磁界検出値または磁界検出値に基づく値を補正する磁気センサの補正装置、ならびにこの補正装置を含む電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
導体を流れる検出対象電流の値を精度よく検出できる電流センサとしては、特許文献１に記載されているような磁気平衡式電流センサが知られている。一般的に、磁気平衡式電流センサは、導体を流れる検出対象電流によって発生する第１の磁界を相殺する第２の磁界を発生するためのフィードバックコイルと、第１の磁界と第２の磁界との残差の磁界を検出対象磁界として検出して、検出対象磁界の強度に応じた磁界検出値を生成する磁気センサと、磁界検出値に応じて、第２の磁界を発生させるためのフィードバック電流を制御してフィードバックコイルに流すフィードバック回路と、フィードバック電流の値を検出する電流検出器とを備えている。電流検出器は、例えば、フィードバック電流の電流路に挿入された抵抗器である。この抵抗器の両端の電位差は、フィードバック電流の検出値に相当する。以下、電流検出器によって検出されるフィードバック電流の値を、電流検出値と言う。電流検出値は、検出対象電流の値と比例関係にある。従って、電流検出値は、検出対象電流の検出値に相当する。この磁気平衡式電流センサは、磁気センサの検出対象磁界がゼロに近づくように動作する。
【０００３】
ところで、磁気センサでは、検出対象磁界がないときの磁界検出値が所定の基準値になるように設計されていても、実際には、検出対象磁界がないときの磁界検出値が所定の基準値からずれる場合がある。以下、検出対象磁界がないときにおける磁界検出値の、所定の基準値からのずれを、磁界検出値のオフセット、あるいは単にオフセットと言う。オフセットは、温度に応じて変化する場合がある。また、温度の変化に対するオフセットの変化の仕方は、磁気センサによって異なる場合がある。
【０００４】
磁界検出値のオフセットは、磁界検出値を用いるシステムに悪影響を及ぼす。特に磁気平衡式電流センサでは、磁気センサの検出対象磁界がゼロに近づくように動作することから、磁界検出値のオフセットの悪影響は大きい。具体的には、磁界検出値のオフセットは、電流検出値に大きな誤差を生じさせるおそれがある。そのため、特に磁気平衡式電流センサでは、磁磁界検出値のオフセットの悪影響を低減するための処理を行うことが望まれる。以下、この処理をオフセット補正と言う。
【０００５】
特許文献１には、磁界検出値に相当する増幅器の出力から、磁気抵抗効果素子のヒステリシスに起因するオフセット分を減算する技術が記載されている。
【０００６】
特許文献２には、磁場センサにおいて、複数の温度におけるオフセットを測定して、温度の変化に対するオフセットの変化の特性を表すオフセット特性曲線を作成し、このオフセット特性曲線を用いて、オフセットを制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５２５０１０９号公報
【特許文献２】特開２０１６−１４５８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された技術では、オフセット分は、温度に関わらずに一定である。そのため、この技術では、温度の変化に伴うオフセットの変化を考慮した適切なオフセット補正を行うことができない。
【０００９】
特許文献２に記載された技術では、前述のように、複数の温度におけるオフセットを測定してオフセット特性曲線を作成する。しかし、磁場センサ毎に、例えば−４０℃〜１２５℃といった使用温度範囲におけるオフセット特性曲線を作成する処理を行うことは、非常に効率が悪い。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、比較的簡単な処理によって、温度の変化に伴う磁界検出値のオフセットの変化を考慮した適切なオフセットの推定を行うことができるようにしたオフセット推定装置および方法、磁気センサの補正装置ならびに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】
【００１１】
本発明のオフセット推定装置は、検出対象磁界を検出して検出対象磁界の強度に応じた磁界検出値を生成する磁気センサにおける磁界検出値のオフセットの推定値を求める装置である。本発明のオフセット推定方法は、検出対象磁界を検出して検出対象磁界の強度に応じた磁界検出値を生成する磁気センサにおける磁界検出値のオフセットの推定値を求める方法である。オフセットは、検出対象磁界がないときにおける磁界検出値の、所定の基準値からのずれである。
【００１２】
本発明のオフセット推定装置は、初期関数保持部と、関数確定部と、推定値決定部とを備えている。初期関数保持部は、基準温度におけるオフセットである基準オフセットを第１の変数とし温度を第２の変数として、第１および第２の変数に応じた推定値を決定するための初期関数を保持する。関数確定部は、基準オフセットを受け取り、受け取った基準オフセットによって、初期関数保持部によって保持された初期関数における第１の変数の値を確定し、これにより、初期関数を、第２の変数の値に応じた推定値を決定するための推定値決定関数に変える。推定値決定部は、温度を表す温度情報を受け取り、受け取った温度情報によって推定値決定関数における第２の変数の値を確定することによって、推定値決定関数を用いて推定値を決定する。
【００１３】
本発明のオフセット推定方法は、初期関数作成手順と、関数確定手順と、推定値決定手順とを含んでいる。初期関数作成手順は、基準温度におけるオフセットである基準オフセットを第１の変数とし温度を第２の変数として、第１および第２の変数に応じた推定値を決定するための初期関数を作成する。関数確定手順は、基準オフセットを受け取り、受け取った基準オフセットによって、初期関数における第１の変数の値を確定し、これにより、初期関数を、第２の変数の値に応じた推定値を決定するための推定値決定関数に変える。推定値決定手順は、温度を表す温度情報を受け取り、受け取った温度情報によって推定値決定関数における第２の変数の値を確定することによって、推定値決定関数を用いて推定値を決定する。
【００１４】
本発明の磁気センサの補正装置は、検出対象磁界を検出して検出対象磁界の強度に応じた磁界検出値を生成する磁気センサにおける磁界検出値または磁界検出値に基づく値を補正する装置である。磁気センサの補正装置は、磁界検出値のオフセットの推定値を求めるオフセット推定部と、オフセット推定部によって求められた推定値を用いて磁界検出値または磁界検出値に基づく値を補正する補正部とを備えている。オフセット推定部の内容は、本発明のオフセット推定装置と同じである。
【００１５】
本発明の電流センサは、検出対象電流によって発生する第１の磁界を相殺する第２の磁界を発生するためのコイルと、第１の磁界と第２の磁界との残差の磁界を検出対象磁界として検出して、検出対象磁界の強度に応じた磁界検出値を生成する磁気センサと、磁界検出値または磁界検出値に基づく値に応じて、第２の磁界を発生させるためのフィードバック電流を制御してコイルに流すフィードバック回路と、フィードバック電流の値を検出する電流検出器と、磁界検出値または磁界検出値に基づく値を補正する補正装置とを備えている。補正装置の内容は、本発明の磁気センサの補正装置と同じである。
【００１６】
本発明のオフセット推定装置および方法、磁気センサの補正装置ならびに電流センサにおいて、基準温度をＴｓｔ、温度情報によって表される温度をＴ、基準オフセットをＯＳｓｔ、推定値をＯＳｅｓ（Ｔ）、温度Ｔにおけるオフセットの基準オフセットからの変化量の推定値であるオフセット変化推定値をｄＯＳ（Ｔ）、温度の変化に対するｄＯＳ（Ｔ）の変化の勾配をＡ（ＯＳｓｔ）としたときに、初期関数は、ＯＳｅｓ（Ｔ）＝ＯＳｓｔ＋Ａ（ＯＳｓｔ）×（Ｔ−Ｔｓｔ）で表されてもよい。この場合、Ａ（ＯＳｓｔ）は、基準オフセットの値によって決まる。
【００１７】
本発明のオフセット推定方法において、Ａ（ＯＳｓｔ）は、ｋ×ＯＳｓｔ＋Ｃで表されてもよい。この場合、初期関数作成手順は、磁気センサの複数の試料について、基準オフセットと、温度の変化に対するオフセットの変化の勾配とを求める第１の手順と、第１の手順によって求められた、複数の試料についての基準オフセットと勾配に基づいて、ｋとＣを求める第２の手順とを含んでいてもよい。
【００１８】
また、本発明の電流センサにおいて、磁気センサは磁気抵抗効果素子を含んでいてもよい。また、本発明の電流センサは、更に、温度情報を生成する温度センサを備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のオフセット推定装置および方法、磁気センサの補正装置ならびに電流センサでは、基準オフセットによって初期関数における第１の変数の値が確定することによって、第２の変数の値すなわち温度に応じた推定値を決定するための推定値決定関数が決まる。そのため、本発明によれば、比較的簡単な処理によって、温度の変化に伴う磁界検出値のオフセットの変化を考慮した適切なオフセットの推定を行うことが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電流センサを含むシステムの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る電流センサの構成を示すブロック図である。
【図３】図２における磁気センサの一部であるホイートストンブリッジ回路を示す回路図である。
【図４】図２におけるオフセット推定部の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るオフセット推定方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態における磁気センサの特性の一例を示す特性図である。
【図７】図６に示した特性の一部を拡大して示す特性図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る電流センサにおける磁界検出値の変化の一例を示す特性図である。
【図９】５つの磁気センサの試料のオフセットの温度特性の例を示す特性図である。
【図１０】第１の比較例のオフセット補正方法におけるオフセット残差の温度特性を示す特性図である。
【図１１】第２の比較例のオフセット補正方法におけるオフセット変化推定値の温度特性を示す特性図である。
【図１２】第２の比較例のオフセット補正方法におけるオフセット残差の温度特性を示す特性図である。
【図１３】実施例における初期関数の勾配係数の求め方を説明するための特性図である。
【図１４】実施例におけるオフセット変化推定値の温度特性を示す特性図である。
【図１５】実施例におけるオフセット残差の温度特性を示す特性図である。
【図１６】第１の種類の複数の試料における基準オフセットと温度変化に対するオフセットの変化の勾配を示す特性図である。
【図１７】第２の種類の複数の試料における基準オフセットと温度変化に対するオフセットの変化の勾配を示す特性図である。
【図１８】第２の比較例におけるオフセット残差比率を示す特性図である。
【図１９】実施例におけるオフセット残差比率を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る電流センサを含むシステムの構成について説明する。本実施の形態に係る電流センサ１は、導体を流れる検出対象電流の値を検出するものである。図１には、検出対象電流が流れる導体がバスバー２である例を示している。電流センサ１は、バスバー２の近傍に配置される。以下、検出対象電流を、対象電流Ｉｔｇと記す。バスバー２の周囲には、対象電流Ｉｔｇによって磁界３が発生する。電流センサ１は、磁界３が印加される位置に配置されている。
【００２２】
図２は、電流センサ１の構成を示すブロック図である。電流センサ１は、磁気平衡式電流センサである。図２に示したように、電流センサ１は、コイル１１と、磁気センサ１２とを備えている。
【００２３】
対象電流Ｉｔｇによって発生する磁界３のうち、磁気センサ１２によって検出可能な磁界を第１の磁界Ｈ１と言う。コイル１１は、第１の磁界Ｈ１を相殺する第２の磁界Ｈ２を発生するためのものである。磁気センサ１２は、第１の磁界Ｈ１と第２の磁界Ｈ２との残差の磁界を検出対象磁界として検出して、検出対象磁界の強度に応じた磁界検出値Ｓを生成する。以下、検出対象磁界を、対象磁界Ｈｔｇと記す。
【００２４】
磁気センサ１２は、少なくとも１つの磁気抵抗効果素子を含んでいてもよい。磁気抵抗効果素子は、スピンバルブ型の磁気抵抗効果素子でもよいし、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子でもよい。スピンバルブ型の磁気抵抗効果素子は、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子でもよいし、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子でもよい。スピンバルブ型の磁気抵抗効果素子は、磁化方向が固定された磁化固定層と、印加される磁界の方向および強度に応じて磁化の方向が変化する磁性層である自由層と、磁化固定層と自由層の間に配置された非磁性層と、反強磁性層とを含んでいる。磁化固定層は、反強磁性層と非磁性層の間に配置されている。反強磁性層は、反強磁性材料よりなり、磁化固定層との間で交換結合を生じさせて、磁化固定層の磁化の方向を固定する。ＴＭＲ素子では、非磁性層はトンネルバリア層である。ＧＭＲ素子では、非磁性層は非磁性導電層である。
【００２５】
電流センサ１は、更に、フィードバック回路３０と、電流検出器４０と、補正装置５０と、温度センサ１５とを備えている。フィードバック回路３０は、磁界検出値Ｓまたは磁界検出値Ｓに基づく値に応じて、第２の磁界Ｈ２を発生させるためのフィードバック電流を制御してコイル１１に流す。電流検出器４０は、コイル１１に流れるフィードバック電流の値を検出する。電流検出器４０は、例えば、フィードバック電流の電流路に挿入された抵抗器である。この抵抗器の両端の電位差は、フィードバック電流の検出値に相当する。以下、電流検出器４０によって検出されるフィードバック電流の値を、電流検出値と言う。電流検出値は、対象電流Ｉｔｇの値と比例関係にある。従って、電流検出値は、対象電流Ｉｔｇの検出値に相当する。補正装置５０は、磁界検出値Ｓまたは磁界検出値Ｓに基づく値を補正する。温度センサ１５は、温度を検出して、温度を表す温度情報を生成する。
【００２６】
ここで、磁気センサ１２の構成の一例について説明する。この例では、磁気センサ１２は、ホイートストンブリッジ回路１３を有している。
【００２７】
図３は、ホイートストンブリッジ回路１３を示す回路図である。ホイートストンブリッジ回路１３は、電源ポート２１と、グランドポート２２と、第１の出力ポート２３と、第２の出力ポート２４と、４つの抵抗部Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を有している。
【００２８】
抵抗部Ｒ１は、電源ポート２１と第１の出力ポート２３との間に設けられている。抵抗部Ｒ２は、第１の出力ポート２３とグランドポート２２との間に設けられている。抵抗部Ｒ３は、電源ポート２１と第２の出力ポート２４との間に設けられている。抵抗部Ｒ４は、第２の出力ポート２４とグランドポート２２との間に設けられている。電源ポート２１には、所定の大きさの電源電圧が印加される。グランドポート２２はグランドに接続される。
【００２９】
抵抗部Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の各々は、スピンバルブ型の磁気抵抗効果素子を含んでいる。抵抗部Ｒ１，Ｒ４の各々における磁気抵抗効果素子の磁化固定層の磁化の方向は第１の方向である。抵抗部Ｒ２，Ｒ３の各々における磁気抵抗効果素子の磁化固定層の磁化の方向は、第１の方向とは反対方向である第２の方向である。ここで、第１の方向および第２の方向に平行な方向を感磁方向と言う。磁気抵抗効果素子の自由層は、感磁方向に直交する方向を容易軸とする形状磁気異方性を有することが好ましい。
【００３０】
ホイートストンブリッジ回路１３には、対象電流Ｉｔｇによって発生する磁界３とコイル１１が発生する磁界が印加される。ホイートストンブリッジ回路１３は、印加される上記の２つの磁界の方向が互いに反対方向またはほぼ反対方向になる位置に配置され、且つ上記感磁方向が、印加される上記の２つの磁界の方向に対して平行またはほぼ平行になる姿勢で配置されている。
【００３１】
この例では、対象電流Ｉｔｇによって発生してホイートストンブリッジ回路１３に印加される磁界における上記感磁方向の成分が第１の磁界Ｈ１である。また、コイル１１が発生してホイートストンブリッジ回路１３に印加される磁界における上記感磁方向の成分が第２の磁界Ｈ２である。
【００３２】
ホイートストンブリッジ回路１３では、対象磁界Ｈｔｇの強度に応じて、出力ポート２３，２４間の電位差が変化する。磁気センサ１２は、ホイートストンブリッジ回路１３の出力ポート２３，２４間の電位差に対応する磁界検出値Ｓを出力する。なお、第１の磁界Ｈ１と第２の磁界Ｈ２の大小関係に応じて、対象磁界Ｈｔｇの強度、出力ポート２３，２４間の電位差、ならびに磁界検出値Ｓは、正の値または負の値となり得る。
【００３３】
補正装置５０は、磁界検出値ＳのオフセットＯＳの推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）を求めるオフセット推定部５１と、オフセット推定部５１によって求められた推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）を用いて磁界検出値Ｓまたは磁界検出値Ｓに基づく値を補正する補正部とを備えている。オフセット推定部５１は、本実施の形態に係るオフセット推定装置でもある。
【００３４】
オフセットＯＳは、対象磁界Ｈｔｇがないときにおける磁界検出値Ｓの、所定の基準値からのずれである。本実施の形態では、磁界検出値Ｓの単位はｍＶである。また、所定の基準値は、例えば０ｍＶである。
【００３５】
補正部は、磁界検出値Ｓまたは磁界検出値Ｓに基づく値から推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）を減算するように働く。
【００３６】
フィードバック回路３０は、フィードバック制御回路３１を含んでいる。フィードバック制御回路３１は、磁界検出値Ｓまたは磁界検出値Ｓに基づく値に応じて制御されたフィードバック電流を発生してコイル１１に供給する。磁界検出値Ｓに基づく値は、例えば磁界検出値Ｓの積分値であってもよい。
【００３７】
本実施の形態では、フィードバック制御回路３１は、補正装置５０の補正部を含んでいる。フィードバック制御回路３１は、補正部によって補正された後の、磁界検出値Ｓまたは磁界検出値Ｓに基づく値に応じて、フィードバック電流を制御する。フィードバック制御回路３１は、例えば、フィードバック電流を発生するアナログ回路部と、このアナログ回路部を制御するデジタル信号処理回路とを含んでいてもよい。
【００３８】
オフセット推定部５１は、例えば、デジタル信号処理回路によって実現することができる。フィードバック制御回路３１内のデジタル信号処理回路と、オフセット推定部５１を構成するデジタル信号処理回路は、例えば、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）によって実現することができる。
【００３９】
図４は、オフセット推定部５１の構成を示す機能ブロック図である。図４に示したように、オフセット推定部５１は、初期関数保持部５３と、関数確定部５４と、推定値決定部５５とを含んでいる。
【００４０】
初期関数保持部５３は、基準温度ＴｓｔにおけるオフセットＯＳである基準オフセットＯＳｓｔを第１の変数とし温度Ｔを第２の変数として、第１および第２の変数に応じた推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）を決定するための初期関数を保持する。温度Ｔの単位は℃である。基準温度Ｔｓｔは、基準オフセットＯＳｓｔの取得を容易にする観点から、平常の温度であることが好ましい。本実施の形態では、基準温度Ｔｓｔを２５℃とする。
【００４１】
関数確定部５４は、基準オフセットＯＳｓｔを受け取り、受け取った基準オフセットＯＳｓｔによって、初期関数保持部５３によって保持された初期関数における第１の変数の値を確定する。これにより、関数確定部５４は、初期関数を、第２の変数の値に応じた推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）を決定するための推定値決定関数に変える。
【００４２】
推定値決定部５５は、温度センサ１５から、温度Ｔを表す温度情報を受け取り、受け取った温度情報によって推定値決定関数における第２の変数の値を確定することによって、推定値決定関数を用いて推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）を決定する。推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）は、フィードバック制御回路３１内の補正部に送られる。推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）の単位はｍＶである。
【００４３】
次に、図５を参照して、本実施の形態に係るオフセット推定方法について説明する。本実施の形態に係るオフセット推定方法は、初期関数作成手順Ｓ１０１と、関数確定手順Ｓ１０２と、推定値決定手順Ｓ１０３とを含んでいる。
【００４４】
初期関数作成手順Ｓ１０１では、初期関数を作成する。この初期関数が、初期関数保持部５３によって保持される。初期関数作成手順Ｓ１０１は、製品としての電流センサ１の完成前に実行される。初期関数作成手順Ｓ１０１では、電流センサ１に用いられる磁気センサ１２の複数の試料を用いた測定を行って、初期関数を作成する。複数の試料は、設計上の構成が同じものである。初期関数作成手順Ｓ１０１では、作成した初期関数を初期関数保持部５３に保持させる。これにより、製品としての電流センサ１が完成する。
【００４５】
関数確定手順Ｓ１０２は、関数確定部５４によって実行される。関数確定手順Ｓ１０２では、基準オフセットＯＳｓｔを受け取り、受け取った基準オフセットＯＳｓｔによって、初期関数保持部５３によって保持された初期関数における第１の変数の値を確定し、これにより、初期関数を推定値決定関数に変える。関数確定手順Ｓ１０２は、製品としての電流センサ１の完成後に、少なくとも１回は実行される。関数確定手順Ｓ１０２の実行タイミングは、電流センサ１の出荷前でもよいし、電流センサ１を使用可能に設置した後でもよい。
【００４６】
推定値決定手順Ｓ１０３は、推定値決定部５５によって実行される。推定値決定手順Ｓ１０３では、温度センサ１５から、温度Ｔを表す温度情報を受け取り、受け取った温度情報によって推定値決定関数における第２の変数の値を確定することによって、推定値決定関数を用いて推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）を決定する。推定値決定手順Ｓ１０３は、電流センサ１が使用されているときに実行される。
【００４７】
本実施の形態に係るオフセット推定方法と、オフセット推定部５１の動作については、後で更に詳しく説明する。
【００４８】
ここで、図６および図７を参照して、磁界検出値ＳのオフセットＯＳについて説明する。図６は、磁気センサ１２の特性の一例を示している。具体的には、図６は、対象磁界Ｈｔｇと磁界検出値Ｓとの関係を示している。図６において、横軸は対象磁界Ｈｔｇを示し、縦軸は磁界検出値Ｓを示している。なお、図６および図７、ならびに後で説明する図８では、対象磁界Ｈｔｇの強度を、対象磁界Ｈｔｇの強度と比例関係にある磁束密度を用いて表している。
【００４９】
図７は、図６に示した特性の一部を拡大して示している。図７に示したように、磁界検出値Ｓは、オフセットＯＳを有する場合がある。オフセットＯＳは、対象磁界Ｈｔｇがないときにおける磁界検出値Ｓの、所定の基準値すなわち０ｍＶからのずれである。
【００５０】
以下、本実施の形態に係る電流センサ１の動作について説明する。図８は、磁界検出値Ｓの変化の一例を示している。図８において、横軸は対象磁界Ｈｔｇを示し、縦軸は磁界検出値Ｓを示している。図８において、点Ｐ０は、バスバー２に対象電流Ｉｔｇが流れていないときの対象磁界Ｈｔｇと磁界検出値Ｓを表している。この例では、磁界検出値ＳはオフセットＯＳを有している。従って、点Ｐ０における磁界検出値Ｓは、オフセットＯＳと等しい。
【００５１】
バスバー２に対象電流Ｉｔｇが流れると、磁気センサ１２には第１の磁界Ｈ１が印加される。コイル１１によって第２の磁界Ｈ２が発生されていないときには、第１の磁界Ｈ１が対象磁界Ｈｔｇになる。これにより、磁界検出値Ｓは、第１の磁界Ｈ１に対応した値になる。図８における点Ｐ１は、このときの対象磁界Ｈｔｇと磁界検出値Ｓを表している。このように、バスバー２に対象電流Ｉｔｇが流れていない状態からバスバー２に対象電流Ｉｔｇが流れると、当初は、図８において矢印６１で示したように、対象磁界Ｈｔｇと磁界検出値Ｓを表す点が点Ｐ０から点Ｐ１へ移動する。
【００５２】
フィードバック回路３０は、磁界検出値Ｓまたは磁界検出値Ｓに基づく値に応じて、第１の磁界Ｈ１を相殺する第２の磁界Ｈ２を発生させるためのフィードバック電流を制御してコイル１１に流す。これにより、コイル１１によって第２の磁界Ｈ２が発生され、対象磁界Ｈｔｇは０になり、磁界検出値ＳはオフセットＯＳと等しくなる。このように、フィードバック回路３０が動作すると、図８において矢印６２で示したように、対象磁界Ｈｔｇと磁界検出値Ｓを表す点は、点Ｐ１から点Ｐ０へ移動する。
【００５３】
フィードバック回路３０は、対象電流Ｉｔｇの値が変化すると、対象磁界Ｈｔｇがゼロに近づくように、磁界検出値Ｓまたは磁界検出値Ｓに基づく値に応じてコイル１１に流すフィードバック電流の値を変化させる。
【００５４】
図８に示したように、磁界検出値ＳがオフセットＯＳを有している場合には、フィードバック回路３０は、磁界検出値ＳがオフセットＯＳに近づくように、コイル１１に流すフィードバック電流の値を変化させる。これは、フィードバック制御回路３１によって、推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）を用いて補正された後の、磁界検出値Ｓまたは磁界検出値Ｓに基づく値に応じて、フィードバック電流を制御することによって実現される。
【００５５】
コイル１１に流れるフィードバック電流の値は、電流検出器４０によって検出される。電流検出器４０による電流検出値は、対象電流Ｉｔｇの検出値に相当する。このようにして、電流センサ１によって、対象電流Ｉｔｇの値を検出することができる。
【００５６】
ところで、オフセットＯＳは温度Ｔに応じて変化する場合がある。そのため、もし、本実施の形態における推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）の代わりに、温度Ｔに関わらずに一定の推定値を用いると、温度Ｔによっては、オフセットＯＳが一定の推定値と異なる状態になり得る。この状態では、フィードバック制御回路３１は、磁界検出値Ｓが、オフセットＯＳとは異なる一定の推定値に近づくように、コイル１１に流すフィードバック電流の値を制御する。この場合、電流検出値に誤差が生じる。
【００５７】
図９は、設計上の構成が同じ５つの磁気センサ１２の試料のオフセットＯＳの温度特性を示している。図９において、横軸は温度Ｔを示し、縦軸はオフセットＯＳを示している。図９に示したように、５つの試料では、温度Ｔの変化に対するオフセットＯＳの変化の仕方が互いに異なっている。
【００５８】
以下、図９に示した特性の５つの試料を例にとって、第１および第２の比較例のオフセット補正方法と、それらの問題点について説明する。
【００５９】
始めに、第１の比較例のオフセット補正方法について説明する。第１の比較例では、本実施の形態における推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）の代わりに、温度Ｔに関わらずに一定の推定値を用いてオフセット補正を行う。第１の比較例では、２５℃におけるオフセットＯＳを推定値としている。５つの試料についての推定値は、互いに異なっている。
【００６０】
ここで、オフセットＯＳから推定値を引いた値を、オフセット残差ＲＥと言う。図１０は、５つの試料に関して、第１の比較例のオフセット補正方法を適用した場合におけるオフセット残差ＲＥの温度特性を示している。図１０において、横軸は温度Ｔを示し、縦軸はオフセット残差ＲＥを示している。図１０に示したように、温度Ｔが２５℃以外のときには、試料によってはオフセット残差ＲＥの絶対値が大きくなる。そのため、第１の比較例のオフセット補正方法では、温度の変化に伴うオフセットの変化を考慮した適切なオフセット補正を行うことができない。
【００６１】
次に、第２の比較例のオフセット補正方法について説明する。第２の比較例では、本実施の形態における推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）の代わりに、下記の式（１）で表される推定値ＯＳｅｓａ（Ｔ）を用いてオフセット補正を行う。
【００６２】
ＯＳｅｓａ（Ｔ）＝ＯＳ（２５）＋ｄＯＳａ（Ｔ）  …（１）
【００６３】
式（１）において、ＯＳ（２５）は、２５℃におけるオフセットＯＳである。また、ｄＯＳａ（Ｔ）は、オフセット変化推定値である。オフセット変化推定値ｄＯＳａ（Ｔ）は、温度ＴにおけるオフセットＯＳのＯＳ（２５）からの変化量の推定値である。ｄＯＳａ（Ｔ）は、下記の式（２）で表される。
【００６４】
ｄＯＳａ（Ｔ）＝Ａ×（Ｔ−２５）  …（２）
【００６５】
式（２）中の係数Ａは、５つの試料における温度変化に対するオフセットＯＳの変化の勾配の平均値である。
【００６６】
図１１は、オフセット変化推定値ｄＯＳａ（Ｔ）の温度特性を示している。図１１において、横軸は温度Ｔを示し、縦軸はオフセット変化推定値ｄＯＳａ（Ｔ）を示している。
【００６７】
図１２は、５つの試料に関して、第２の比較例のオフセット補正方法を適用した場合におけるオフセット残差ＲＥの温度特性を示している。図１２において、横軸は温度Ｔを示し、縦軸はオフセット残差ＲＥを示している。図１２に示したように、温度Ｔが２５℃以外のときには、試料によってはオフセット残差ＲＥの絶対値が大きくなる。そのため、第２の比較例のオフセット補正方法では、温度の変化に伴うオフセットの変化を考慮した適切なオフセット補正を行うことができない。
【００６８】
以下、本実施の形態に係るオフセット推定方法と、オフセット推定部５１の動作について詳しく説明する。以下の説明において、図９に示した特性の５つの試料を用いて本実施の形態に係るオフセット推定方法を実施した例を実施例と言う。
【００６９】
始めに、初期関数について説明する。初期関数は、基本的には、下記の式（３）で表される。
【００７０】
ＯＳｅｓ（Ｔ）＝ＯＳｓｔ＋ｄＯＳ（Ｔ）  …（３）
【００７１】
式（３）において、ｄＯＳ（Ｔ）は、オフセット変化推定値である。オフセット変化推定値ｄＯＳ（Ｔ）は、温度ＴにおけるオフセットＯＳの基準オフセットＯＳｓｔからの変化量の推定値である。オフセット変化推定値ｄＯＳ（Ｔ）は、下記の式（４）で表される。
【００７２】
ｄＯＳ（Ｔ）＝Ａ（ＯＳｓｔ）×（Ｔ−Ｔｓｔ）  …（４）
【００７３】
式（４）において、Ａ（ＯＳｓｔ）は、温度Ｔの変化に対するオフセット変化推定値ｄＯＳ（Ｔ）の変化の勾配である。Ａ（ＯＳｓｔ）は、基準オフセットＯＳｓｔによって確定する。
【００７４】
式（３）、（４）から、初期関数は下記の式（５）で表されることになる。
【００７５】
ＯＳｅｓ（Ｔ）＝ＯＳｓｔ＋Ａ（ＯＳｓｔ）×（Ｔ−Ｔｓｔ）  …（５）
【００７６】
式（５）中の勾配Ａ（ＯＳｓｔ）は、下記の式（６）で表される。
【００７７】
Ａ（ＯＳｓｔ）＝ｋ×ＯＳｓｔ＋Ｃ  …（６）
【００７８】
式（５）で表される初期関数は、基準オフセットＯＳｓｔを第１の変数とし温度Ｔを第２の変数とした関数である。式（５）中の勾配Ａ（ＯＳｓｔ）は、式（６）で表されるように、基準オフセットＯＳｓｔを変数とした関数である。以下、式（６）中の“ｋ”を勾配係数と言う。式（６）中の“Ｃ”は定数である。
【００７９】
次に、初期関数作成手順Ｓ１０１について説明する。初期関数作成手順Ｓ１０１では、前述のように、電流センサ１に用いられる磁気センサ１２の複数の試料を用いた測定を行って、初期関数を作成する。複数の試料は、設計上の構成が同じものである。
【００８０】
初期関数作成手順Ｓ１０１は、第１の手順と第２の手順を含んでいる。第１の手順では、複数の試料について、基準オフセットＯＳｓｔと、温度Ｔの変化に対するオフセットＯＳの変化の勾配Ｇとを求める。勾配Ｇの単位はｍＶ／℃である。
【００８１】
各試料のオフセットＯＳは、各試料について、対象磁界Ｈｔｇがない状態で求めた磁界検出値Ｓの値である。各試料の基準オフセットＯＳｓｔは、各試料について、基準温度Ｔｓｔにおいて求めたオフセットＯＳの値である。
【００８２】
各試料の勾配Ｇは、以下のようにして求められる。まず、各試料について、互いに異なる温度Ｔ１，Ｔ２において、それぞれオフセットＯＳの値ＯＳ１，ＯＳ２を求める。温度Ｔ２は温度Ｔ１よりも高い。次に、（ＯＳ２−ＯＳ１）／（Ｔ２−Ｔ１）を求める。これを勾配Ｇとする。温度Ｔ１，Ｔ２の一方を基準温度Ｔｓｔとすれば、基準オフセットＯＳｓｔを求めることによってＯＳ１，ＯＳ２の一方が求まるため、効率がよい。
【００８３】
図１３は、実施例において５つの試料について求めた基準オフセットＯＳｓｔと勾配Ｇを、５つの黒丸で示している。図１３において、横軸は基準オフセットＯＳｓｔを示し、縦軸は勾配Ｇを示している。
【００８４】
第２の手順では、第１の手順によって求められた、複数の試料についての基準オフセットＯＳｓｔと勾配Ｇに基づいて、式（６）における勾配係数ｋと定数Ｃを求める。具体的には、第２の手順では、複数の試料についての基準オフセットＯＳｓｔと勾配Ｇから、例えば最小二乗法を用いて、式（６）で表される近似式を求めることによって、勾配係数ｋと定数Ｃを求める。
【００８５】
なお、近似式から求められる定数Ｃの値が０に近いことが予め分かっている場合には、式（６）における定数Ｃの値を０にしてもよい。この場合、第２の手順では、式（６）における定数Ｃの値を０にした近似式を求めることによって、勾配係数ｋを求めてもよい。
【００８６】
図１３に示した直線は、実施例について、式（６）における定数Ｃの値を０にして求めた近似式を表している。この近似式から求められた勾配係数ｋの値は、−０．００１３４である。
【００８７】
初期関数作成手順Ｓ１０１は、以上説明した第１および第２の手順を行うことによって、式（６）で表される関数を確定する。この関数では、勾配Ａ（ＯＳｓｔ）は、基準オフセットＯＳｓｔの値によって決まる。
【００８８】
式（６）で表される関数が確定することによって、式（５）で表される初期関数が確定する。初期関数作成手順Ｓ１０１は、このようにして作成した初期関数を初期関数保持部５３に保持させる。これにより、製品としての電流センサ１が完成する。
【００８９】
次に、関数確定手順Ｓ１０２について説明する。関数確定手順Ｓ１０２は、製品としての個々の電流センサ１において実行される。また、関数確定手順Ｓ１０２は、基準温度Ｔｓｔにおいて、対象磁界Ｈｔｇがない状態で実行される。この状態で、磁気センサ１２より出力される磁界検出値Ｓが関数確定部５４に入力される。この状態における磁界検出値Ｓの値は、基準オフセットＯＳｓｔを表す。従って、関数確定部５４は、基準オフセットＯＳｓｔを受け取る。
【００９０】
関数確定手順Ｓ１０２において、関数確定部５４は、受け取った基準オフセットＯＳｓｔによって、初期関数保持部５３によって保持された初期関数における第１の変数の値を確定し、これにより、初期関数を推定値決定関数に変える。推定値決定関数は、式（５）、（６）によって表される初期関数において、基準オフセットＯＳｓｔの値が個々の電流センサ１に応じて確定された関数である。
【００９１】
図１４は、実施例について求められた推定値決定関数におけるオフセット変化推定値ｄＯＳ（Ｔ）の温度特性を示している。図１４において、横軸は温度Ｔを示し、縦軸はオフセット変化推定値ｄＯＳ（Ｔ）を示している。
【００９２】
次に、推定値決定手順Ｓ１０３について説明する。推定値決定手順Ｓ１０３では、推定値決定部５５が、温度センサ１５から、温度Ｔを表す温度情報を受け取る。そして、推定値決定部５５は、受け取った温度情報によって推定値決定関数における第２の変数の値を確定することによって、推定値決定関数を用いて推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）を決定する。
【００９３】
推定値決定部５５は、決定した推定値ＯＳｅｓ（Ｔ）をフィードバック制御回路３１内の補正部に送る。フィードバック制御回路３１は、補正部によって補正された後の、磁界検出値Ｓまたは磁界検出値Ｓに基づく値に応じて、フィードバック電流を制御する。
【００９４】
図１５は、実施例におけるオフセット残差ＲＥの温度特性を示している。図１５において、横軸は温度Ｔを示し、縦軸はオフセット残差ＲＥを示している。実施例におけるオフセット残差ＲＥの温度特性では、図１０および図１２に示した第１および第２の比較例におけるオフセット残差ＲＥの温度特性に比べて、試料によらずに、また温度Ｔによらずに、オフセット残差ＲＥの絶対値が小さくなっている。
【００９５】
本実施の形態では、個々の磁気センサ１２の基準オフセットＯＳｓｔの値のみによって、式（５）、（６）によって表される初期関数における勾配Ａ（ＯＳｓｔ）を確定する。これは、磁気センサ１２、特に磁気抵抗効果素子を含む磁気センサ１２では、設計上の構成が同じであれば、基準オフセットＯＳｓｔと、温度Ｔの変化に対するオフセットＯＳの変化の勾配Ｇとの間に、大きな相関があることを利用している。ここで、基準オフセットＯＳｓｔと勾配Ｇとの間に大きな相関があることを確認した実験の結果を示す。
【００９６】
実験では、第１の種類の複数の試料と、第２の種類の複数の試料を作製した。第１の種類の複数の試料は、設計上の構成が同じである磁気センサ１２の複数の試料である。第１の種類の複数の試料は、同じ条件で同時に作製されたものである。第２の種類の複数の試料も、設計上の構成が同じである磁気センサ１２の複数の試料である。第２の種類の複数の試料は、第１の種類の複数の試料とは異なる条件で、同時に作製されたものである。
【００９７】
図１６は、第１の種類の複数の試料について求めた基準オフセットＯＳｓｔと勾配Ｇを複数の黒丸で示している。図１７は、第２の種類の複数の試料について求めた基準オフセットＯＳｓｔと勾配Ｇを複数の黒丸で示している。図１６および図１７において、横軸は基準オフセットＯＳｓｔを示し、縦軸は勾配Ｇを示している。図１６に示した直線は、第１の種類の複数の試料について、最小二乗法を用いて求めた、式（６）で表される近似式を表している。図１７に示した直線は、第２の種類の複数の試料について、最小二乗法を用いて求めた、式（６）で表される近似式を表している。
【００９８】
図１６および図１７から、設計上の構成が同じ複数の磁気センサ１２では、基準オフセットＯＳｓｔと勾配Ｇとの間に大きな相関があることが分かる。そのため、個々の磁気センサ１２の基準オフセットＯＳｓｔの値のみによって、初期関数における勾配Ａ（ＯＳｓｔ）を確定することが可能である。
【００９９】
ここで、電流センサ１において想定される磁界検出値Ｓの絶対値の最大値に対するオフセット残差ＲＥの比率を、オフセット残差比率ＲＥＲと言う。オフセット残差比率ＲＥＲが小さいほど、磁界検出値ＳのオフセットＯＳに起因する電流検出値の誤差が小さいと言える。
【０１００】
図１７は、第２の比較例におけるオフセット残差比率ＲＥＲの温度特性を示している。図１８は、実施例におけるオフセット残差比率ＲＥＲの温度特性を示している。ここでは、電流センサ１において想定される磁界検出値Ｓの絶対値の最大値を１００ｍＶとしている。図１７および図１８において、横軸は温度Ｔを示し、縦軸はオフセット残差比率ＲＥＲを示している。
【０１０１】
図１７と図１８を比較すると、実施例では、第２の比較例に比べて、試料によらずに、また温度Ｔによらずに、オフセット残差比率ＲＥＲが小さくなっている。
【０１０２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、温度の変化に伴う磁界検出値ＳのオフセットＯＳの変化を考慮した適切なオフセットの推定ならびにオフセット補正を行うことができる。
【０１０３】
また、本実施の形態では、個々の磁気センサ１２の基準オフセットＯＳｓｔの値のみによって推定値決定関数を確定する。基準オフセットＯＳｓｔは、例えば平常の温度である基準温度Ｔｓｔにおいて、容易に取得することができる。従って、本実施の形態によれば、比較的簡単な処理によって、温度の変化に伴う磁界検出値ＳのオフセットＯＳの変化を考慮した適切なオフセットの推定ならびにオフセット補正を行うことができる。
【０１０４】
ところで、電流センサ１の設置後に、何らかの原因により基準オフセットＯＳｓｔの値が当初の値とは異なる値になる場合がある。その原因の一例としては、磁気センサ１２に大きな磁界が印加されて、磁気センサ１２に含まれる磁性層が通常状態とは異なる磁化構造に変化することが挙げられる。この場合、推定値決定関数を当初のままにしておくと、電流検出値の誤差が、当初よりも大きくなってしまう。
【０１０５】
このような場合でも、本実施の形態によれば、再度、関数確定手順Ｓ１０２を実行して、その時点における基準オフセットＯＳｓｔの値に基づいて推定値決定関数を変更することができる。これにより、電流検出値の誤差が大きくなることを防止することができる。
【０１０６】
ところで、特許文献２に記載された技術では、複数の温度におけるオフセットを測定して、温度の変化に対するオフセットの変化の特性を表すオフセット特性曲線を作成する。全ての製品としての電流センサ１において、電流センサ１の設置後に、複数の温度におけるオフセットを測定することはコストの観点から容易ではない。従って、この技術では、電流センサ１の設置後にオフセット特性曲線を作成したり変更することは困難である。
【０１０７】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明における初期関数は、式（５）、（６）によって表されるものに限られない。
【０１０８】
また、本発明のオフセット推定装置および方法ならびに磁気センサの補正装置は、電流センサに限らず、磁気センサを用いた種々のシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１…電流センサ、１１…コイル、１２…磁気センサ、１５…温度センサ、３０…フィードバック回路、３１…フィードバック制御回路、４０…電流検出器、５０…補正装置、５１…オフセット推定部、５３…初期関数保持部、５４…関数確定部、５５…推定値決定部。
【図１】
2019027873.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2019027873.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月13日(2018.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
図１８は、第２の比較例におけるオフセット残差比率ＲＥＲの温度特性を示している。図１９は、実施例におけるオフセット残差比率ＲＥＲの温度特性を示している。ここでは、電流センサ１において想定される磁界検出値Ｓの絶対値の最大値を１００ｍＶとしている。図１８および図１９において、横軸は温度Ｔを示し、縦軸はオフセット残差比率ＲＥＲを示している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
図１８と図１９を比較すると、実施例では、第２の比較例に比べて、試料によらずに、また温度Ｔによらずに、オフセット残差比率ＲＥＲが小さくなっている。