(57)【要約】【課題】バイアス磁界の算出精度の低下が抑制された電流センサを提供する。【解決手段】磁気抵抗効果素子（１０）、バイアス磁石（２０）、および、算出部（３０）を有する電流センサ。第１磁気抵抗効果素子と、第１磁気抵抗効果素子とはピン層の磁化方向が９０°異なる第２磁気抵抗効果素子とによってブリッジ回路（１３，１４，１５）が組まれている。ブリッジ回路と算出部との相対距離、および、バイアス磁石と算出部との相対距離が等しく、算出部からブリッジ回路とバイアス磁石それぞれに伝熱される熱量が等しくなっている。算出部は、ブリッジ回路を組む二種類の磁気抵抗効果素子の合成抵抗の第１温度特性、および、バイアス磁石のバイアス磁界の第２温度特性を有し、第１温度特性に基づいてバイアス磁石の温度を算出し、算出した温度、および、第２温度特性に基づいてバイアス磁界を算出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定電流の流動によって生じる被測定磁界が透過する磁気抵抗効果素子（１０）と、
前記磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を透過させるバイアス磁石（２０）と、
前記磁気抵抗効果素子から出力される電気信号に基づいて前記被測定電流を算出する算出部（３０）と、を有する電流センサであって、
前記磁気抵抗効果素子は、磁化方向の固定されたピン層と、磁化方向が透過磁界に応じて変化する自由層と、前記ピン層と前記自由層との間に設けられた非磁性の中間層と、を有し、前記ピン層と前記自由層それぞれの磁化方向の成す角度に応じて抵抗値が変動するものであり、
前記磁気抵抗効果素子として、第１磁気抵抗効果素子（１１）と、前記第１磁気抵抗効果素子とは前記ピン層の磁化方向が９０°異なる第２磁気抵抗効果素子（１２）と、を同数有し、
前記第１磁気抵抗効果素子と前記第２磁気抵抗効果素子とによってブリッジ回路（１３，１４，１５）が組まれ、その中点電位が前記被測定磁界を検出するための電気信号であり、
前記ブリッジ回路と前記算出部との相対距離、および、前記バイアス磁石と前記算出部との相対距離それぞれが等しく、前記算出部から前記ブリッジ回路へと伝熱される熱量と、前記算出部から前記バイアス磁石へと伝熱される熱量とが等しくなっており、
前記算出部は、前記ブリッジ回路を組む前記第１磁気抵抗効果素子と前記第２磁気抵抗効果素子の合成抵抗の第１温度特性、および、前記バイアス磁石のバイアス磁界の第２温度特性を有し、前記第１温度特性に基づいて前記バイアス磁石の温度を算出し、算出した温度、および、前記第２温度特性に基づいて前記バイアス磁界を算出することを特徴とする電流センサ。
【請求項２】
前記ブリッジ回路、前記バイアス磁石、および、前記算出部それぞれを一面（４０ａ）に搭載する搭載部（４０）を有し、
前記搭載部の一面における前記ブリッジ回路と前記算出部との相対距離、および、前記バイアス磁石と前記算出部との相対距離それぞれが等しくなっていることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記算出部の一面（３０ａ）に前記ブリッジ回路が搭載され、前記算出部の一面の裏面（３０ｂ）に前記バイアス磁石が搭載されていることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記被測定磁界および前記バイアス磁界それぞれとは異なる外部磁界が前記磁気抵抗効果素子を透過することを抑制する磁気シールド（５０）を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記磁気シールドは、前記被測定電流の流動方向に直交する高さ方向に主面が直交する平板形状の２つのシールド（５１，２５）を有し、
２つの前記シールドそれぞれが前記高さ方向に並び、その間の空間に前記バイアス磁石、前記磁気抵抗効果素子、および、前記被測定電流の流動する被測定導体（９０）が設けられており、
前記磁気抵抗効果素子は、前記高さ方向に直交する検出平面に沿う磁界のみを検出することを特徴とする請求項４に記載の電流センサ。
【請求項６】
前記中間層は非導電性を有し、前記磁気抵抗効果素子は巨大磁気抵抗効果素子であることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の電流センサ。
【請求項７】
前記中間層は導電性を有し、前記磁気抵抗効果素子はトンネル磁気抵抗効果素子であることを特徴とする請求項１〜５いずれか１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、磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を透過させるバイアス磁石と、磁気抵抗効果素子から出力される電気信号に基づいて被測定電流を算出する算出部と、を有する電流センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、センサ基板に磁電変換素子が形成され、センサ基板の周囲が磁気シールドによって囲まれた電流センサが従来技術として知られている。磁気シールド内には、磁電変換素子にバイアス磁界を印加するバイアス磁石、および、磁電変換素子の出力信号を処理する回路基板が設けられている。センサ基板、バイアス磁石、および、回路基板それぞれが非磁性材料から成る支持基板に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように特許文献１に示される電流センサでは、センサ基板、バイアス磁石、および、回路基板それぞれが支持基板に固定されている。そのため回路基板にて生じた熱は支持基板を介してセンサ基板とバイアス磁石それぞれに伝熱される。バイアス磁界は温度特性を有するので、バイアス磁石の温度に応じてバイアス磁界を算出する必要がある。このようにバイアス磁界を算出するにはバイアス磁石の温度を検出しなくてはならないが、バイアス磁石は温度を検出する機能を有さないので、検温素子によってバイアス磁石の温度を検出することとなる。しかしながら検温素子に回路基板から伝熱される熱量、および、バイアス磁石に回路基板から伝熱される熱量それぞれが異なる場合、バイアス磁石の温度を精度よく検出することができず、その結果バイアス磁界の算出精度が低下する虞がある。
【０００５】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、バイアス磁界の算出精度の低下が抑制された電流センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために本発明は、被測定電流の流動によって生じる被測定磁界が透過する磁気抵抗効果素子（１０）と、磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を透過させるバイアス磁石（２０）と、磁気抵抗効果素子から出力される電気信号に基づいて被測定電流を算出する算出部（３０）と、を有する電流センサであって、磁気抵抗効果素子は、磁化方向の固定されたピン層と、磁化方向が透過磁界に応じて変化する自由層と、ピン層と自由層との間に設けられた非磁性の中間層と、を有し、ピン層と自由層それぞれの磁化方向の成す角度に応じて抵抗値が変動するものであり、磁気抵抗効果素子として、第１磁気抵抗効果素子（１１）と、第１磁気抵抗効果素子とはピン層の磁化方向が９０°異なる第２磁気抵抗効果素子（１２）と、を同数有し、第１磁気抵抗効果素子と第２磁気抵抗効果素子とによってブリッジ回路（１３，１４，１５）が組まれ、その中点電位が被測定磁界を検出するための電気信号であり、ブリッジ回路と算出部との相対距離、および、バイアス磁石と算出部との相対距離それぞれが等しく、算出部からブリッジ回路へと伝熱される熱量と、算出部からバイアス磁石へと伝熱される熱量とが等しくなっており、算出部は、ブリッジ回路を組む第１磁気抵抗効果素子と第２磁気抵抗効果素子の合成抵抗の第１温度特性、および、バイアス磁石のバイアス磁界の第２温度特性を有し、第１温度特性に基づいてバイアス磁石の温度を算出し、算出した温度、および、第２温度特性に基づいてバイアス磁界を算出することを特徴とする。
【０００７】
このように本発明によれば磁気抵抗効果素子（１０）はピン層と自由層それぞれの磁化方向の成す角度によって抵抗値が変動する。したがって磁気抵抗効果素子（１０）を被測定磁界やバイアス磁界それぞれが透過すると温度に依らずに抵抗値が変動する。しかしながら第１磁気抵抗効果素子（１１）と第２磁気抵抗効果素子（１２）とはピン層の磁化方向が９０°異なっている。そのために、２つの磁気抵抗効果素子（１０）の一方の抵抗値が減少した場合、他方の抵抗値はそれと同等分だけ増大する。したがってこれら２つの磁気抵抗効果素子（１０）によって組まれたブリッジ回路（１３，１４，１５）の総抵抗（合成抵抗）は磁界に対して不変となっている。これにより合成抵抗の温度特性に基づくことでブリッジ回路（１３，１４，１５）の温度を算出することができる。
【０００８】
また本発明では算出部（３０）からブリッジ回路（１３，１４，１５）へと伝熱される熱量と、算出部（３０）からバイアス磁石（２０）へと伝熱される熱量とが等しくなっている。そのため、算出部からブリッジ回路へと伝熱される熱量と、算出部からバイアス磁石へと伝熱される熱量とが異なる構成と比べて、ブリッジ回路（１３，１４，１５）の温度とバイアス磁石（２０）の温度それぞれの値が近い。これに対して算出部（３０）はブリッジ回路（１３，１４，１５）の合成抵抗の第１温度特性に基づいてバイアス磁石（２０）の温度を算出するため、その算出温度の精度の低下が抑制される。以上により、算出したバイアス磁石（２０）の温度、および、バイアス磁界の第２温度特性に基づくことで、バイアス磁界の算出精度の低下が抑制される。更に言えば、バイアス磁石（２０）の温度を検出するための検温素子を有する構成とは異なり、磁気抵抗効果素子（１０）がその機能を担うので、電流センサの体格の増大が抑制される。
【０００９】
ブリッジ回路、バイアス磁石、および、算出部それぞれを一面（４０ａ）に搭載する搭載部（４０）を有し、搭載部の一面におけるブリッジ回路と算出部との相対距離、および、バイアス磁石と算出部との相対距離それぞれが等しくなっている。
【００１０】
これによれば、算出部（３０）からブリッジ回路（１３，１４，１５）、および、算出部（３０）からバイアス磁石（２０）それぞれへと同一の搭載部（４０）を介して算出部（３０）の熱が伝熱される。したがって算出部からブリッジ回路、および、算出部からバイアス磁石それぞれへと異なる部材を介してブリッジ回路およびバイアス磁石それぞれへ算出部の熱が伝熱される構成と比べて、ブリッジ回路（１３，１４，１５）およびバイアス磁石（２０）それぞれに伝熱される熱量が異なることが抑制される。
【００１１】
算出部の一面（３０ａ）にブリッジ回路が搭載され、算出部の一面の裏面（３０ｂ）にバイアス磁石が搭載されている。
【００１２】
これによれば、算出部（３０）とブリッジ回路（１３，１４，１５）との間、および、算出部（３０）とバイアス磁石（２０）との間に算出部（３０）とは異なる部材が介在されないので、その介在された部材の組成比などの品質ばらつきのためにブリッジ回路（１３，１４，１５）およびバイアス磁石（２０）それぞれに伝熱される熱量が異なることが抑制される。
【００１３】
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけているが、この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電流センサの概略構成を示す断面図である。
【図２】磁気抵抗効果素子を透過する磁界を説明する模式図である。
【図３】フルブリッジ回路を示す回路図である。
【図４】フルブリッジ回路と算出部、および、バイアス磁石と算出部の相対距離を示す上面図である。
【図５】電流センサの変形例を示す断面図である。
【図６】フルブリッジ回路と算出部、バイアス磁石と算出部の相対距離、および、検温素子と算出部の相対距離を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図４に基づいて、本実施形態に係る電流センサを説明する。以下においては互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示す。またｚ方向に直交する平面を検出平面と示す。ｙ方向が特許請求の範囲に記載の流動方向に相当し、ｚ方向が特許請求の範囲に記載の高さ方向に相当する。
【００１６】
電流センサ１００は、磁気抵抗効果素子１０、バイアス磁石２０、および、算出部３０を有し、被測定導体９０を流れる被測定電流を検出するものである。磁気抵抗効果素子１０にはバイアス磁石２０から発生するバイアス磁界、および、被測定電流の流動によって生じる被測定磁界それぞれが透過する。したがって磁気抵抗効果素子１０はこれらバイアス磁界および被測定磁界から成る合成磁界に応じた電気信号を生成する。算出部３０は磁気抵抗効果素子１０から出力される電気信号に基づいて被測定電流を算出する。
【００１７】
本実施形態に係る電流センサ１００は上記した構成要素の他に、搭載部４０、磁気シールド５０、および、固定部６０を有する。搭載部４０は磁気抵抗効果素子１０、バイアス磁石２０、および、算出部３０それぞれを搭載する。そして磁気シールド５０は被測定磁界およびバイアス磁界それぞれとは異なる外部磁界が磁気抵抗効果素子１０を透過することを抑制する。固定部６０は、磁気抵抗効果素子１０、バイアス磁石２０、および、算出部３０が搭載された搭載部４０、および、磁気シールド５０それぞれを被測定導体９０に固定する。
【００１８】
磁気抵抗効果素子１０は自身を透過する磁界（透過磁界）に応じて抵抗値が変動するものである。図１に示すように被測定電流はｙ方向に流動するため、被測定磁界はその周りに発生する。またバイアス磁石２０はｘ方向の周りにバイアス磁界を形成している。したがって図２に示すように、被測定磁界におけるｘ方向に沿う磁界成分、および、バイアス磁石２０におけるｙ方向に沿う磁界成分それぞれが磁気抵抗効果素子１０を透過する。上記したように合成磁界はバイアス磁界と被測定磁界から成るので、被測定磁界がゼロの場合、合成磁界はバイアス磁界と等しくなる。したがってｚ方向に直交する検出平面にて合成磁界とバイアス磁界との成す角度θは被測定磁界がゼロの場合はゼロとなるが、被測定磁界が有限の場合、角度θもまた有限と成る。このように角度θは被測定磁界の強さによってその値が変動する。
【００１９】
磁気抵抗効果素子１０は検出平面に沿う磁界のみを検出する。図示しないが、磁気抵抗効果素子１０は、磁化方向の固定されたピン層、磁化方向が透過磁界に応じて変化する自由層、および、両者の間に設けられた非磁性の中間層を有する。中間層が非導電性を有する場合、磁気抵抗効果素子１０は巨大磁気抵抗効果素子であり、中間層が導電性を有する場合、磁気抵抗効果素子１０はトンネル磁気抵抗効果素子である。
【００２０】
磁気抵抗効果素子１０はピン層と自由層それぞれの磁化方向の成す角度によって抵抗値が変動する。ピン層の磁化方向は検出平面に沿っており、自由層の磁化方向は検出平面に沿う透過磁界によって定まる。上記したように磁気抵抗効果素子１０には合成磁界が透過する。したがって自由層の磁化方向は合成磁界の方向（角度θ）によって定まり、それによって磁気抵抗効果素子１０の抵抗値も定まる。その抵抗値は、自由層と固定層それぞれの磁化方向が平行の場合に最も小さくなり、反平行の場合に最も大きくなる。
【００２１】
上記した磁気抵抗効果素子１０として、第１磁気抵抗効果素子１１と、第１磁気抵抗効果素子１１とはピン層の磁化方向が９０°異なる第２磁気抵抗効果素子１２と、を同数有する。このようにピン層の磁化方向が９０°異なるので、磁気抵抗効果素子１１，１２の抵抗値の変動は逆転している。すなわち２つの磁気抵抗効果素子１１，１２の一方の抵抗値が減少した場合、他方の抵抗値はそれと同等分だけ増大する。
【００２２】
本実施形態では図３に示すように磁気抵抗効果素子１０として磁気抵抗効果素子１１，１２を２つずつ有する。電源からグランドに向かって第１磁気抵抗効果素子１１と第２磁気抵抗効果素子１２が順に直列接続されることで第１ハーフブリッジ回路１３が構成され、電源からグランドに向かって第２磁気抵抗効果素子１２と第１磁気抵抗効果素子１１が順に直列接続されることで第２ハーフブリッジ回路１４が構成されている。このように２つのハーフブリッジ回路１３，１４では磁気抵抗効果素子１１，１２の並びが逆転している。したがって２つのハーフブリッジ回路１３，１４それぞれの中点電位は、一方の電位が下がれば他方の電位が上がる。本実施形態ではこれら２つのハーフブリッジ回路１３，１４が組み合わさることでフルブリッジ回路１５が構成されており、上記した２つの中点電位の差分値Ｖ１が被測定電流を検出するための電気信号として算出部３０に出力される。
【００２３】
また図３に示すようにハーフブリッジ回路１３，１４のローサイド側の磁気抵抗効果素子１１，１２とグランドとの間に抵抗１６が設けられている。上記したように磁気抵抗効果素子１１，１２の抵抗値の変動は逆転しているので、これら２つの磁気抵抗効果素子１１，１２によって組まれたハーフブリッジ回路１３，１４それぞれの総抵抗（合成抵抗）は磁界に対して不変となっている。そして抵抗１６は磁界に対して不変の性質を有し、磁気抵抗効果素子１１，１２および抵抗１６それぞれは温度に依存する性質を有している。以上により上記した合成抵抗と抵抗１６との間の中点電位Ｖ２がフルブリッジ回路１５の温度を検出するための電気信号として算出部３０に出力される。
【００２４】
バイアス磁石２０は磁気抵抗効果素子１０にバイアス磁界を透過させるものである。バイアス磁界は温度特性を有しており、その強度は温度に対して反比例する性質を有する。算出部３０からフルブリッジ回路１５へと伝熱される熱量と、算出部３０からバイアス磁石２０へと伝熱される熱量とが等しくなっている。そのため、フルブリッジ回路１５とバイアス磁石２０とは互いに温度が近くなっている。
【００２５】
算出部３０は上記した差分値Ｖ１に基づいて被測定電流を算出し、中点電位Ｖ２に基づいてフルブリッジ回路１５の温度を算出する。また算出部３０は、上記したように算出部３０からフルブリッジ回路１５とバイアス磁石２０それぞれへ伝熱される熱量が等しくなっているので、算出したフルブリッジ回路１５の温度をバイアス磁石２０の温度とみなして、バイアス磁界を算出する。
【００２６】
上記したように差分値Ｖ１は磁気抵抗効果素子１１，１２それぞれの抵抗値によって定まり、その抵抗値は合成磁界の方向（角度θ）によって定まる。これに対して算出部３０は差分値Ｖ１と角度θとの相関関係、および、角度θと被測定磁界（被測定電流）との相関関係を記憶している。算出部３０はその相関関係および差分値Ｖ１に基づいて、被測定電流を算出する。
【００２７】
これも上記したように中点電位Ｖ２はハーフブリッジ回路１３，１４を組む磁気抵抗効果素子１１，１２の合成抵抗に依存し、その合成抵抗はフルブリッジ回路１５の温度によって定まる。これに対して算出部３０は合成抵抗の第１温度特性、および、バイアス磁界の第２温度特性を有する。算出部３０は第１温度特性に基づいてバイアス磁石２０の温度を算出し、算出した温度、および、第２温度特性に基づいてバイアス磁界を算出する。
【００２８】
なお、厳密に言えば中点電位Ｖ２は上記した合成抵抗と抵抗１６それぞれに依存する。したがって算出部３０は上記した第１温度特性として、合成抵抗と抵抗１６の温度特性を有している。ただし抵抗１６は合成抵抗の温度を検出するために便宜的に一例として図示したに過ぎず、この検出用の抵抗を算出部３０が保有していても良い。本発明にて重要な技術は磁気抵抗効果素子１１，１２それぞれの抵抗値が磁界に依存するにも関わらず、これらの合成抵抗は磁界に依存しないので、この合成抵抗の抵抗値に基づいてフルブリッジ回路１５の温度の算出に活用することである。このように抵抗１６の温度特性は発明の本質にかかわる事項ではないので、本文では厳密に記していない。
【００２９】
搭載部４０は、磁気抵抗効果素子１０（フルブリッジ回路１５）、バイアス磁石２０、および、算出部３０それぞれを一面４０ａに搭載するものである。搭載部４０は、絶縁基板に配線パターンが形成された配線基板である。したがって搭載部４０はフルブリッジ回路１５、バイアス磁石２０、および、算出部３０を搭載するだけではなくそれぞれを電気的に接続する機能も果たしている。搭載部４０は裏面４０ｂが被測定導体９０に接触している。また図４に両端矢印で示すように、一面４０ａにおけるフルブリッジ回路１５と算出部３０との相対距離、および、バイアス磁石２０と算出部３０との相対距離それぞれは等しくなっている。したがって算出部３０からフルブリッジ回路１５へと伝熱される熱量と、算出３０部からバイアス磁石２０へと伝熱される熱量とが等しくなっている。
【００３０】
磁気シールド５０は外部磁界が磁気抵抗効果素子１０を透過することを抑制するものである。磁気シールド５０は磁性材料から成るシールド５１，５２を有する。シールド５１，５２それぞれは面積の最も大きい主面がｚ方向に直交する平板形状を成している。そしてシールド５１，５２それぞれがｚ方向に並び、その間の空間に磁気抵抗効果素子１０と、バイアス磁石２０と、算出部３０とが搭載された搭載部４０、および、被測定導体９０が設けられている。
【００３１】
固定部６０は搭載部４０および磁気シールド５０それぞれを被測定導体９０に固定するものである。固定部６０は非磁性であり、非導電性の樹脂材料から成る。
【００３２】
次に、本実施形態に係る電流センサ１００の作用効果を説明する。上記したように磁気抵抗効果素子１１，１２によって組まれたブリッジ回路１３〜１５それぞれの合成抵抗は磁界に対して不変となっている。これにより合成抵抗の第１温度特性に基づくことでブリッジ回路１３〜１５の温度を算出することができる。
【００３３】
また算出部３０からフルブリッジ回路１５へと伝熱される熱量と、算出３０部からバイアス磁石２０へと伝熱される熱量とが等しくなっている。そのため、算出部からブリッジ回路へと伝熱される熱量と、算出部からバイアス磁石へと伝熱される熱量とが異なる構成と比べて、フルブリッジ回路１５の温度とバイアス磁石２０の温度それぞれの値が近くなっている。これに対して算出部３０は磁気抵抗効果素子１１，１２の合成抵抗の第１温度特性に基づいてバイアス磁石２０の温度を算出するため、その算出温度の精度の低下が抑制される。以上により、算出したバイアス磁石２０の温度、および、バイアス磁界の第２温度特性に基づくことで、バイアス磁界の算出精度の低下が抑制される。更に言えば、バイアス磁石の温度を検出するための検温素子を有する構成とは異なり、磁気抵抗効果素子１１，１２がその機能を担うので、電流センサ１００の体格の増大が抑制される。
【００３４】
搭載部４０の一面４０ａにおけるフルブリッジ回路１５と算出部３０との相対距離、および、バイアス磁石２０と算出部３０との相対距離それぞれが等しくなっている。これによれば、算出部３０からフルブリッジ回路１５、および、算出部３０からバイアス磁石２０それぞれへと同一の搭載部４０を介して算出部３０の熱が伝熱される。したがって算出部からフルブリッジ回路、および、算出部からバイアス磁石それぞれへと異なる部材を介してブリッジ回路およびバイアス磁石それぞれへ算出部の熱が伝熱される構成と比べて、フルブリッジ回路１５およびバイアス磁石２０それぞれに伝熱される熱量が異なることが抑制される。
【００３５】
磁気シールド５０によって、外部磁界の磁気抵抗効果素子１０の透過が抑制されている。これによれば、外部磁界によって被測定磁界の検出精度が低下することが抑制される。
【００３６】
主面がｚ方向に直交する平板形状のシールド５１，５２それぞれがｚ方向に並び、その間の空間に磁気抵抗効果素子１０と、バイアス磁石２０と、算出部３０とが搭載された搭載部４０、および、被測定導体９０が設けられている。また磁気抵抗効果素子１０はｚ方向に直交する検出平面に沿う磁界のみを検出する。
【００３７】
この構成の場合、図１に白抜き矢印で示すようにｚ方向に直交する外部磁界が電流センサ１００を透過しようとした際、その外部磁界はシールド５１，５２のために曲げられ、磁気抵抗効果素子１０を透過することが抑制される。しかしながら外部磁界がｚ方向に沿う場合、外部磁界はシールド５１，５２によって曲げられずに透過するため、磁気抵抗効果素子１０を透過することとなる。これに対して上記したように磁気抵抗効果素子１０はｚ方向に直交する検出平面に沿う磁界のみを検出する。したがってｚ方向に沿う外部磁界がシールド５１，５２を介して磁気抵抗効果素子１０を透過したとしても、それによって被測定磁界の検出精度が低下することが抑制される。なお、上記したようにシールド５１，５２の形状として単純な平板形状を採用するため、シールド５１，５２の製造が容易となる。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００３９】
本実施形態に係る電流センサ１００は、搭載部４０、磁気シールド５０、および、固定部６０を有する例を示した。しかしながら電流センサ１００はこれらの内の少なくとも１つを有していてもよいし、１つも有していなくともよい。
【００４０】
磁気抵抗効果素子１０は検出平面に沿う磁界のみを検出する例を示した。しかしながら磁気シールド５０が検出方向だけではなく、それに直交するｚ方向の外部磁界も遮蔽するのであれば、磁気抵抗効果素子１０は検出方向だけではなくｚ方向の磁界を検出してもよい。
【００４１】
本実施形態では２つのハーフブリッジ回路１３，１４が組み合わさることでフルブリッジ回路１５が構成された例を示した。しかしながら２つのハーフブリッジ回路１３，１４の一方のみが構成されていてもよい。例えば第１ハーフブリッジ回路１３のみが構成された場合、その中点電位が被測定電流を検出するための電気信号として算出部３０に出力される。また第１ハーフブリッジ回路１３を構成する磁気抵抗効果素子１１，１２の合成抵抗と抵抗１６との間の中点電位がフルブリッジ回路１５の温度を検出するための電気信号として算出部３０に出力される。
【００４２】
本実施形態では算出部３０が差分値Ｖ１と角度θとの相関関係、および、角度θと被測定磁界（被測定電流）との相関関係を記憶している例を示した。しかしながら算出部３０は差分値Ｖ１と被測定磁界（被測定電流）の関係を記憶していてもよい。ようするに算出部３０は差分値Ｖ１に基づいて被測定電流を算出するのに必要なデータを有してればよい。
【００４３】
本実施形態ではフルブリッジ回路１５の合成抵抗の温度変化を検出するために抵抗１６がフルブリッジ回路１５に設けられた例を示した。しかしながら上記した温度変化を電気信号として検出することができる他の構成（素子）があれば、抵抗１６はなくともよい。このような電気信号の取り出しは当業者であれば容易であるので、その例示を省略する。
【００４４】
本実施形態では搭載部４０の一面４０ａに磁気抵抗効果素子１０（フルブリッジ回路１５）、バイアス磁石２０、および、算出部３０それぞれが搭載された例を示した。しかしながら図５に示すように一面４０ａにバイアス磁石２０が直接搭載され、バイアス磁石２０を介して一面４０ａに算出部３０が搭載され、バイアス磁石２０と算出部３０を介して一面４０ａにフルブリッジ回路１５が搭載された構成を採用することもできる。すなわち、一面４０ａ上にバイアス磁石２０が搭載され、バイアス磁石２０の上に算出部３０が搭載され、算出部３０の上にフルブリッジ回路１５が搭載された構成を採用することもできる。更に換言すれば、算出部３０の一面３０ａにフルブリッジ回路１５が搭載され、算出部３０の裏面３０ｂにバイアス磁石２０が搭載された構成を採用することもできる。これによれば、算出部３０とブリッジ回路１５との間、および、算出部３０とバイアス磁石２０との間に算出部３０とは異なる部材が介在されない。そのためその介在された部材の組成比などの品質ばらつきのためにブリッジ回路１５およびバイアス磁石２０それぞれに算出部３０から伝熱される熱量が異なることが抑制される。
【００４５】
なお、本実施形態では磁気抵抗効果素子１１，１２によって構成されるブリッジ回路１３〜１５から出力される電気信号に基づいてバイアス磁石２０の温度を検出する例を示した。しかしながら図６に示すように、バイアス磁石２０の温度を検出するための検温素子７０を電流センサ１００が有してもよい。図６に示すように、磁気抵抗効果素子１０（フルブリッジ回路１５）、バイアス磁石２０、算出部３０、および、検温素子７０それぞれが一面４０ａに搭載されている。そして図６に両端矢印で示すように、一面４０ａにおける検温素子７０と算出部３０との相対距離、および、バイアス磁石２０と算出部３０との相対距離それぞれが等しくなっている。したがって算出部３０から検温素子７０へと伝熱される熱量と、算出３０部からバイアス磁石２０へと伝熱される熱量とが等しくなっている。この変形例において算出部３０は検温素子７０の検出信号に基づいてバイアス磁石２０の温度を検出し、その検出した温度と第２温度特性とに基づいてバイアス磁界を算出する。
【００４６】
なお、図６ではフルブリッジ回路１５と算出部３０との相対距離、および、バイアス磁石２０と算出部３０との相対距離も等しくなっており、算出部３０からフルブリッジ回路１５へと伝熱される熱量と、算出部３０からバイアス磁石２０へと伝熱される熱量も等しくなっている。したがって算出部３０は検温素子７０の検出信号およびフルブリッジ回路１５の中点電位Ｖ２それぞれに基づいてバイアス磁石２０の温度を検出してもよい。これによれば、検温素子の検出信号およびフルブリッジ回路の中点電位のいずれか一方に基づいてバイアス磁石の温度を検出する構成と比べて、バイアス磁石２０の温度を精度よく検出することができる。したがってバイアス磁界の算出精度の低下が抑制される。
【００４７】
本実施形態では搭載部４０の裏面４０ｂが被測定導体９０に接触している例を示した。しかしながら搭載部４０は被測定導体９０と接触していなくともよい。
【００４８】
シールド５１，５２それぞれは主面がｚ方向に直交する平板形状を成している例を示した。しかしながらシールド５１，５２の形状としては上記例に限定されない。シールド５１，５２の形状としては、被測定磁界の検出に邪魔となる外部磁界の磁気抵抗効果素子１０の透過を抑制する形状であればよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０・・・磁気抵抗効果素子
１１・・・第１磁気抵抗効果素子
１２・・・第２磁気抵抗効果素子
１３・・・第１ハーフブリッジ回路
１４・・・第２ハーフブリッジ回路
１５・・・フルブリッジ回路
２０・・・バイアス磁石
３０・・・算出部
１００・・・電流センサ
【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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