(57)【要約】【課題】直流交流を問わず、周囲温度や回路電圧の影響を受けず、微少電流から高電流に至るまで検出可能な電流検出器を提供する。【解決手段】発熱抵抗体１と、発熱抵抗体１と電気的絶縁性を保ちつつ熱結合するように形成され、電気特性が温度に応じて変化する第一の温度検出素子８（薄膜熱電対や測温抵抗体膜など）と、前記発熱抵抗体１と電気的絶縁性を保ち且つ発熱抵抗体１から熱的に遮断され、第一の温度検出素子８と電気的に接続された第二の温度検出素子９とを備える。【選択図】図１
2008157892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱抵抗体と、
発熱抵抗体と電気的絶縁性を保ちつつ熱結合するように形成され、電気特性が温度に応じて変化する第一の温度検出素子と
を備えることを特徴とする電流検出器。
【請求項２】
更に、前記発熱抵抗体と電気的絶縁性を保ち且つ発熱抵抗体から熱的に遮断され、第一の温度検出素子と電気的に接続された第二の温度検出素子を備える請求項１に記載の電流検出器。
【請求項３】
前記第一の温度検出素子と発熱抵抗体とは、電気絶縁膜を介して電気的絶縁性を保ちつつ熱結合している請求項１又は２に記載の電流検出器。
【請求項４】
前記各温度検出素子が、薄膜熱電対である請求項１〜３のいずれかに記載の電流検出器。
【請求項５】
前記薄膜熱電対は、異種素材が交互に直列に接続され且つ複数の接点を折り返し点とするジグザグ状に形成された薄膜からなり、一方の群の接点が前記発熱抵抗体と前記熱結合して第一の温度検出素子を形成しているとともに、他方の群の接点が前記発熱抵抗体から熱的に遮断されて第二の温度検出素子を形成している請求項４に記載の電流検出器。
【請求項６】
前記複数の接点のうち、熱起電力を等分する二つの接点の間にコモン端子が設けられている請求項５に記載の電流検出器。
【請求項７】
前記各温度検出素子が、測温抵抗体膜である請求項１〜３のいずれかに記載の電流検出器。
【請求項８】
前記発熱抵抗体及び第一、第二の温度検出素子を搭載する単一の絶縁基板を更に備え、
前記第一の温度検出素子と第二の温度検出素子との間の前記絶縁基板上に、前記絶縁基板よりも熱伝導率の高い素材からなる放熱体が前記第一の温度検出素子及び前記発熱抵抗体と電気的絶縁性を保って形成されている請求項２に記載の電流検出器。
【請求項９】
前記発熱抵抗体及び第一、第二の温度検出素子を搭載する単一の絶縁基板を更に備え、
前記第一の温度検出素子と第二の温度検出素子との間の前記絶縁基板に貫通孔が形成されている請求項２に記載の電流検出器。
【請求項１０】
更に、前記発熱抵抗体と電気的絶縁性を保ち且つ発熱抵抗体から熱的に遮断され、第一の温度検出素子と電気的に接続可能な第二の温度検出素子を備える請求項１に記載の電流検出器。
【請求項１１】
発熱抵抗体と、発熱抵抗体と電気的絶縁性を保ちつつ熱結合するように形成され、電気特性が温度に応じて変化する第一の温度検出素子と、前記発熱抵抗体及び第一の温度検出素子を搭載する第一の絶縁基板とを有する電流検出ユニット、並びに
前記第一の温度検出素子と電気的に接続可能な第二の温度検出素子と、第二の温度検出素子を搭載する第二の絶縁基板とを有する周囲温度検出ユニット
を備えることを特徴とする電流検出用具。
【請求項１２】
電流を検出すべき回路に発熱抵抗体を配置し、この発熱抵抗体の発熱量に基づいて電流を検出することを特徴とする電流検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電流検出器、電流検出用具及び電流検出方法に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電流検出器としては、カレントトランスによる方法、ホール素子による方法などが知られており、いずれも磁電変換を利用して電流を測定するものである。
【非特許文献１】トランジスタ技術  ２００３年１２月号  ｐ１２２−１２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、トランスによる方法では直流電流の測定はほぼできないし、ホール素子による方法はホール素子が半導体からなるので温度安定性に劣る他、高周波電流の測定が困難であった。また、いずれの方法も測定回路上の電磁界によるノイズを拾う可能性があり、検出精度上高電圧などの危険要素を含む回路には、これらのノイズ成分が多く測定方法としては適当とは言えない。また、機器類の漏れ電流などを絶縁せず直接検知を行う場合には、漏洩電流を生じている場所により電位が異なるため、検出することが困難である。
それ故、この発明の課題は、直流交流を問わず、周囲温度や回路電圧の影響を受けず、微少電流から高電流に至るまで検出可能な電流検出器、電流検出用具及び検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
その課題を達成するために、この発明の電流検出方法は、
電流を検出すべき回路に発熱抵抗体を配置し、この発熱抵抗体の発熱量に基づいて電流を検出することを特徴とする。
抵抗体は直流交流を問わず電流値に応じた熱量を発生する。そこで、予め電流値と抵抗体の温度との相関を求めておけば、温度を測定することにより電流値を計測することができる。この方法によれば、検出すべき回路と検出部すなわち測温部とを電気的に分離させておくことができるため、回路電圧の影響を受けることはなく、電流値にかかわらず検出可能である。
【０００５】
この検出方法に適切な電流検出器は、
発熱抵抗体と、
発熱抵抗体と電気的絶縁性を保ちつつ熱結合するように形成され、電気特性が温度に応じて変化する第一の温度検出素子と
を備えることを特徴とする。
前記温度検出素子と発熱抵抗体とは、電気絶縁膜を介して電気的絶縁性を保ちつつ熱結合しているのが好ましい。検出対象となる回路の電圧が高くても温度検出素子との電気的絶縁性を確保することができるからである。
【０００６】
前記温度検出素子としては、印刷、焼成などの厚膜技術によって形成されてもよいが、好ましいものは、薄膜熱電対又は測温抵抗体膜である。検出器全体を小型化することができるからである。測温抵抗体としては、白金などのある種の金属であってもよいし、公知のサーミスタに用いられているような金属酸化物半導体であってもよく、また正の温度係数を有するものでも負の温度係数を有するものでもよい。
【０００７】
この発明の電流検出器の好ましい構成は、第一の温度検出素子の他に、前記発熱抵抗体と電気的絶縁性を保ち且つ発熱抵抗体から熱的に遮断され、第一の温度検出素子と電気的に接続されたあるいは接続可能な第二の温度検出素子を備える。第一の温度検出素子の電気特性の変化量から第二の温度検出素子の電気特性の変化量を差し引くことにより、周囲温度の変化量が相殺されて発熱抵抗体の発熱量を正確に検出することができるからである。温度検出素子が、熱電対又は測温抵抗体からなる場合、第一の温度検出素子と第二の温度検出素子とを電気的に接続することで、これが可能となる。
【０００８】
この発明の検出方法において、第一の温度検出素子と第二の温度検出素子とは、電流検出時に電気的に接続されれば足りる。従って、この発明の検出方法に適切な電流検出用具は、
発熱抵抗体と、発熱抵抗体と電気的絶縁性を保ちつつ熱結合するように形成され、電気特性が温度変化に対して変化する第一の温度検出素子と、前記発熱抵抗体及び第一の温度検出素子を搭載する第一の絶縁基板とを有する電流検出ユニット、並びに
前記第一の温度検出素子と電気的に接続可能な第二の温度検出素子と、第二の温度検出素子を搭載する第二の絶縁基板とを有する周囲温度検出ユニット
を備えることを特徴とする。
【０００９】
この電流検出用具によれば、第一の温度検出素子と第二の温度検出素子とを電気的に接続する前は、電流検出ユニットと周囲温度検出ユニットとが物理的に分離されているので、第一の温度検出素子と第二の温度検出素子との幾何学的距離を検出対象となる回路の状況に応じて定めることができる。そして、検出対象となる任意の回路に発熱抵抗体を接続し、第一の温度検出素子と第二の温度検出素子とを電気的に接続することで、前記の通り周囲温度の変化量が相殺されて発熱抵抗体の発熱量を正確に検出することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により従来磁気を利用した、コイル（トランス）やホール素子を利用した磁束による伝達に変わり、検出素子の微量な発熱を利用することで直流から交流、高周波電流に至るまでの広範囲な電流の測定が可能になった。
本発明は電流を検出する際に受ける測定回路上のノイズや、高電圧などの危険要素、また、回路的に電位の変動がある漏洩電流の検出など、直接測定を行うのが難しい部分の電流を容易に計測するため、測定する部分を高耐圧の電気的絶縁膜（層）で回路的に切り離し、かつ高速の測定ができる方法を提供する。電気的に絶縁することで回路的に遮断されているため上記の様な直接電流を測定することに関わるポテンシャルエネルギーの問題を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
−実施形態１−
温度検出素子として熱電対を用いた第一の実施形態にかかる電流検出器を図面と共に説明する。図１は実施形態にかかる電流検出器の平面図（パシベーション膜は省略）、図２は図１のＡＡ’線断面図、図３はその回路図を示す。
電流検出器は、ジルコニア焼結体、アルミナ焼結体などの絶縁性セラミック又はエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂からなる基板１０と、その主面上に形成された熱電対８、９と、発熱抵抗体膜１とを備える。絶縁基板１０は、平面視長方形をなす。
【００１２】
熱電対８，９は、２本の線状の銅薄膜６，６’と１本の線状のニッケル薄膜７からなる。各薄膜６は、互いに錯角となる２つの直角の折れ曲がり点を有し、一方の薄膜６の一端部が絶縁基板１０の長寸方向の中心線上で短辺に近い位置にあり、他端部が長寸方向中央よりもやや対向する短辺寄りで且つ一長辺にまで延びている。他方の薄膜６’は、薄膜６を、絶縁基板１０の中央を中心として１８０度回転させた位置に形成されている。薄膜７は、絶縁基板１０の長寸方向のほぼ中心線上に形成されて、薄膜６の前記一端部と薄膜６’の一端部とを結線している。そして、薄膜６と薄膜７とが熱電対８を構成し、薄膜６’と薄膜７とが熱電対９を構成する。
【００１３】
薄膜６と薄膜７との接点は、２μｍ程度の厚さの電気絶縁膜３で覆われている。この電気絶縁膜３の上に発熱抵抗体膜１が形成されており、発熱抵抗体膜１は、電気絶縁膜３を介して電気的絶縁性を保ちつつ熱電対８と熱結合している。従って、熱電対８の接点が発熱抵抗体膜１の温度検出部位（第一の温度検出素子）、熱電対９の接点が周囲温度検出部位（第二の温度検出素子）となる。電気絶縁膜３は、窒化ケイ素からなり、厚さ１μｍ当たり２００Ｖ以上の電気耐圧を有する。
【００１４】
電流検出器は、次の手順で製造される。薄膜６，６’となる銅をスパッタリング法にて０．６μｍ程度の厚みに着膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにて所定の線状パターンを形成する。次に、二種類の金属が所定の接点以外の位置で短絡するのを防ぐため、窒化ケイ素をプラズマＣＶＤ法により約１μｍの厚さで着膜することにより、電気絶縁膜４を形成する。その後、電気絶縁膜４のうち、熱電対８の接点及び熱電対９の接点に対応する部分をエッチングで取り去り窓を開けた形状とする。同時に電気絶縁の不要な部分もエッチングして取り去る。更に、薄膜７となるニッケルをスパッタリング法にて０．６μ程度の厚みに着膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにて所定の線状パターンを形成する。
【００１５】
その後、再び窒化ケイ素をプラズマＣＶＤ法により２μｍ厚程度に着膜して電気絶縁膜３を形成した後、不要部分をフォトリソグラフィーとエッチングにより取り去る。そして、電気絶縁膜３の上に、例えばセラミックに対する密着性の良いクロム合金及びそれに続いてめっきの下地となる銅合金をスパッタリング法にて着膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、必要な抵抗値や電流値で規定されるパターンを形成する。このパターンの上に例えばニッケル・燐合金などの抵抗体材料をめっきし、発熱抵抗体膜１を形成する。これにて１ｍΩ程度の非常に低い抵抗値を持つ抵抗体が作成される。
【００１６】
最後に周囲環境から各部を保護するため、耐環境熱の良い窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機材料からなるパシベーション膜（耐環境保護膜）１１をプラズマＣＶＤ法などにより形成する。発熱抵抗体膜１の電極端子２，２や熱電対８，９の出力端子５，５は、このパシベーション膜１１の一部をフォトリソグラフィーとエッチングにより除いた後、スパッタリング法などで形成される。各出力端子２，５の材質は、ワイヤーボンディングが必要な場合は、金やアルミニウム等、はんだ付けの場合は銅やニッケルなど、必要に応じて選択される。端子の形状は、ボールグリッド、リード等、適宜設定すればよい。以下の実施形態も同様である。
【００１７】
こうして得られた電流検出器においては、熱電対８と熱電対９の発生熱起電力が逆極性で接続されている。従って、電流が流れていないときは熱電対８の接点の温度と熱電対９の接点の温度とが同じであることから、熱起電力は互いに打ち消しあい、出力端子には熱起電力による出力電圧の発生は見られない。一方、電流が流れているときは、熱電対８による熱起電力のうち周囲温度の変化による分は熱電対９による熱起電力と相殺される。その結果、発熱抵抗体膜１の発熱分に相当する熱起電力のみ、特段の回路的工夫をすること無く出力端子５，５より出力する。よって、この出力に応じて電流を検出することができる。また、熱電対８，９は発熱抵抗体膜１と絶縁されているため、計測すべき回路に影響を与えないし、回路からの影響を受けることもない。従って、計測対象となる回路は、高電圧がかかっていてもよいし、直流、交流を問わない。
【００１８】
薄膜６、７の材料の組み合わせとして前記銅−ニッケルに代えてアルメル−クロメル、銅−コンスタンタン、金−ニッケルなどが安定性に優れているため適用可能である。小さな電流を検出する場合は、アルメル−クロメルや銅−コンスタンタンを用いることにより、熱起電力を増大させるとよい。あるいは発熱抵抗体膜１の抵抗体材料として前記ニッケル・燐合金に代えて例えばＮｉＣｒやＣｒ合金など比抵抗の高い材料を用いて発熱量を増大させても良い。電気絶縁膜３，４の材質としては、前記窒化ケイ素の他、酸化ケイ素であってもよい。
尚、瞬間的な異常電流を検出する場合や、測定時間が数１０ｍＳと極めて短く且つ測定インターバルが長い場合などでは、周囲温度検出用の熱電対９は不要である。
【００１９】
−実施形態２−
図４（ａ）は、薄膜６、７及び発熱抵抗体膜１の材料を変えることなく、微少電流の検出を可能にする回路構成である。この実施形態の電流検出器においては、多数の熱電対が直列に接続されて熱電対の束を構成している。熱電対束１８、１９は、銅−ニッケルの組み合わせのような異種素材が交互に多数個直列に接続され且つ各接点を折り返し点とするジグザグ状に形成された薄膜からなる。そして、熱電対束１８を構成する接点が発熱抵抗体膜１６と熱結合しているとともに、熱電対束１９を構成する接点が発熱抵抗体膜１６から熱的に遮断されている。従って、前者が発熱抵抗体膜１６の温度検出部位（第一の温度検出素子）、後者が周囲温度検出部位（第二の温度検出素子）となる。この電流検出器によれば、熱電対の個数倍の熱起電力を出力端子１５より取り出すことが出来る。各熱電対を構成する薄膜の材質は、図示の例では２種の組み合わせ（abababab）であるが、３種（abacabac）あるいは４種（abcdabcd）であってもよい。また、前記熱電対束１８、１９は、面方向にジグザグ状に形成されているが、導体柱などを介して絶縁基板に対して垂直方向にジグザグ状に形成してもよい。
【００２０】
−実施形態３−
図４（ｂ）は、実施形態２の電流検出器のように高出力を確保しつつ、電界などの外乱（ノイズ）を防いで感度を向上させた回路構成である。この実施形態の電流検出器においては、実施形態２と同じく熱電対が束を構成している。そして、電気的な中点にコモン端子１４が設置されている。電気的中点とは、これを挟む両側の熱起電力が同じになる位置であり、熱電対がいずれの束も偶数（図示では各８個）であり、対称形状をなしているときは、幾何学的中点であってよい。この電流検出器によれば、出力端子１５の電圧が差動出力となるので、これを差動回路で受けることにより同相除去比（ＣＭＲＲ）を大きく取れる。従って、電界等の外部擾乱による同相ノイズを容易にキャンセルして安定な計測を行うことが出来る。また、コモン端子１４には基準電圧、例えば測定グラウンド電圧やオフセット電圧などを設定することにより、計測回路全体として同相除去比の最適値を容易に設定することが出来る。
【００２１】
−実施形態４−
この発明の電流検出器の第四実施形態を図５に平面図として示す。この実施形態でも平面視長方形の絶縁基板２１と、その主面上の両端付近に形成された熱電対束２８，２９と、電極端子２２，２２間に熱電対束２８と電気的絶縁を保って熱結合するように形成された図略の発熱抵抗体膜とを備える。これらの各部が実施形態１におけると同じくパシベーション膜２０で覆われて保護されている。
【００２２】
この実施形態では、実施形態１〜３と異なり、パシベーション膜２０上で熱電対束２８の接点群と熱電対束２９の接点群との幾何学的中間位置に、絶縁基板２１の両短辺に跨るように帯状の熱伝導体膜２３が形成されている。熱伝導体膜２３は、銅などの熱伝導の良い材料をパシベーション膜２０上にスパッタリング法などで着膜し、フォトリソグラフィーとエッチングで不要部分を除去した後、めっきで銅の厚みを５０μｍ以上に増すことにより形成される。このめっきに代えて銅板を半田付けなどしてもよいし、パイプを熱伝導体膜２３に沿って接合し、冷却水を通過可能にしてもよい。
【００２３】
このように熱伝導体膜２３を設けることにより、１分以上という長時間にわたって電流を検出していることにより、発熱抵抗体膜の発する熱が周囲温度測定用の熱電対束２９に向かって基板２１の中を拡散・伝導する場合であっても、絶縁基板２１の両短辺側（矢印２３の方向）に誘導されるので、矢印２７の方向にはほとんど伝達されなくなる。従って、出力端子２５とコモン端子２４に安定な電界による外乱の少ない電圧信号を長時間出力し、長時間にわたる場合であっても高精度に測定することができる。
【００２４】
−実施形態５−
次に、以上の実施形態における熱電対の代わりに、測温抵抗体を設置することで、熱起電力に代えて抵抗値変化として出力する第５実施形態に係る電流検出器の基本構造を図６の平面図、図７の断面図とともに説明する。但し、図６は、素子に対する環境保護用の無機膜による最外層のパシベーション膜３９を内部構造を見易くするため省略して表示している。
この実施形態における電流検出器は、ジルコニア、アルミナなどの絶縁性セラミックあるいは絶縁性樹脂からなる平面視長方形の絶縁基板３０と、その上に形成された白金、ニッケル、クロム合金などの抵抗温度係数の絶対値の大きい金属からなる測温抵抗体膜３３、３５と、発熱抵抗体膜３１とを備える。
【００２５】
測温抵抗体膜３３は、第一の温度検出素子すなわち電流検出用であって絶縁基板３０の長寸方向における一端部付近に形成され、絶縁基板３０の短寸方向に長い帯状をなす。その両端には絶縁基板３０の短辺に至るまで延びる出力端子３４、３４が形成されている。測温抵抗体膜３５は、第二の温度検出素子すなわち周囲温度検出用であって、絶縁基板３０の幾何学的中心を中心として１８０度回転させた配置をとる。出力端子３６、３６も同様である。絶縁基板３０は、長寸方向の中央よりもやや測温抵抗体膜３３寄りに複数の貫通孔３８が設けられている。絶縁基板３０は、貫通孔３８の部分と出力端子３４、３６のうちの外部回路との接続部を除いて少なくとも測温抵抗体膜３３、３５を覆うほぼ全面が２μｍ程度の厚さの電気絶縁膜３７で覆われている。この電気絶縁膜３７の上に発熱抵抗体膜３１が形成されており、発熱抵抗体膜３１は、測温抵抗体膜３３上の電気絶縁膜３７上に配置し、この電気絶縁膜３７を介して電気的絶縁性を保ちつつ測温抵抗体膜３３と熱結合している。
【００２６】
この実施形態の電流検出器は、次の手順で製造される。絶縁基板３０の上に測温抵抗体膜３３、３５となる抵抗体材料を、続いて、出力端子３４、３６となる銅、銅合金などの導電性のよい金属を各々スパッタリング法などで着膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、測温抵抗体膜３３、３５及び電極端子３４、３６を形成する。その後、窒化ケイ素、酸化ケイ素などの絶縁材料をプラズマＣＶＤ法などで着膜し電気絶縁膜３７を形成する。次に、電気絶縁膜３７の上であって測温抵抗体膜３３に対応する位置に発熱抵抗体膜３１となるニッケル合金、クロム合金などの抵抗温度係数の絶対値の小さい金属をスパッタリング法などで着膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより不要部分を除去する。このとき、検出電流や電流密度による発熱量を考慮して、厚み、材質、パターンなどを決定する。最後に、実施形態１と同じく端子部分を除くほぼ全面にパシベーション膜３９を形成する。
【００２７】
この電流検出器の回路構成を図８に示す。図示のように、測温抵抗体膜３３の一方の端子はブリッジ用基準抵抗器Ｒ１と直列に接続され、測温抵抗体膜３３及び抵抗器Ｒ１の一方の残る端子が直流電源Ｖ１と接続され、他方が直流電源Ｖ２と接続されているか又は接地されている。また、測温抵抗体膜３５の一方の端子はもう一つのブリッジ用基準抵抗器Ｒ１’と直列に接続され、測温抵抗体膜３３及び抵抗器Ｒ１’の一方の残る端子が直流電源Ｖ１と接続され、他方が直流電源Ｖ２と接続されているか又は接地されている。そして、測温抵抗体膜３３、３５の端子のうち、抵抗器Ｒ１、Ｒ１’と接続されている方をブリッジ接続することにより、出力電圧が取り出される。図８の回路は、絶縁基板３０上で完成されていても良いし、抵抗器Ｒ１、Ｒ１’を搭載した別の回路基板を図６及び図７の電流検出器と接続することにより完成されても良い。
【００２８】
以上の構成によれば、発熱抵抗体膜３１を流れる測定電流（交流でも直流でも構わない）に基づく発熱を絶縁・熱結合された測温抵抗体膜３３が受けることで測温抵抗体膜３３の抵抗値が変化し、変化量に比例した直流電圧が出力される。測温抵抗体膜３３と測温抵抗体３５を同じ材質且つ同じ形状で作成しておけば、双方の抵抗値の周囲温度による変化は相殺される。換言すると、周囲温度の影響を受けず測定したい電流変化量のみ直流電圧出力として取り出すことができる。周囲温度を含む出力電圧が必要な場合には、周囲温度検出用測温抵抗体３５の変わりに、常温で電流検出用測温抵抗体膜３３と同じ一定の抵抗値を有し温度係数の絶対値の非常に小さい抵抗体膜を使用し、ブリッジ回路を形成することで、測温抵抗体膜３３は周囲温度と電流による温度上昇の両方を含んだ出力電圧を出力することが出来る。危険場所などで、温度、電流両方の限界の測定が必要な場合に活用できる。
【００２９】
また、発熱抵抗体膜３１の発する熱は、貫通孔３８が熱抵抗となって絶縁基板３０上を測温抵抗体膜３５に向かって熱拡散（熱伝導）しようとするのが遮断される。貫通孔３８に代えてあるいは併せて、図５で示した熱伝導体膜２３を用いても良い。回路構成としては、図８のブリッジ回路以外にも計装用増幅器などの差動入力回路で出力を受けることも出来る。すなわち、図９に示すように電流検出器独では測温抵抗体膜３３と測温抵抗体膜３５とを未接続にしておき、それぞれを計装用増幅器Ａの入力端子に接続することにより、発熱抵抗体膜３１の発熱量に応じた出力を取り出すことができる。
尚、瞬間的な異常電流を検出する場合や、測定時間が数１０ｍＳと極めて短く且つ測定インターバルが長い場合などでは、周囲温度検出用の測温抵抗体膜３５は不要である。更に、電流検出用の測温抵抗体膜３３を２個所形成することにより、１つの電流検出器で電流検出部位を２個所設けることができるが、この場合でも周囲温度検出用の測温抵抗体膜３５は１個所だけで兼用することができる。
【００３０】
−実施形態６−
この実施形態は、実施形態１−５と異なり、第一の温度検出素子と第二の温度検出素子とが別個の絶縁基板に形成されている電流検出用具の例である。図１０は実施形態にかかる電流検出用具の構成ユニットの平面図、図１１は図１０のＡＡ’線断面図、図１２は任意回路に電流検出ユニット、周囲温度検出ユニットを配置した電流検出用具の平面図である。
電流検出ユニット５０は、ジルコニア焼結体、アルミナ焼結体などの絶縁性セラミック又はエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂からなる基板５１と、その主面上に形成された熱電対５２、電気絶縁膜５３、発熱抵抗体膜５４、及びそれらの電極端子５５、５６を備える。
周囲温度検出ユニット６０は、基板５１と同一又は異なる材質からなる絶縁基板６１と、その主面上に形成された熱電対６２、電気絶縁膜６３、及び電極端子６４を備える。
【００３１】
熱電対５２は帯状の銅薄膜５７と帯状のニッケル薄膜５８からなる。薄膜５７と薄膜５８とは絶縁基板５１の面方向中心位置で電気的に接続しており、薄膜５７は、絶縁基板５１の中心から一方の端部へ、薄膜５８は絶縁基板５１の他方の端部へ延び、薄膜５７の端部と薄膜５８の端部は絶縁基板５０の中心に対して対称の位置に配置されている。
薄膜５７と薄膜５８との接点は、電気絶縁膜５３で覆われている。この電気絶縁膜５３の上に発熱抵抗体膜５４が形成されており、発熱抵抗体膜５４は、電気絶縁膜５３を介して電気的絶縁性を保ちつつ熱電対５２と熱結合している。従って、熱電対５２の接点が発熱抵抗体膜５４の温度検出素子（第一の温度検出素子）となる。
【００３２】
同様に熱電対６２も帯状の銅薄膜６６と帯状のニッケル薄膜６７からなる。薄膜６６と薄膜６７とは絶縁基板６１の面方向中心位置で電気的に接続しており、薄膜６６は、絶縁基板６１の中心から一方の端部へ、薄膜６７は絶縁基板６１の他方の端部へ延び、薄膜６６の端部と薄膜６７の端部は絶縁基板６１の中心に対して対称の位置に配置されている。
薄膜６６と薄膜６７との接点も、電気絶縁膜６３で覆われている。この熱電対６２の接点が周囲温度検出素子（第二の温度検出素子）となる。
【００３３】
これら熱電対５２、６２、発熱抵抗体膜５４、電気絶縁膜５３、６３、電極端子５５、５６、６４はそれぞれ、実施形態１の電流検出器の場合と同様の方法で作成される。
次に図１２に示すように、測定対象に応じて選定される回路基板７０に、電流検出ユニット５０および周囲温度検出ユニット６０が、その電極端子に適合した方法により電気的に接続するように取り付けられる。
【００３４】
この実施形態の電流検出用具の回路図を示すと、ユニット５０、６０同士の結線前は図１３（ａ）の通りであり、回路基板７０上で結線後は図１３（ｂ）のようになる。
なお熱電対５２、６２の接点がそれぞれ図４に示したように複数の場合には、電極端子５５および６４も相手ユニットとの接続側は図１４（ａ）に示すようにそれぞれ接点数＋１個ずつ対をなして設けられる。そして、図１４（ｂ）に示すように回路基板７０上で各対毎に結線される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は実施形態１にかかる電流検出器の内部平面図である。
【図２】図１のＡＡ’線断面図である。
【図３】実施形態１にかかる電流検出器の回路図である。
【図４】（ａ）は実施形態２にかかる電流検出器の回路図、（ｂ）は実施形態３にかかる電流検出器の回路図である。
【図５】実施形態４に係る電流検出器を示す平面図である。
【図６】実施形態５に係る電流検出器を示す平面図である。
【図７】（ａ）は図６のＢＢ’断面図、（ｂ）は図６のＡＡ’断面図である。
【図８】実施形態５にかかる電流検出器の回路図である。
【図９】実施形態５にかかる電流検出器のもう一つの回路図である。
【図１０】実施形態６にかかる電流検出ユニットおよび周囲温度検出ユニットの平面図である。
【図１１】図１０のＡＡ’線断面図である。
【図１２】実施形態６にかかる電流検出ユニットおよび周囲温度検出ユニットにより構成された電流検出用具と回路基板との組み合わせ体の平面図である。
【図１３】実施形態６にかかる電流検出用具の回路図であり、（ａ）はユニット同士の結線前、（ｂ）は結線後を示す。
【図１４】実施形態６の変形例にかかる電流検出用具の回路図であり、（ａ）はユニット同士の結線前、（ｂ）は結線後を示す。
【符号の説明】
【００３６】
１、１６、３１、５４  発熱抵抗体膜
８、９、１８、１９、２８、２９、３３、３５、５２、６２  温度検出素子
２、１２、２２、３２、５５、５６、６４  電極端子
３、４、３７、５３、６３  電気絶縁膜
５、１５、２５、３４、３６、７１、７２  出力端子
１４、２４  コモン端子
５１、６１、７０  絶縁基板
【図１】
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【図２】
2008157892.tif 000004
【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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